基于BIM技术的绿色建筑节能设计方法研究

BIM技术作为一种涵盖建筑生命周期的数字化工具,在建筑领域被广泛应用,为设计者、建造者和管理者提供了一种全新的工作方式。然而,随着BIM技术应用范围的扩大,人们面临着数据集成、互操作性、人才培养等方面的挑战。为了更好地应对这些挑战,文章聚焦于BIM技术在绿色建筑节能设计中的关键应用,探讨其在碳足迹分析、能源模拟与分析、3D建模与可视化等方面的作用,并提出相应的解决方案。通过深入剖析BIM技术在绿色建筑设计中的实际应用,为推动可持续建筑发展提供实质性的理论和实践指导。

不同土质条件下土壤蓄热特性的数值模拟研究

选取严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区典型地源热泵作为研究对象,建立地埋管及周围土壤的物理模型,根据不同地域的地质条件,为土壤区域设置不同的热物性参数及分层数,对整个蓄热季的地埋管及周围土壤的换热情况进行数值模拟,探究地质条件对地源热泵换热特性及土壤蓄热量的影响。结果表明,由于所选各地区土壤热物性参数及分层数不同,整个蓄热季后土壤蓄热量差异较大,严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区土壤蓄热量分别为949.251 MJ、1 031.122 MJ和709.225 MJ。受土壤各层热物性参数差异影响,同一地区各层土壤的热量传递半径及升温速率也存在较大不同。粉质粘土层热量传递半径大,中粗砂与淤泥质粘土层温度提升快。此外,在整个蓄热季中,受土壤热容增大影响,蓄热效率呈现出下降趋势,在实际运行过程中应采用间歇蓄热,提升蓄热效率。

人工智能在土木工程领域的应用研究现状及展望

作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制造、养维护阶段的研究现状,利用CiteSpace可视化工具深入挖掘人工智能在土木工程中存在的问题、发展瓶颈和研究趋势,并给出相应的解决办法及研究思路。通过文献综述发现,土木工程领域已展开了大量人工智能研究,但各阶段智能化发展不均衡,实际应用也存在一定局限性,需深入探索神经网络、大数据、深度学习等智能技术在土木工程全生命周期的交叉融合,促进土木工程领域人工智能研究的协同发展。

基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法

在建筑行业转型升级的背景下,针对大型建筑运维过程管理效率低、各类运维事件决策分析精度不足、智能化程度有待提高等问题,提出基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法。总结归纳大型建筑智能运维需要采集的信息,分析智能运维亟待解决的问题,融合智能感知与数字孪生技术,给出智能运维运行机理,建立针对大型建筑的智能运维架构体系与多维多尺度的孪生模型。研究建筑智能运维的实现方法,其中包含智能运维全要素信息的采集与传输、智能运维孪生体的构建与运行、智能运维孪生数据的管理机制及智能运维平台的架构。在智能运维理论体系和实现方法的指导下,搭建了智能运维平台,并应用于某大型建筑工程的运维管理。考虑运维管理过程中的虚实交互与时空演化,初步验证了数字孪生在提高运维管理智能化程度方面的有效性。

元宇宙技术发展综述及其在建筑领域的应用展望

新冠疫情的暴发使得人们的活动越来越多地向线上转移,元宇宙概念热潮的出现使得基于虚拟数字世界的生产生活模式越来越多地受到人们关注。目前,元宇宙概念已经在教育、商业、工业等领域有所应用。随着建筑信息化、数字化技术的广泛应用,建筑行业智能化水平不断提高,虚拟数字技术在建筑行业发展中扮演着越来越重要的角色。对元宇宙概念的最新发展和应用进行介绍,重点阐述元宇宙与建筑信息化技术的关系以及元宇宙在建筑领域的潜在应用。分析结果表明,元宇宙的发展依赖于拓展现实、数字孪生、区块链等既有数字化技术的集成,作为一种新技术,元宇宙将为建筑领域的生产方式带来新的改变,也可能催生新的产业模式。

