论文题目：基于BIM技术的绿色建筑性能分析与优化方法研究
摘要：建筑业一直是高能耗行业,一方面是建筑材料的生产能耗较高,如水泥,钢材等建材的生产过程都需要消耗大量能源;建筑建造的过程也需耗费大量能源,在建筑投入使用后运行所需的能源更是占了建筑业能源消耗的主要比例。建筑设计对建筑能耗起着重要作用,随着全球能源消耗增加和温室效应加剧,绿色建筑设计越来越受到重视。2014年国家出台了《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014,各个地方也相继出台了地方规定因地制宜的进行绿色建筑的实践。建筑全生命周期包含建筑材料的生产运输,建筑规划设计、建筑施工、建筑运营维护和建筑拆除与处理,各个阶段都需消耗大量能源。绿色建筑设计的目标主要是通过对建筑材料的合理选择,建筑朝向和布局的合理布置,对建筑节能保温、能耗负荷、设备效率的优化,提高建筑的绿色性能降低能耗。传统设计流程中,在方案设计阶段对绿色建筑的设计多依赖经验,绘制的二维图纸如需进行绿色建筑评估需在专业分析软件中建模计算,操作难度大且过程繁琐。在实际设计工作中,甚至由专人进行分析工作,一方面效率不高,另一方面很难保持模型和图纸的一致性。在项目周期紧张的情况下,建筑师往往凭经验判断或者放弃对绿色建筑方面的考虑。在初步设计和施工图阶段通过调整保温材料的种类和厚度来达到符合相关节能设计强制性要求的目的。BIM全称“Building Information Model”或者“Building Information Modeling”,中文译作建筑信息化模型,是一种包含大量数据信息的建筑模型,也是将建筑所包含信息随着设计进程深入整合到设计模型中的过程。BIM在项目的不同阶段,项目各合作方和利益方在项目中插入、提取、修改资源,逐步解决问题完善内容,并使各方信息保持实时性和一致性。通过BIM技术所建立的项目数据模型有着多样化的用途,如工程算量,施工模拟,同样也可以用于绿色建筑性能分析和优化。传统设计模式中绿色建筑模拟分析软件需建模进行模拟计算,耗费时间精力较大,受限于设计周期和精力大部分的建筑设计项目在绿色建筑性能方面往往凭经验判断,缺乏精细化设计。BIM技术的使用则在建筑设计过程中形成了贯穿项目全设计阶段的信息流,并可以通过通用格式文件与各种绿色建筑性能模拟分析软件交换数据。这就使我们能利用BIM模型进行绿色建筑性能分析,实现边设计,边模拟,边优化的设计过程。并且利用BIM平台模型与图纸相互关联统一的特点,避免传统设计方式中需要进行绿色建筑性能模拟时需在模拟软件中进行建模,需要进行设计优化时又要先修改图纸,再修改模型的繁复工作流程。本文研究对象是在建设项目的设计阶段,如何运用BIM技术的优势与绿色建筑性能模拟分析相结合,更加便捷和准确的进行绿色建筑性能模拟分析和方案比选。先对目前主流的BIM软件和BIM在设计阶段的应用模式进行归纳和介绍,之后对建筑设计过程中可以进行绿色建筑性能模拟的各个方面进行梳理,希望在建设项目的设计阶段通过BIM技术与绿色建筑性能模拟相结合实施对绿色建筑相关的分析与优化,指导建筑师在有可视化和量化模拟结果的条件下对不同设计方案进行比较,对建筑的节能、保温、通风性能进行优化。并以湘雅医院教学科研楼项目为例,说明基于BIM技术的建筑设计阶段绿色建筑性能分析和绿色建筑设计优化如何实现,通过将流程应用于工程实例证明研究的实用价值。
关键词：建筑信息化模型;绿色建筑模拟分析;绿色建筑设计优化
学科专业：建筑与土木工程
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究的目的、内容及意义
1.2.1 研究的目的
1.2.2 研究的内容与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 课题研究方法与技术路线
1.5 论文内容框架
第2章 BIM技术的概念
2.1 BIM技术概论
2.1.1 BIM的概念
2.1.2 BIM工具的类型
2.2 BIM应用的目标
2.2.1 BIM应用于设计验证
2.2.2 BIM应用于正向设计
2.2.3 BIM在项目全生命周期中的应用
2.3 基于BIM的绿色建筑设计策略
2.4 本章小结
第3章 BIM技术与绿色建筑设计的结合
3.1 绿色建筑发展概述
3.1.1 绿色建筑理念和发展历史
3.1.2 绿色建筑设计策划与BIM技术
3.2 BIM软件与其他绿色建筑分析软件的接口
3.2.1 IFC与绿色建筑信息化模型
3.2.2 gbXML与绿色建筑信息化模型
3.2.3 IFC和gbXML文件与Ecotect的兼容性研究
3.3 基于BIM的建筑性能分析与绿色建筑评价相结合的研究
3.4 本章小结
第4章 基于BIM技术的绿色节能建筑设计
4.1 主流建筑性能分析模拟软件概述
4.2 基于BIM的绿色建筑设计
4.2.1 BIM技术下的气候条件分析
4.2.2 BIM技术下的绿色建筑性能分析与优化
4.3 基于BIM技术的绿色建筑性能模拟应用分析
4.3.1 基于BIM技术的绿色建筑性能模拟模型构建
4.3.2 基于BIM技术绿建性能模拟分析与传统设计方法的比较
4.4 本章小结
第5章 项目实例:湘雅医院教学科研楼绿色建筑性能分析与优化
5.1 项目概况
5.2 概念设计阶段建筑性能分析与优化
5.2.1 建筑总平面布局方案比选
5.2.2 建筑窗墙比方案比选
5.3 使用参数排除法判断绿色建筑性能优化方向
5.4 基于BIM技术的绿色建筑设计应用路线
5.5 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献