建筑节能优化平台

文均 张曼 侯洪彬 李奕帆 王路达

摘 要：本文以节约能源、降低能耗为出发点，对未达到我国建筑节能标准的建筑围护结构进行调查研究，并进行收集、整理、分析和研究统计相关信息，提出将BIM技术与数据库结合的思路，创建以节能优化方案查询为主要功能的软件平台。

关键词：BIM技术;建筑节能;数据库

一、研究背景

全国能源日益紧张，实施建筑节能势在必行，尤其针对保温要求高的地区，建筑能耗损失极大。由于许多新建建筑及旧有建筑都未达到我国建筑节能标准，因此必须通过加强建筑物围护结构保温性能等节能措施降低采暖需热量。

随着近年来建筑设计、施工等方面的技术飞速发展，以及许多新型保温材料、节能设备投入使用，使得建筑围护结构节能改造具备了技术支持。

二、研究方法及内容

1.BIM 和数据库

BIM（建筑信息模型）的核心是建立三维建筑参数模型从而整合各种项目的相关信息，拥有强大的数据运算能力和数据检索能力，能减少许多发生在纸质图纸上的错误、大幅提升资料整理与修改的效率，在一定程度上节约成本和缩短工期。

Ecotcet软件是一个全面的技术性能分析辅助设计软件，软件本身可以快速建立起三维模型，然后只需根据建筑的特定情况输入相关参数即可以在软件中完成对模型再声、光、热等综合的技术分析。

数据库是将大量数据保存起来，通过计算机加工而成的可以进行高效访问的数据集合，用户可以对文件中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。

2.研究方法

首先进行文献查阅，通过各种方式和途径了解20世纪初住宅所采用的外围护结构的保温、隔热措施等相关方面的资料。

其次进行实地考察，在华北地区选取若干不同气候条件、不同地理位置的建筑物进行调研考察，获得既有建筑的实际状况，为项目的下一步获取一手资料。调研主要内容包括：未达到我国建筑节能标准的建筑中外墙、门窗、楼梯间等相关构件信息。其中外围护结构是项目研究的切入点。

将整理后的数据进行分类汇总，利用REVIT软件建立每一类建筑的三维模型，并通过ECOTECT软件对其进行相关热工方面的分析。通过对数据的全面分析，得出既有建筑的节能数据与现阶段的节能数据之间的差异，并探究解决方法，提出对各类建筑的改建方案。

第三阶段，将既有建筑改建后的相关数据通过BIM技术再次进行节能分析如图1、图2，与未改建时的数据进行对比，将各个方面优化方法进行汇总整合，最终得到每一类建筑的最优的改造方案。

最终，将每一类既有建筑改造前后的相关数据进行整理汇总，导入至数据库中，建立二者之间的关系，建立建筑节能优化平台。

三、项目应用

1.标准检测

利用数据库技术将在调研分析阶段整合得到的节能措施资料库输入系统，得到一个可供查询的软件。可用于在建筑设计或改造阶段查询相应节能标准，分析建筑是否满足规范和要求。例如在保温方面，系统会根据所输入的数据判断使用单设保温层、封闭空气层或是保温与承重相结合的构造。

2.全民适用的节能方案查询

利用数据库技术将常用建筑材料的性能以及各种构造的适用条件和特点等数据分析汇总，形成可供查询建造方案的系统。只需用户输入相关数据，系统就会经过分析调用给出优化改造方案：使用系统的节能分析功能进行热工性能分析，大致得出各种类型的利弊。通过讨论分析再进一步细化各种类型的适用范围、建造特点、保温性能以及造价等方面的信息，考虑到建筑的现状从而对应得到各种改建措施。例如户主想对自己家的房子进行节能改造，便可通过系统查询得到合适的节能方案，方便居民生活，提高幸福指数，并有效减少了能源消耗。

四、项目优势

1.数据直观

将BIM技术和数据库结合使用，在高效工作的同时达到了信息共享。该项目提供的服务基于特征建筑的数据模型库，因此当输入研究对象时，便可很简洁明了的得出相关参数。

2.适用面广

软件操作方便，界面简洁，内容专业但使用语言大众化，因此适用于专业及非专业人员

3.智能服务

软件程序集合数据库与BIM技术的优势，可对建筑进行节能检测，判断該建筑是否满足节能标准，并给出参考信息，结合经济、时效等因素给出改建方法以及优化方案。

4.人工服务

客服后台可及时解决问题，优先解决建筑节能中最突出的问题，并将遇到的新问题记录在案，必要时将问题和对策导入数据库。在注重实效的同时，突出“人工”和“智能”两大特色。

五、总结展望

基于此平台，使大家更加充分的了解节能，明白节能处于我们生活中的方方面面，例如可以通过日常的开关窗时间、方式等手段达到节能的效果。并为专业人员构建绿色建筑、改造既有建筑等方面提供有效的节能措施和相关帮助。

参考文献

[1] 谢玲 山地城镇不同地形特征的室外热环境特性研究[硕士论文]重庆 重庆大学

基金项目：河北农业大学大学生创新创业训练计划资助项目（项目编号2019009）

作者简介：文均（1998-），女，汉，河北廊坊人，河北农业大学城乡建设学院建筑系（河北保定071000）

张曼（1998-），女，汉，河北邢台人，河北农业大学城乡建设学院建筑系（河北保定071000）

侯洪彬（1998-），男，汉，河北沧州人，河北农业大学城乡建设学院城乡规划系（河北保定071000）

李奕帆（1999-），女，汉，河北邢台人，河北农业大学城乡建设学院城乡规划系（河北保定071000）

王路达（1996-），男，汉，河北保定人，河北农业大学城乡建设学院规划系（河北保定071000）