1、BIM技术在建筑节能设计中的应用技术在建筑节能设计中的应用 中国建筑科学研究院有限公司北京构力科技有限公司 朱峰磊 CONTENTS 1 2 建筑节能与建筑节能与BIM技术的发展技术的发展 基于基于BIM平台节能软件开发平台节能软件开发 01 建筑节能与BIM的发展 BIM and building energy conservation 我国节能发展历程我国节能发展历程 32145 1986 1995 2004 2012 2018 1 1、民用节能民用节能3030% %民用 建筑节能设计标准JGJ26-86 2 2、民用节能、民用节能50%50%民用建 筑节能设计标准JGJ26-95 3 32、民用节能、民用节能65%65%北京市居 住建筑节能设计标准(DBJ01-602- 2004) 4 4、民用节能民用节能7575% %北京市居住建 筑节能设计标准(DBJ01-602-2012) 住建部发布住建部发布工业建筑节能设计统一标工业建筑节能设计统一标 准准 GB 51245GB 51245- -20172017、北京、天津市目、北京、天津市目 前正在修订前正在修订82%82%标准标准 80年代基础建筑年代基础建筑 80年代基础建筑能源消耗高、舒适度低、衍生出一系列围护结构问题等。 外墙：240mm普通粘土砖墙 屋面：钢筋混凝土架空屋面 外窗：单层玻璃钢窗 节能率从何而来节能率从何而来3、 68.48% 9.94% 节能率 相对节能率 相对节能率 = （参照建筑能耗设计建筑能耗） 参照建筑能耗 % 节能率 = 设计建筑能耗 （ 标准节能率） 参照建筑能耗 % 节能节能75%设计标准设计标准 序号序号标准名标准名地区地区实施日期实施日期 1北京市居住建筑节能设计标准（DB11/891-2012）北京2013.1.1 2天津市居住建筑节能设计标准（DB29-1-2013）天津2013.7.1 3山东省居住建筑节能设计标准（DB37/5026-2014）山东2015.10.1 4 河北省工程建设标准-居住建筑节能设计标准 （DB13(J)185-2015） 河北2015.7.1 5 4、新疆维吾尔自治区严寒（C）区居住建筑节能设计 （XJJ T063-2014） 新疆2015.1.1 6 新疆维吾尔自治区寒冷地区居住建筑节能设计标准 （XJJ/T073-2016） 新疆2016.8.1 7 吉林省居住建筑节能设计标准（节能75%） （DB22/T1887-2013） 吉林2013.11.4 8 河南省居住建筑节能设计标准（寒冷地区75%） （DBJ 41/T 1842017） 河南2017.11.15 目前我国节能75%标准均为 北方严寒寒冷地区居住建筑 节能标准； 北方能耗基数比较大； 北方气候条件和能耗特点也 与南方不一致，保温越厚对 节能越有利。 取消权衡计算标准取消权5、衡计算标准 序号序号标准名标准名地区地区实施日期实施日期 1武汉城市圈低能耗居住建筑设计标准（DB42/T 559-2009）武汉2009.12.1 2湖北省低能耗居住建筑设计标准（DB42/T559-2013）湖北2013.10.1 3西藏自治区民用建筑节能设计标准（DJB54001-2016）西藏2016.5.1 4河北省公共建筑节能设计标准（DB13(J)812016）*河北2016.11.1 5湖南省居住建筑节能设计标准（DBJ43/001-2016）湖南2017.6.1 6四川省居住建筑节能65%设计导则四川2017.10.1 例如湖北居住建筑节能标准， 对于体形系数和窗墙面积比 都6、是强制性控制指标； 而对于西藏、四川等地，当 体形系数超出限值，对于围 护结构热工控制更加严格。 此外简化了节能计算的要求， 一刀切，同时避免了不同计 算软件带来的差异。 信息化发展纲要信息化发展纲要 “十二五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用， 加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术 在工程中的应用，推动信息化标准建设。同时，加快推广 BIM、协同设计、4D项目管理等技术在勘察设计、施工和工 程项目管理中的应用，改进传统的生产与管理模式，提升企 业的生产效率和管理水平。 2011-2015年建筑业信息化发展纲要 关于推进建筑业发展和改革的若干意见 住房和城乡建设部出台7、关于推进建筑业发展和改革的若干 意见明确，推进建筑信息模型（BIM）等信息技术在工程 设计、施工和运行维护全过程的应用，提高综合效益。探索 开展白图替代蓝图、数字化审图等工作。 基于基于BIM平台节能设计平台节能设计 多年来实践证明用一款软件、一个模型来实现全生命周期管理几乎是不可能的。把整个BIM拆分成 多个子模型、多种专业软件，如建筑模块、结构模块、机电模块、节能设计模块等，通过模块之间的数 据交换，来提高设计与分析的效率。通过专业的模块去解决效率和信息化的问题，然后通过开放的方式 共享信息，来实现BIM。 02 基于BIM平台节能软件 Energy saving software bas8、ed on BIM platform BIM生态环境宣言生态环境宣言 2015年9月22日，17家中外企业签署中国BIM软件生态环境大会共同宣言，BIM平台作为全面开 放的平台，实现了与国内外常见软件（PKPM、Revit、Bentley、天正、Sketchup等）的无缝对接，兼 容IFC等国际标准，支持二次开发，充分实现了BIM“数据共享“和“协同设计”的两大优势，以“系统+ 平台+工具”的全线组合推进BIM产业化进程。 