建筑節能優化平臺

文均 張曼 侯洪彬 李奕帆 王路達

摘 要：本文以節約能源、降低能耗為出發點，對未達到我國建筑節能標準的建筑圍護結構進行調查研究，并進行收集、整理、分析和研究統計相關信息，提出將BIM技術與數據庫結合的思路，創建以節能優化方案查詢為主要功能的軟件平臺。

關鍵詞：BIM技術;建筑節能;數據庫

一、研究背景

全國能源日益緊張，實施建筑節能勢在必行，尤其針對保溫要求高的地區，建筑能耗損失極大。由于許多新建建筑及舊有建筑都未達到我國建筑節能標準，因此必須通過加強建筑物圍護結構保溫性能等節能措施降低采暖需熱量。

隨著近年來建筑設計、施工等方面的技術飛速發展，以及許多新型保溫材料、節能設備投入使用，使得建筑圍護結構節能改造具備了技術支持。

二、研究方法及內容

1.BIM 和數據庫

BIM（建筑信息模型）的核心是建立三維建筑參數模型從而整合各種項目的相關信息，擁有強大的數據運算能力和數據檢索能力，能減少許多發生在紙質圖紙上的錯誤、大幅提升資料整理與修改的效率，在一定程度上節約成本和縮短工期。

Ecotcet軟件是一個全面的技術性能分析輔助設計軟件，軟件本身可以快速建立起三維模型，然后只需根據建筑的特定情況輸入相關參數即可以在軟件中完成對模型再聲、光、熱等綜合的技術分析。

數據庫是將大量數據保存起來，通過計算機加工而成的可以進行高效訪問的數據集合，用戶可以對文件中的數據進行新增、查詢、更新、刪除等操作。

2.研究方法

首先進行文獻查閱，通過各種方式和途徑了解20世紀初住宅所采用的外圍護結構的保溫、隔熱措施等相關方面的資料。

其次進行實地考察，在華北地區選取若干不同氣候條件、不同地理位置的建筑物進行調研考察，獲得既有建筑的實際狀況，為項目的下一步獲取一手資料。調研主要內容包括：未達到我國建筑節能標準的建筑中外墻、門窗、樓梯間等相關構件信息。其中外圍護結構是項目研究的切入點。

將整理后的數據進行分類匯總，利用REVIT軟件建立每一類建筑的三維模型，并通過ECOTECT軟件對其進行相關熱工方面的分析。通過對數據的全面分析，得出既有建筑的節能數據與現階段的節能數據之間的差異，并探究解決方法，提出對各類建筑的改建方案。

第三階段，將既有建筑改建后的相關數據通過BIM技術再次進行節能分析如圖1、圖2，與未改建時的數據進行對比，將各個方面優化方法進行匯總整合，最終得到每一類建筑的最優的改造方案。

最終，將每一類既有建筑改造前后的相關數據進行整理匯總，導入至數據庫中，建立二者之間的關系，建立建筑節能優化平臺。

三、項目應用

1.標準檢測

利用數據庫技術將在調研分析階段整合得到的節能措施資料庫輸入系統，得到一個可供查詢的軟件?？捎糜谠诮ㄖO計或改造階段查詢相應節能標準，分析建筑是否滿足規范和要求。例如在保溫方面，系統會根據所輸入的數據判斷使用單設保溫層、封閉空氣層或是保溫與承重相結合的構造。

2.全民適用的節能方案查詢

利用數據庫技術將常用建筑材料的性能以及各種構造的適用條件和特點等數據分析匯總，形成可供查詢建造方案的系統。只需用戶輸入相關數據，系統就會經過分析調用給出優化改造方案：使用系統的節能分析功能進行熱工性能分析，大致得出各種類型的利弊。通過討論分析再進一步細化各種類型的適用范圍、建造特點、保溫性能以及造價等方面的信息，考慮到建筑的現狀從而對應得到各種改建措施。例如戶主想對自己家的房子進行節能改造，便可通過系統查詢得到合適的節能方案，方便居民生活，提高幸福指數，并有效減少了能源消耗。

四、項目優勢

1.數據直觀

將BIM技術和數據庫結合使用，在高效工作的同時達到了信息共享。該項目提供的服務基于特征建筑的數據模型庫，因此當輸入研究對象時，便可很簡潔明了的得出相關參數。

2.適用面廣

軟件操作方便，界面簡潔，內容專業但使用語言大眾化，因此適用于專業及非專業人員

3.智能服務

軟件程序集合數據庫與BIM技術的優勢，可對建筑進行節能檢測，判斷該建筑是否滿足節能標準，并給出參考信息，結合經濟、時效等因素給出改建方法以及優化方案。

4.人工服務

客服后臺可及時解決問題，優先解決建筑節能中最突出的問題，并將遇到的新問題記錄在案，必要時將問題和對策導入數據庫。在注重實效的同時，突出“人工”和“智能”兩大特色。

五、總結展望

基于此平臺，使大家更加充分的了解節能，明白節能處于我們生活中的方方面面，例如可以通過日常的開關窗時間、方式等手段達到節能的效果。并為專業人員構建綠色建筑、改造既有建筑等方面提供有效的節能措施和相關幫助。

參考文獻

[1] 謝玲 山地城鎮不同地形特征的室外熱環境特性研究[碩士論文]重慶 重慶大學

基金項目：河北農業大學大學生創新創業訓練計劃資助項目（項目編號2019009）

作者簡介：文均（1998-），女，漢，河北廊坊人，河北農業大學城鄉建設學院建筑系（河北保定071000）

張曼（1998-），女，漢，河北邢臺人，河北農業大學城鄉建設學院建筑系（河北保定071000）

侯洪彬（1998-），男，漢，河北滄州人，河北農業大學城鄉建設學院城鄉規劃系（河北保定071000）

李奕帆（1999-），女，漢，河北邢臺人，河北農業大學城鄉建設學院城鄉規劃系（河北保定071000）

王路達（1996-），男，漢，河北保定人，河北農業大學城鄉建設學院規劃系（河北保定071000）