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BIM如何分析建筑能耗?BIM技术应用于建筑能耗分析的流程

发布:中文网小编4号 浏览:380人 分享
发布于:2021-11-25

建筑室内热环境的舒适要求是人对建筑环境最基本的需求之一。不论任何建筑,在任何时间,其室内空间的温度、湿度、气流速度和平均辐射温度都应该限定在一定范围内,这在严寒的冬季和酷热的夏季显得尤为重要。所以建筑师应该明白,建筑空间的形态、比例及其构造、色彩、质地的变化,不但影响到使用者的心理,而且还伴随着其所设计和创作的建筑物室内、外物理环境的量场及生态属性的变化。换句话说,建筑师在建筑设计过程中,不论是理解或是乐意与否,在一个新的建筑方案完成后,其室内物理环境、心理环境和能耗指标也就确定了。

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在追求建筑造型、建筑空间的今天,多数建筑的室内热环境是有缺陷的。而现代的采暖、通风与空调控制技术可以实现任何需求的热环境指标,这是科学技术进步在人居环境科学领域的现实体现。但众所周知,其代价是消耗大量的能源,因此,这种“让人欢喜,让人忧”的技术应该有节制的使用。这就给建筑师背负了更大的社会与生态责任,建筑师必须对其设计的建筑热环境负责,并努力协调建筑热环境与建筑造型、建筑空间之间的矛盾:通过建筑设计的手段,不断改善建筑的热环境。

Ecotect Analysis 2011在热环境分析方面提供了逐时温度分析、逐时得失热量分析、逐月能耗分析、逐月不舒适度分析、温度分布分析、逐月逐时得热分析、被动组分得热分析、被动适应指数分析、温度得热对比分析、PMV-PPD、辐射温度与室内风速分析等丰富的分析功能与手段。

使用Ecotect能耗模拟软件进行能耗分析,对其分析结果产生重大影响的方面包括模型、材质设置、热环境设置、气象数据这4个方面。

(1)模型

在进行热环境模拟时,Ecotect对模型要求相对于光环境分析时要求较高,首先必须确定空间封闭、相邻空间的可选项材质不能冲突、物体间的继承关系正确,热量区域开关是否正确。在模拟分析形体复杂的建筑时,软件无法建模或者模型的错误解决不了时,要根据经验恰当的简化模型。

(2)建筑构件材质设置

由于各个构件的材质对建筑热环境的影响较大,在软件中应该对各种构件的材质进行设置,并在软件材质库中对构件中各层材质的厚度和基本属性参数进行设置,也可以在材质库中创建新的材质组合。

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在Ecotect热环境模拟分析中,对于非透明围护结构的材质主要设置传热系数、准入系数、太阳吸收系数、衰减时间、延迟时间五个参数,而对于透明结构的材质主要设置传热系数、准入系数、太阳的热系数/日射透过率、折射率四个参数。

1)传热系数:传热系数K是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度,1小时内通过1平方米面积传递的热量。

2)准入系数:环境温度每波动1℃,围护结构内表面与环境温度节点之间的热流率。其单位与U值相同,数值主要由围护结构内层的热物理属性决定。对于较薄的结构,他的数值接近于U值,而对于厚度超过200~的结构,准入系数的数值接近于常数。

3)太阳吸收系数:又叫太阳辐射吸收系数,是指围护结构外表面吸收的太阳辐射照度与其投射到的太阳辐射照度之比值。

4)日射透过率:是指透过玻璃的太阳辐射能与同时同地室外太阳辐射能的比值。与之相类似的物理量是遮阳系数,是指太阳辐射总透射比与3mm厚普通无色透明平板玻璃的太阳辐射的比值。这两个物理量之间的关系为日射透过率=0.88*遮阳系数。

(3)热环境设置

室内热环境模拟条件、系统设置等方面关系到建筑内部因素的问题,这些参数的设定会对软件的热环境分析的结果产生巨大影响。

(4)气象数据

气象数据关系到热环境模拟的外部因素情况,一般情况下会选择使用由科学家制作完成的典型气象数据,有些情况下也需要建筑师来制定气象数据。气象数据关系到热环境模拟的外部因素情况。一般情况下会选择使用由气象科学家制作完成的典型气象数据,但很多情况下也可以根据设计需要由建筑师定制气象数据。一般情况下,解决好了以上四个关键问题,Ecotect Analysis的热环境分析就可以有效的控制误差,再通过设计师正确的解读模拟结果,就可以达到使用Ecotect Analysis辅助建筑热环境设计的目的。

作者:韩辉 仅供学习交流 版权归原作者所有 如有侵权请联系删除