BIM技术在建筑运行维护阶段的应用

1.引言建筑投入使用后,运行维护需要投入大量的人力、物力成本,尤其是大型公共建筑。而传统的建筑运行维护,需要维保人员通过查询图纸、设备使用手册等信息完成相应的维保工作。而这些信息多由建设单位提供,纸质信息无法与现场实际情况完全对应,无法与现场设备进行有效、及时关联和更新。将BIM技术应用于建筑运行维护环节,可简化运维管理工作。维保人员利用基于BIM模型的运维系统可进行空间管理、设备管理、智慧环境管理、能源管理、安防管理、应急管理,实现信息的快速查找、故障设备的快速定位,提高运维效率。如何在建筑维保阶段利用BIM技术,将成为降低建筑能耗,实现碳中和目标的有效措施。

“教学做合一”理念下的“BIM建模技术”课程思政教学研究

随着建筑行业的快速发展,BIM(建筑信息模型)技术在工程建设中得到了广泛应用。为了满足建筑行业的发展需求,许多高校开设了“BIM建模技术”课程。然而,传统的教学模式过于注重理论教学,而忽略了实践操作的重要性。基于此,本文结合陶行知“教学做合一”教学理念,阐述了“BIM建模技术”课程思政教学目标与思路,探究了课程思政教学实施方案设计,并分析了课程思政的教学效果,旨在为开展“BIM建模技术”课程思政教学提供参考。

BIM技术在建筑碳排放计算领域研究进展

结合国内外相关文献,对BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究进展进行综述。通过对研究进程的归纳,以及对建筑碳排放计算政策、计算方法、BIM技术适用性等影响因素的分析,总结BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究现状。基于当前研究成果,将BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究内容划分为理论方法、工具平台、应用价值三个层面。理论方法主要关注计算边界和计算方法的确定、BIM模型的数据提取方式以及BIM模型的参数扩展内容;工具平台主要探讨BIM建模工具、人工处理及算法程序、BIM软件插件、BIM平台系统的具体应用;应用价值主要体现基于BIM技术的建筑碳排放计算在建筑设计、物化、运营等各阶段的成果效益。三个层面虽已取得许多研究成果但也存在问题和难点。未来的研究可以在数字技术融合和信息管理完善两个方面深入发展。

BIM可视化技术在建筑施工中的应用探索

随着建筑行业的发展和技术进步,建筑信息模型(building information modeling, BIM)技术广泛应用于建筑施工领域。BIM可视化技术作为BIM技术的重要组成部分,具有提高施工效率、优化施工流程、提升施工安全性等优势。目前,在BIM可视化技术应用过程中还存在一些问题,如技术标准不统一、人才匮乏、硬件设备投入大等。因此,深入探讨BIM可视化技术在建筑施工中的应用,寻求优化策略,促进其进一步在建筑行业中的发展与应用十分必要。

基于无人机摄影测量的建筑表皮光伏设计与效益评估

在建筑表皮部署光伏(PV)是有前途的策略,可以使建筑生产可再生能源并实现社会的碳中和目标。当前缺乏用于光伏建筑集成设计和效益评估的建筑精细化实景建模方法,难以对光伏的产能和视觉效果进行详细分析,形成合理方案。以无人机倾斜摄影测量技术为基础,结合参数化分析和美学设计方法,探索出用于建筑表皮光伏设计和效益评估的整体性方法。对天津市一教育性建筑进行了案例研究,得到了优化的光伏组件部署方案和产能潜力评估结果。为今后更多建筑的屋顶、立面光伏设计提供理论依据和方法借鉴。

