基于BIM的建筑工程能耗分析与优化研究-以A报告厅为例

I‌I‌I‌基于BIM的建筑工程能耗分析与优化研究——以A报告厅为例碳排放；BIM软件 ResearchonEnergyConsumptionAnalysisandOptimizationofBuildingEngineeringonBIM——TakingBuildingAasanexampleAbstract:Withtheincreasingglobalattentiontosustainabledevelopmentandenergyefficiency,energyconsumptionanalysisandoptimizationofengineeringprojectshavebecomeimportanttopicsinengineeringmanagementanddesign.Theaimofthisstudyistoexploreoptimizationstrategiesforenergyconsumptioninengineeringprojects,inordertoachieveefficientresourceutilizationandreduceenvironmentalimpact.Firstly,usingBIMsoftware,constructamodeloftherelevantbuilding.Next,theenergyconsumptionoftheengineeringprojectwascalculatedthroughsoftware,andthemainsourcesofenergyconsumptionwereidentified.Aseriesofenergyconsumptionoptimizationstrategiesbasedondataanalysiswereproposed,mainlyfocusingonmaterialselectionoptimization.Inaddition,thestudyalsoexploredtheroleofreal-timemonitoringandfeedbackmechanismsinenergyconsumptioncontrolduringtheimplementationphaseofengineeringprojects.Finally,theeffectivenessoftheproposedoptimizationstrategywasverifiedthroughcaseanalysis.Theresultsindicatethatreasonableenergyconsumptionanalysisandoptimizationmeasurescansignificantlyreducetheenergyconsumptionofengineeringprojects,improveeconomicbenefitsandenvironmentalsustainability.Thisarticleprovidestheoreticalbasisandpracticalguidanceforenergymanagementandoptimizationoffutureengineeringprojects.Keywords:EnergyconsumptionanalysisEnergyconsumptionoptimizationCarbonemissionsBIMsoftware

目录【摘要】 IAbstract II引言 11研究背景及意义 41.1研究背景 41.2研究意义 51.3文献综述 72工作过程描述 92.1软件工具介绍 92.2工程概况 102.3工作过程概述 123工作内容介绍 133.1建模过程与模型展示 133.2模型导出与修正 253.3碳排放能耗分析与成果展示 273.4优化方案 283.5能耗分析与优化设计结果 334结论与展望 334.1研究结论 334.2研究展望 34参考文献： 35小论文 36致谢 51 图10A报告厅锥型独立基础首先在BIM平台中批量导入基础顶至4.450标高的柱位施工图、二层梁板配筋图等设计文件，通过参数化建模模块执行三维定位解析。针对柱构件，依据柱表信息在结构库中预定义各类型柱的混凝土强度等级、纵筋配置及箍筋加密区参数，运用轴线捕捉功能完成二、三层框架柱的精准定位，柱顶标高误差控制在±3mm内。梁构件建模阶段，通过智能识别模块解析KL、WKL等代号对应的集中标注），在属性面板中预设跨数、截面尺寸及配筋参数后，采用拓扑连接算法实现梁柱节点的自动咬合，并通过挠度预变形参数补偿消除施工误差。最终形成经监理单位审核通过的三维实体模型，最终绘 图11-1A报告厅柱、梁、板三维视图图11-2A报告厅柱、梁、板三维视图图11-3A报告厅柱、梁、板三维视图图12无障碍楼梯间c-c剖面图图13楼梯间d-d剖面图图14无障碍楼梯间立面图图15楼梯间立面图在上述五小点全部建立完成之后，根据三维模型对A报告厅结构模型进行图16“轴网组”的创建图17最终的轴网示意图见图18和图19：图18族的载入图19门窗明细表图20幕墙及其网格线的绘制图21幕墙门窗图22部分图纸中的门图23楼板的俯视图在上述五小点全部建立完成之后，根据三维模型对A报告厅建筑模型进行），图24建筑AR三维模型图25最终模型——前视图图26最终模型——后视图27最终模型——右视图图28最终模型——左视图最后，将模型导入revit，以gbXML格式导出。在DesignBuilder软件中导入gbXML格式文件，基于能耗模拟引擎Energy图29DesignBuilder设置界面图30计算结果页面表1两种外墙保温技术的优缺点对比①饰面层一旦出现开裂等清况，不方便再次实施装修或改表2两种外窗改造方式的优缺点对比是否能够拆除并更换视原考虑到A报告厅整体外窗不是很老旧，且整窗替换成本较高，无须采用整在外墙原本没有保温层的基础上，选取EPS板、XPS板、聚氨酯保温板、岩棉板共四种外墙常用保温材料。为了简化分析过程，本文将外墙厚度控制在表3不同保温材料的碳排放量与全年能耗图31不同保温材料的碳排放量及其及减排率关关系。具体而言，聚氨酯泡沫保温板在降低碳排放方面的表现优于XPS板，进而超过EPS板，岩棉板则位居其后。因此，在制定建筑外墙改造方案时，可在综合考虑A报告厅建筑项目外窗的既有条件后，本项目决定对原有的外表4不同建筑外窗的碳排放量与全年能耗图32不同外窗材料的碳排放量及其及减排率能玻璃窗，由数据可知，标准真空玻璃PVC塑料窗的减排率最高，为本研究通过建筑围护结构热工性能的参数化分析表明，针对夏热冬冷气候区建筑节能改造方案决策存在显著梯度差异。在外墙保温体系优化层面，80mm聚氨酯泡沫保温板相较于传统EPS/XPS系统，可降低更大的冬季热负荷损耗。在门窗系统优化方面，真空玻璃窗的热工性能突破传统中空玻璃技术瓶颈。标准真空玻璃PVC窗型结合Low-E镀膜技术，经全年动态模拟验证，夏季遮阳系数较改造前优化极大，单位窗面积年节能量达14.7kWh/m²，配合外墙改造可使建筑整体能耗强度下降更深一层，本文选取江苏省南京市江宁区A中学——报告厅作为研究案例进

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