面向EnergyPlus的BIM数据处理方法研究

发布时间：2020-08-04 15:34

【摘要】：建筑业是一个国家的支柱性产业之一,随着可持续发展的理念逐步深入人心,各个国家都越来越重视绿色节能的发展。实现绿色节能的一项重要措施就是在建筑设计的过程中应用能耗模拟技术不断地修正建筑设计。然而现有建筑领域中主流的信息标准并不能满足当前能耗模拟的要求。在实际应用过程中主要存在两方面问题:其一,IFC包含的信息全面而广泛,然而大多数性能分析软件在导入IFC时易出现模型构件严重缺失或者位置错误的问题;绿色建筑领域公认的数据标准gbXML在数据导出过程中也易出现构件的缺失问题,由此造成能耗模拟不精确。其二,目前国内主流的能耗模拟软件大多以EnergyPlus作为其模拟的内核,EnergyPlus主要的数据输入格式为IDF,并不能直接支持gbXML的数据格式,且目前国内外关于绿色建筑信息格式的研究非常少。因此,本文基于上述两方面的问题提出了解决方案。所做的工作如下:1)结合我国建筑节能设计相关规范,通过深入研究IFC标准和gbXML标准,建立IFC标准和gbXML标准中建筑构件的信息描述模型,在此基础上结合IFC信息的优势建立优化gbXML构件的方案。2)通过研究gbXML数据的组织与管理机制以及能耗模拟软件EnergyPlus的输入信息IDF数据的组织与管理机制,建立基于gbXML的BIM数据模型、基于IDF的建筑能耗模拟信息模板以及gbXML模型与IDF模型信息的对比映射关系表。3)在比较解析XML技术的基础上,利用DOM4J技术以及信息分类的原理建立gbXML与IDF模型数据格式之间的数据转换机制。为了验证本文所提方案的有效性,分别建立了BIM模型并进行了相关的实验验证。结果表明提出的BIM数据处理方法在实际案例中具有较好的应用效果。通过应用基于IFC实现对gbXML数据进行优化的方法,基本实现了完善gbXML中缺失信息的目标;通过应用基于DOM4J技术以及信息分类原理的数据转换机制实现了gbXML与IDF之间较为完整的数据转化。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU201.5;TU17
【图文】：

信息载体,建设项目,多维

提供信息管理和共享的方法，实现 BIM 全寿命周期管理的目的。BIM 涉及建设项目各项活动如图2.1 所示。图 2.1 涉及建设项目各项活动(2) BIM 的信息载体是多维(nD)表 2.1 BIM 的 n 个维度[39]BIM 通过创建并利用数字模型对项目全寿命周期进行管理，它实现了从传统二维到三维绘图，甚至 n 维的转变，使建筑信息更加全面、直观的展现[40]，多数BIM 维度相应特性价值体现3D 3D 可视化，立体造型立体直观展示设计模型，进行碰撞检查4D 3D+进度计划动态模拟施工过程，方便进度管理5D 4D+造价信息统计工程量，提供资源信息，实施监控造价管理，提高利润6D 5D+建设项目性能分析关联数据库

建设工程,服务于,内涵,理念

西安建筑科技大学硕士学位论文人员认为“多维工程信息模型”是对 BIM 最贴切的解释。BIM 的 n 个维度如.1 所示。随着 BIM 应用的不断扩大和深入，可以通过各种维度进行建设项目的分析和，加强政府、产业、企业以及工作过程之间信息相互协作，从而更好的实现化和智能化操纵。其内涵如图 2.2 所示。

数据交互,文件

的多种模拟数据中，只有这样得到的结果才是真实有效的。下表 2.3 显示了计算机辅助设计软件 Autodesk Revit 能够导入和导出的数据格式。表 2.3Autodesk Revit 能够导入和导出的数据文件图 2.3 显示了不同的建筑信息模型的数据平台如 Revit、Tekla 等与能耗模拟软件 EnergyPlus、照明模拟软件 Radiance 等多种模拟软件之间的互操作性关系。各模拟软件之间往往不能直接利用模型数据，需要进行格式的转换才能实现数据间的交互。可导入格式可导出格式Rvt 和 Rfa 文件ACAD dwg 和 dxf 文件符合 IFC 标准格式的文件Rvt 和 Rfa 文件dwg 和 dxf 文件ODBC 开放互联数据库文件类似 jpegs 的图像文件gbXML 绿色建筑标准文件IFC 文件

【参考文献】