基于BIM的绿色建筑在设计初期的生态技术因素优化分析

发布时间：2020-06-08 15:51

【摘要】：目前,全世界面临一个共同话题,那就是能源耗损、雾霾严重、PM2.5持续升高,塑料垃圾、白色污染等各种环境污染与全世界能源紧张之间存在的矛盾。就建筑业而言,能否有效地降低建筑物的能耗,提升建筑的节能效率,这就要求建筑采用可持续发展的设计思路。而我们国家出台的《绿色建筑评价标准》,对建筑节能设计只提供了建筑物的各项综合指标,比如耗热量、耗冷量等主要指标,以及围护结构热工性能,得热/失热分析,建筑朝向日照时间等辅助指标。在实际工程建设中,这些抽象、看不见摸不着的指标,对指导项目参与节能评价来说,其描述性和操作性都不强。再者建筑工程是一个庞大而复杂的系统,受制于各种各样的因素,很难从几个简单的分析数字就来判断设计的优劣,不同的建筑设计形式可能会造成巨大的能耗差异。对已有建筑进行的各项数据分析都不能改变其既定的能耗模式,只能应用更为先进节能的技术去不断改造它。但对于规划中的建筑物,若建筑设计师能在规划设计之初就借助于一定技术手段,定量把握建筑物的动态能耗,进而整体把握建筑设计的能耗特点,那么建筑的优化设计将会成为可能。因此,需要规划设计师们掌握先进的技术,理解建筑物的动态能耗模在建筑设计的不同阶段,所呈现的不同形态,再结合建筑物所在地的气象环境,对设计方案进行详细的能耗模拟预测和方案比较,才能真正了解本地区建筑物的能耗特点和变化,从而进行真正的绿色建筑节能设计。BIM的出现为绿色建筑生态技术分析提供了新的有效途径,基于BIM模型的数据库,实现了多专业的数据协调,通过数据转换,提取建筑环境分析所需数据,及时对建筑的环境性能进行模拟和分析,改善了传统设计中建筑环境性能分析滞后的状况,有助于建筑师在设计过程中及时了解建筑的各方面性能,在方案设计阶段就可以进行绿色建筑的相关决策。本文针对兰州市西固区国际新城建设项目,利用已有的CAD图纸,应用Revit软件建立该项目中建筑物的建筑信息模型,对该建筑空间几何信息、建筑空间功能信息、建筑材料等相关数据信息进行数据集成与一体化管理的物理模型。再经过数据转换为gbXML格式文件,之后将模型导入到BIM的子系统——Ecotect绿色建筑分析软件中,得到该项目住宅楼的方案设计分析模型,并进行模型分析。利用软件集成的环境分析工具对项目所在地的生态技术因素如能耗分析、光照分析、室内采光分析、太阳能辐射分析、遮阳、热舒适度等分析。应用Autodesk Ecotect Analysis是建筑设计前期阶段进行概念性生态分析的工具,分析得到的结果往往具有实时性、可视性特点,很适合建筑设计师在设计初期把握建筑的各项性能,或进行模拟并根据模拟结果对该建筑的性能进行评价并提出改善意见。通过设计初期阶段的模拟建筑实施过程中的生态技术因素,并预测最终环境性能,则可以从环境影响的角度,不断比较各种可选方案,降低项目在施工及运营阶段对自然环境造成的不良影响与破坏,进而确保绿色资源开发、绿色生产、建筑环境的不断改善和优化,最终实现人、自然与社会的和谐发展。本研究的内容主要由以下四个部分组成:1.目前国内外建筑节能研究概况和研究成果,对建筑节能的必要性进行分析。2.什么是BIM技术,BIM技术的发展及应用;3.介绍绿色建筑及其相关内容,结合BIM技术的分析特点,综合考量选择对建筑绿色程度影响较大的指标。4.运用Ecotect Analysis软件对甘肃省兰州市某住宅楼建筑进行能耗模拟分析,分析Ecotect在建筑能耗分析、分析建筑方案设计的可行性。由于绿色建筑的优越性和性能主要在节能方面表现突出,目前的绿色建筑评价也主要集中在节能方面,且Ecotect是典型的绿色分析软件,着重分析建筑能耗,因此本文以节能评价为例展开研究。
【图文】：

绿色建筑

实现了多专业的数据协调，通过数据转换，提取建筑环境分析所需数据，及时对建逡逑筑的环境性能进行模拟和分析，改善了传统设计中建筑环境性能分析滞后的状况，有助逡逑于建筑师在设计过程中及时了解建筑的各方面性能，在方案设计阶段就可以进行绿色建逡逑筑的相关决策。逡逑提高项目的设计质量和效率，减少后续施工期间的洽商和返工，保障建筑的施工周逡逑期，节约项目资金是建筑项目设计中实施ＢＩＭ的最终目的，ＢＩＭ技术可用于分析建筑性逡逑能的方方面面，包括影响绿色条件的采光、通风、能源效率和围护结构材料等等；通过逡逑分析修改方案实现最低的能耗，并借助通风、采光、气流组织以及视觉感受等的控制，逡逑实现建筑的节能环保；采用ＢＩＭ理念，在项目设计之初就进行能耗模拟，从构思阶段逡逑就开始把控，为建筑设计的“绿色探索”注入高科技力量，让建筑成功真正的“节能建逡逑５逡逑

绿色建筑,指标,环境性能

实现了多专业的数据协调，通过数据转换，提取建筑环境分析所需数据，，及时对建逡逑筑的环境性能进行模拟和分析，改善了传统设计中建筑环境性能分析滞后的状况，有助逡逑于建筑师在设计过程中及时了解建筑的各方面性能，在方案设计阶段就可以进行绿色建逡逑筑的相关决策。逡逑提高项目的设计质量和效率，减少后续施工期间的洽商和返工，保障建筑的施工周逡逑期，节约项目资金是建筑项目设计中实施ＢＩＭ的最终目的，ＢＩＭ技术可用于分析建筑性逡逑能的方方面面，包括影响绿色条件的采光、通风、能源效率和围护结构材料等等；通过逡逑分析修改方案实现最低的能耗，并借助通风、采光、气流组织以及视觉感受等的控制，逡逑实现建筑的节能环保；采用ＢＩＭ理念，在项目设计之初就进行能耗模拟，从构思阶段逡逑就开始把控，为建筑设计的“绿色探索”注入高科技力量，让建筑成功真正的“节能建逡逑５逡逑
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU17;TU201.5

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