建设部课题任务建设部课题任务 基于BIM系统的节能软件开发可以解决建筑设计和节能设 计过程中，数据信息被分为两个独立的过程，数据重复输入、部分 参数冲突和不一致的情况，提高9、计算的准确性和设计效率。 2.1 基于基于BIM平台建筑节能软件介绍平台建筑节能软件介绍 1、建筑模型建立 2、围护结构热工计算 3、节能优化分析 Revit &PKPM-BIM 模型转化 1、建筑模型建立、建筑模型建立 2、构件及属性设置、构件及属性设置 支持在BIM建筑模型上添加构件和构件属性。 3、节能计算分析、节能计算分析 支持支持160余本国家余本国家和和地方节能地方节能 设计标准设计标准，可根据不同标准的要 求进行全年8760小时动态模拟， 也可进行耗热量指标稳态计算。 4、围护结构热工设计、围护结构热工设计 5、BIM平台节能设计流程平台节能设计流程 2.2 思考与展望思考与展望10、 1、节能电子审查2、围护结构材料更新 3、热工计算方法优化4、工业建筑节能设计 5、被动房节能设计 1、节能电子审查系统、节能电子审查系统 1、设计师手动修改计算报告书，软件输出结果与计算报告不一致 2、审图人员关心的建筑节能模型作假，与实际窗墙比、体形系数等指标不符 3、建筑保温材料、窗体材料选取不规范，缺乏依据支撑 4、对于管理部门而言，难以统计所有的项目信息、无法实现有效的电子审查 5、在设计单位（建设单位）、审图机构、以及政府职能监管部门当中无法形成公共交互平台，信息无法有效传递 建筑节能审查系统可以作 为建筑节能设计单位和管理单 位的公共交互平台，在使用者 之间起到桥梁的作用，同时11、也 方便管理部门管理和查看数据。 上海市建筑节能审查系统 作为全国首套建筑节能管理系 统推动了上海市建筑节能健康 发展，也对其他省市开展该工 作起到了示范作用。 1、节能电子审查系统、节能电子审查系统 2、围护结构材料提升、围护结构材料提升 CL墙体 自保温砌块 遮阳一体化窗 1、上图为上海市居住建筑节能设计标准对于外窗的设计要求， 最低K值为2.2，凸窗要求比外窗提高10%； 2、传统铝合金型材从上海市场消失，断热铝合金也只考虑充 惰性气体、三玻或者20mm空气层才能满足最低设计要求； 3、如窗墙比越大，则指标控制更为严格。 产品名称产品名称导热系数导热系数材料价（元）材料价（元）每平米造价12、（元）每平米造价（元）备注备注 增强纤维复合保温板增强纤维复合保温板0.045-0.0631800-2200120-140 STP的材 料价为每 平米价格， 其它材料 价为每立 方价格 发泡水泥发泡水泥0.061000-150085-120 发泡玻璃发泡玻璃0.062200-2800160-190 发泡陶瓷发泡陶瓷0.08-0.102500-3500210-255 STP0.008100-160160-230 无机保温砂浆无机保温砂浆0.065-0.0851200-350070-100 岩岩 棉棉0.04-0.0431000-2000110-140 防火保温板防火保温板0.062500110113、20 备备 注注以上价格根据品牌而不同，价格只供参考 2、围护结构材料提升、围护结构材料提升 屋顶 东墙 西墙 按照规范中的计算 方法，分别计算屋 顶和外墙内表面逐 时温度； 主要影响因素为， 外饰面太阳辐射吸 收系数和各层材料 热工性能。 3、热工计算算法优化、热工计算算法优化 程序自动求解各个 节点的温度场、线 传热系数； 然后根据线传热系 数，求解外墙平均 传热系数。 3、热工计算算法优化、热工计算算法优化 4、工业建筑节能设计、工业建筑节能设计 我国建筑节能设计标准实现了民用建筑与工业建筑领域全覆盖。 工业建筑：工业建筑：由生产厂房和生产辅助用房组成，其中生产辅助用房包括仓库及公共辅助14、用房等。 一类工业建筑：一类工业建筑：冬季以供暖能耗为主，夏季 以空调能耗为主，通常无强污染源及强热源。 代表性行业有代表性行业有计算机、通信和其他电子设备计算机、通信和其他电子设备 制造业制造业，食品制造业，烟草制品业，仪器仪，食品制造业，烟草制品业，仪器仪 表制造业，医药制造业，纺织业等。表制造业，医药制造业，纺织业等。 二类工业建筑：二类工业建筑：以通风能耗为主，通常有强污染源或强 热源。代表性行业有金属冶炼和压延加工业，石油加代表性行业有金属冶炼和压延加工业，石油加 工、炼焦和核燃料加工业，化学原料和化学制品制造工、炼焦和核燃料加工业，化学原料和化学制品制造 业，机械制造等。业，机械制15、造等。 4、工业建筑节能设计、工业建筑节能设计 超低能耗建筑技术特征 1 保温隔热性能更高的非透明围护结构 2 保温隔热性能和气密性更高的外窗 3 无热桥的设计与施工 4 建筑整体的高气密性 5 高效新风热回收系统 6 充分利用可再生能源 7至少满足绿色建筑评价标准GB/T50378一星级 的要求。 被动式低能耗建筑是传统建筑的又被动式低能耗建筑是传统建筑的又 一次性能提升一次性能提升 5、被动式低能耗建筑、被动式低能耗建筑 5、被动式低能耗建筑、被动式低能耗建筑 中原地区首个被动式超低能耗建筑示范项目“五方企业馆”低能耗建筑模拟与申报。 T H A N K S 朱峰磊 电话：13482602590 邮箱：