[發(fā)明專利]一種基于BIM系統(tǒng)冬冷夏熱地區(qū)住宅群的施工設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105302937A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳榮芳;張強;施光濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國十七冶集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑施工方法，更具體的說，是涉及一種基于BIM系統(tǒng)冬冷夏熱地區(qū)住宅群的施工設(shè)計方法。

背景技術(shù)

建筑節(jié)能設(shè)計是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能，節(jié)地，節(jié)水，節(jié)材)，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康，適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。它是指建筑對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。綠色建筑以人、建筑和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，在利用天然條件和人工手段創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境的同時，盡可能地控制和減少對自然環(huán)境的使用和破壞，充分體現(xiàn)向大自然的索取和回報之間的平衡。

雖然，建筑節(jié)能設(shè)計越來越受到人們的重視，新的建筑設(shè)計項目較以往更為注重節(jié)能環(huán)保的相關(guān)設(shè)計內(nèi)容，但是由于缺少行之有效的節(jié)能建筑設(shè)計方法。目前節(jié)能建筑的設(shè)計仍然沿用以往的建筑設(shè)計思路，即先有建筑設(shè)計，而后根據(jù)節(jié)能要求進(jìn)行調(diào)整的設(shè)計方式，并且目前大量的節(jié)能建筑設(shè)計是以事后的評價標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)設(shè)計，這就為節(jié)能建筑設(shè)計制造了瓶頸，也與綠色建筑“因地制宜”的核心思想有抵觸。

對于節(jié)能建筑如何設(shè)計，目前亟待解決的問題主要包括：建筑師不知道從何入手來設(shè)計節(jié)能建筑，大量的節(jié)能建筑策略還停留在“材料節(jié)能”的狀態(tài)，主要是依賴保溫材料(如聚苯板等)，雙層中空玻璃等來達(dá)到節(jié)能目的，與西方發(fā)達(dá)國家從設(shè)計、構(gòu)造入手的思路相比相距甚遠(yuǎn)。這些問題已經(jīng)制約了我國綠色建筑的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有建筑施工住宅實現(xiàn)被動式節(jié)能技術(shù)的不足，而提供一種通過計算機軟件模擬施工和試驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)采集相結(jié)合的一種基于BIM系統(tǒng)冬冷夏熱地區(qū)住宅群的施工設(shè)計方法。

本發(fā)明的一種基于BIM系統(tǒng)冬冷夏熱地區(qū)住宅群的施工設(shè)計方法，包括以下施工步驟：

步驟一，通過BIM模擬技術(shù)，建立住宅群建筑模型，所述住宅群建筑模型包括墻體、門窗、樓梯、建筑分布形態(tài)；

步驟二，將數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入ECOTECT軟件，利用ECOTECT軟件對住宅群建筑模型在的不同氣候因素進(jìn)行分析，所述氣候因素包括光照、風(fēng)及熱輻射，通過軟件分析得出住宅群建筑模型總體的日照最佳朝向、通風(fēng)最佳朝向及熱輻射最佳朝向；

步驟三，采用ECOTECT軟件根據(jù)住宅群建筑模型每個不同的樓層，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；所述優(yōu)化設(shè)計包括墻體、日照采暖、通風(fēng)的優(yōu)化；

步驟四，針對通風(fēng)效果偏弱的樓層進(jìn)行優(yōu)化，在通風(fēng)效果偏弱的樓層形體上設(shè)置導(dǎo)風(fēng)翼，所述導(dǎo)風(fēng)翼分布和主導(dǎo)風(fēng)向呈水平或垂直角度；

步驟五，針對日照采暖效果偏弱的樓層進(jìn)行優(yōu)化，在日照偏弱的樓層墻體外側(cè)設(shè)置太陽能集熱板，通過太陽能集熱板收集再生熱資源，滿足使用要求；日照偏弱樓層的墻體采用保溫墻體，在墻體外層設(shè)置保溫磚；

步驟六，住宅群建筑模型按照比例尺寸、材料建立試驗實物施工模型，所述試驗實物施工模型放置在密封保溫試驗箱內(nèi)，所述試驗箱內(nèi)部設(shè)置有熱力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)、濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述試驗實物施工模型內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器；所述傳感器通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述試驗實物施工模型內(nèi)部墻體涂刷有帶有白色無水硫酸銅納米顆粒涂料；

步驟七，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集后的數(shù)據(jù)輸入用Fluent軟件進(jìn)行CFD計算，再根據(jù)計算結(jié)果對住宅群建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。

所述溫度傳感器為貼片式數(shù)字溫度傳感器。

所述濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為霧化加濕器。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）通過BIM模擬技術(shù)建立住宅群建筑模型，并根據(jù)氣候因素在計算機內(nèi)初步完善施工技術(shù)，節(jié)省大量設(shè)計時間，并有效優(yōu)化設(shè)計方案；

（2）根據(jù)計算機住宅群建筑模型，按照比例建立試驗實物施工模型，在試驗實物施工模型內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過試驗實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)采集反饋計算進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方案，充分利用虛擬和試驗數(shù)據(jù)對住宅建筑進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計，降低建筑使用過程中采暖制冷的能耗；（3）通過計算機軟件模擬施工和試驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)采集相結(jié)合實現(xiàn)對建筑風(fēng)、光、熱環(huán)境的調(diào)節(jié)，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。

（4）白色無水硫酸銅納米顆粒涂料，在試驗過程根據(jù)其顏色變化可直觀的空氣濕度對建筑墻體影響，還可以實現(xiàn)加濕系統(tǒng)和風(fēng)力系統(tǒng)相結(jié)合，將實驗?zāi)Ｐ痛绑w打開，通過風(fēng)力系統(tǒng)加濕后空氣對建筑內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)實驗，觀察建筑墻體內(nèi)通風(fēng)情況。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。