[发明专利]基于BIM技术的建筑热工系统优化设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种基于BIM技术的建筑热工系统优化设计方法。

背景技术

数据显示，全球能量的50％消耗于建筑的建造与使用过程，建筑节能已成为建筑领域学术研究的重点。建筑节能设计是建筑节能至关重要的环节，建筑节能设计通过建筑热工系统节能设计、被动采暖与降温技术的应用、建筑设备节能设计三个层面来完成。其中《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)是建筑热工系统节能设计的主要依据，而后两个层面可通过相关建筑能耗模拟软件对不同的暖通空调系统设计方案进行模拟预测和比较，为暖通空调系统节能设计提供参考。

《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)提出围护结构热工性能权衡能耗判断法，即当建筑设计不能完全满足规定的围护结构热工设计要求时，计算并比较参照建筑和所设计建筑的全年采暖与空气调节能耗，通过不断调整设计参数并计算能耗，最终达到所设计建筑全年的空气调节和采暖能耗不大于参照建筑能耗的目的，以此使建筑围护结构的总体热工性能符合节能设计要求。

然而，在实际设计过程中，由于建筑热湿过程及建筑热工部件机理的复杂性，对于常用的能耗模拟软件如Ecotect、Designbuilder、TRNSYS、DeST及PKPM等模拟结果的可靠性、精确经存在诸多疑问。另外，围护结构热工性能权衡能耗判断法中是以建筑能耗为判据优化建筑热工系统，建筑能耗主要包括外围护结构传热能耗和空调采暖系统自身能耗两部分，而围护结构热工性能却仅与外围护结构传热能耗有关，与空调采暖系统自身能耗无关，因此，以能耗作为判据的权衡判断法对建筑热工系统的合理性值得商榷。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于BIM技术的建筑热工系统优化设计方法，该方法通过冷热负荷确定最佳围护结构组合，能够更直接地反应建筑热工系统优化的方向，将BIM技术、围护结构权衡负荷判断法、正交试验等结合起来，使得优化过程的可靠性和精确性更高。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种基于BIM技术的建筑热工系统优化设计方法，包括以下步骤：S1：建立建筑模型；S2：设定参照建筑；S3：根据所述建筑模型和参照建筑进行正交试验设计；S4：对正交试验设计的试验结果进行分析，以确定围护结构最优组合。

另外，根据本发明上述实施例的基于BIM技术的建筑热工系统优化设计方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述参照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分及使用功能与所述建筑模型对应的建筑完全一致。

在一些示例中，所述S3，进一步包括：根据实际项目确定影响建筑冷热负荷的因素；对每个因素选取水平，根据因素和水平确定选用的正交试验表；根据所述正交试验表进行正交试验设计。

在一些示例中，在所述S4中，所述试验结果以建筑冷负荷及建筑热负荷为指标。

在一些示例中，通过综合评分法对所述试验结果进行分析，具体包括：先按重要性程度不同给各个指标赋予权数，再对各试验计算加权指标，化为单一指标问题。

在一些示例中，所述S4，进一步包括：通过所述试验结果确定不同建筑围护结构的主次效应顺序；分析试验数据得出不同围护结构部位对建筑冷热负荷的影响程度，发现建筑围护结构优化设计的重点，确定围护结构最优组合。

在一些示例中，在所述S1中，通过BIM核心建模软件建立所述建筑模型。

在一些示例中，所述BIM核心建模软件为Revit软件。

根据本发明实施例的基于BIM技术的建筑热工系统优化设计方法，通过冷热负荷确定最佳围护结构组合，能够更直接地反应建筑热工系统优化的方向，将BIM技术、围护结构权衡负荷判断法、正交试验等结合起来，使得优化过程的可靠性和精确性更高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的基于BIM技术的建筑热工系统优化设计方法的流程图；

图2是根据本发明一个具体实施例的建筑模型示意图。

具体实施方式