基于BIM技术的重庆地区办公建筑节能设计探索

【摘要】：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，建筑能耗在社会总能耗中所占的比例越来越高，而另一方面，作为发展中国家，在我国经济高速发展的过程中，必须要处理好能源与环境之间的关系，坚持以人为本、全面、协调、可持续发展的科学发展观，实现资源集约利用。 在全球气温不断上升、能源短缺、生态环境日益恶化的背景下，办公建筑作为公共建筑类型中最普遍的一种，在满足人们的使用需求的同时不应以巨大的能耗为代价，在构建生态型社会的背景下，不但要实现建筑的“器用”，而且要肩负节能减排的社会职能。 我国的办公建筑普遍存在着单位面积能耗过高的问题，重庆地区由于其气候特殊的原因，建筑节能设计的针对性又有所不同。因此，研究和分析适用于重庆地区办公建筑的节能设计思路和方法对于我国建筑节能工作有重要意义。本文以重庆地区的办公建筑作为研究对象，分析了本地区办公建筑的能耗现状，指出影响办公建筑能耗的因素主要有三个方面：建筑总体布局、体形系数和维护结构。在对这三种因素进行理论分析的基础上，结合实际工程，提出了重庆地区办公建筑实现建筑节能的参考途径。 顺应建筑节能设计要求，BIM（建筑信息模型）整合了建筑设计的流程，该模型包含了大量建筑材料和建筑构造、工艺等信息，包含了建造一个建筑所需要的所有组成部分，其所涉及的建筑生命管理周期（BLM）作为绿色节能建筑设计的关注和影响对象，为节能设计分析提供了有力的支持。 本文以“BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用”作为探讨的媒介，以办公建筑节能设计作为研究的方向，从建筑设计的角度出发，对当前计算机辅助建筑设计应用中的最新技术BIM进行理论上的研究和实践中的探索。同时，本文着重以计算机辅助建筑节能设计为例，为BIM技术在建筑节能设计中的具体应用提供行之有效的理论、过程、方法及技术手段，为实际应用提供参考。 【关键词】：计算机辅助建筑设计(CAAD) 建筑信息模型(BIM) 节能设计 办公建筑
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU201.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 图表目录9-14
• 1 绪论14-38
• 1.1 研究背景14-20
• 1.1.1 全球能源格局与中国能源形势14-15
• 1.1.2 我国建筑能耗特点15-17
• 1.1.3 可持续发展理论对建筑设计的影响17-20
• 1.2 研究对象20-24
• 1.2.1 办公建筑的能耗问题20-22
• 1.2.2 BIM 技术与建筑设计22-24
• 1.3 国内外研究现状24-33
• 1.3.1 国内外节能设计发展及现状24-30
• 1.3.2 国内外 BIM 技术发展及现状30-33
• 1.4 课题研究目的、意义33-34
• 1.4.1 研究目的33
• 1.4.2 研究意义33-34
• 1.5 课题研究内容及创新34
• 1.5.1 课题研究内容34
• 1.5.2 课题研究创新34
• 1.6 研究方法及论文框架34-38
• 1.6.1 研究方法34-35
• 1.6.2 论文框架35-38
• 2 BIM 技术与可持续设计38-54
• 2.1 二维设计存在的问题38-41
• 2.2 BIM 概述41-43
• 2.2.1 BIM 概念41-42
• 2.2.2 BIM 技术思想42-43
• 2.3 BIM 技术特点43-48
• 2.3.1 基于信息共享的协同设计44-46
• 2.3.2 BIM 能量评估与模型分析46
• 2.3.3 可视化46-48
• 2.4 BIM 与建筑可持续性设计48-53
• 2.4.1 场地规划49-50
• 2.4.2 建筑的方位、体量50-51
• 2.4.3 室内环境质量51-52
• 2.4.4 墙体得失热分析52-53
• 2.5 BIM 技术应用的前景53
• 2.6 本章小结53-54
• 3 重庆地区办公建筑能耗特征54-68
• 3.1 重庆地区地理及气候特点54-58
• 3.1.1 地理地貌及气候特点54-55
• 3.1.2 温度特点55-56
• 3.1.3 风速、湿度特点56
• 3.1.4 日照与太阳辐射56-58
• 3.2 建筑能耗与气候的关系58-59
• 3.3 重庆地区办公建筑能耗特点59-65
• 3.3.1 建筑年代与能耗59-61
• 3.3.2 建筑朝向与能耗61
• 3.3.3 建筑类型与能耗61-63
• 3.3.4 围护结构与能耗的关系63-65
• 3.4 建筑能耗结构65-66
• 3.4.1 能源种类65
• 3.4.2 能耗高峰65-66
• 3.5 本章小结66-68
• 4 基于 BIM 技术的重庆地区办公建筑节能设计策略68-126
• 4.1 重庆地区办公建筑节能设计原则68-74
• 4.1.1 建筑体现地域性69-74
• 4.1.2 建筑节能因地制宜74
• 4.2 建筑节能技术气候适宜性74-80
• 4.2.1 适宜性理论75
• 4.2.2 适宜性方法建构75-77
• 4.2.3 重庆地区节能技术适宜性77-80
• 4.3 BIM 技术辅助建筑节能分析80-81
• 4.3.1 建筑设计方案阶段的能量分析80-81
• 4.3.2 建筑设计后期的能量计算81
• 4.4 基于 BIM 技术的建筑节能方案设计81-125
• 4.4.1 满足建筑节能的选址81-89
• 4.4.2 建筑布局节能设计89-110
• 4.4.3 建筑形式节能设计110-111
• 4.4.4 建筑剖面设计111-119
• 4.4.5 建筑表皮节能设计119-125
• 4.5 本章小结125-126
• 5 基于 BIM 技术的重庆地区办公建筑节能设计案例126-150
• 5.1 案例概况126-129
• 5.1.1 建筑所在区域环境概况126
• 5.1.2 案例建筑基本状况126-129
• 5.2 节能设计思路129-130
• 5.3 建筑节能设计的关键问题和目标130-132
• 5.3.1 建筑节能设计拟解决的关键问题130
• 5.3.2 建筑节能设计目标130-132
• 5.3.3 建立建筑节能设计计算与分析基础132
• 5.4 基于 BIM 技术的方案设计132-140
• 5.4.1 满足节能的方案设计132-139
• 5.4.2 建筑方案综合确定139-140
• 5.5 提高建筑节能的策略效果分析140-148
• 5.5.1 自然通风140-142
• 5.5.2 自然采光142-144
• 5.5.3 界面节能分析144-148
• 5.6 案例小结148-150
• 6 研究结论与展望150-154
• 6.1 结论150-151
• 6.2 研究中存在的不足151-152
• 6.3 展望152-154
• 致谢154-156
• 参考文献156-160
• 附录160-169
• 作者在攻读学位期间发表的论文目录169

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