大跨度钢桁梁桥智能建造技术应用的可行性研究

大跨度钢桁梁桥的构件制造及拼装复杂,采用场内预制组装仍需消耗大量的人力、财力及工期。因此,本文采用BIM桥梁建模、三维激光扫描和虚拟预拼装技术,进行了基于BIM技术的施工方案模拟的可行性研究和基于BIM技术与三维激光扫描方法结合的构件加工质量检测研究,并在此基础上进行了基于BIM技术与三维激光扫描方法结合的虚拟拼装技术研究,探索了大跨度钢桁梁桥智能建造技术应用于指导工程实施的可行性。

实测实量机器人自动化测量的应用分析

在建筑行业中,如何通过智能化设备为项目工程建设全面赋能成为了行业的关注重点。目前,已有多款用于施工现场的建筑机器人面世,相对于传统人工,建筑机器人具有更智能化、更安全、更高效、更绿色的优势。新昌县人民医院迁建工程项目选用其中的实测实量机器人用于工程现场实测实量、质量验收工作,证明其便捷性、准确性和实用性,具有良好的推广应用价值,提升项目智能建造水平,助力推广智能建造技术应用。

基于工业基础类标准的钢结构BIM全数据交互技术

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准(IFC)的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进行解析并重生成结构模型,实现模型二次编辑与施工出图。经工程实例验证,该成果应用于钢结构建筑信息模型(BIM)数据交互时信息传递完整、模型转换质量高,避免了钢结构不同设计阶段的重复建模,极大提升了设计效率。

BIM技术在智能建造管理中的应用研究

BIM技术(Building Information Modeling)和智能建造管理已经成为建筑行业未来发展进程中不可或缺的一项重要手段,二者的有机结合应用是提高建筑项目效率和质量的关键方式。本文阐述了BIM技术和智能建造,并以某高校新校区建设为例,分析了基于BIM的智能建造管理技术关键点,探讨BIM技术在智能建造管理中的应用,包括BIM技术在三维施工场地布置、施工安全管理、建筑智能化交付、运维管理、施工机械及材料安全管理中的应用,期望为推动建筑行业的数字化转型提供理论支持和实践指导。

考虑负电价的建筑储能控制策略与优化配置设计方法

在双碳战略背景下,清洁能源已经成为城市能源供应的重要组成部分,与此同时建筑再电气化率也在不断提高,为了应对新形势下的能源供需平衡,我国电力市场不断完善,然而新市场规则带来的负电价现象,对建筑能源系统工程设计和运维带来了极大的挑战。本文以建筑光储系统为研究对象,考虑负电价情况,提出新市场机制下系统调度策略与容量配置方法,并通过Matlab进行模拟仿真,验证了该方法的有效性。

基于声纹监测技术的大型泵站机组振动特性研究

声音和振动是反映旋转机械设备运行状态信息的直接载体,根据声纹监测的原理,通过对数据进行采集、预处理、提取特征值,采用卷积神经网络深度学习识别模型,建立大型泵站机组运行状态声纹样本库和模型库,构建泵站机组振动状态的声纹监测系统,实现大型泵站机组运行状态的实时监测。

基于BIM技术的装配式住宅装修构造设计

装配式住宅是建筑行业中新建住宅应用率较高的建设形式,然而受到生产技术、设计理念的影响,装配式建筑装修时方法较为传统,存在资金、资源、人力浪费严重,施工过程污染高等问题。为充分展现装配式住宅优势,应将基于计算机技术的BIM信息技术手段融入到装修构造设计环节,在装修模块库创建与管理的基础上,可视化分析装配式住宅装修构造设计的缺陷问题,从而有针对性地展开设计优化,以此提升装配式住宅装修构造设计的科学性与合理性,打造高品质的装配式住宅装修工程。

超高层办公建筑开窗通风对室内热舒适与能耗的影响研究

超高层建筑的供冷供热能耗居高不下,合理利用自然通风能够减小空调的运行时间与运行能耗。实测过程中发现,超高层办公建筑由于安全性与室外噪声的限制基本很少开窗。以西安地区为例,通过实测数据和热力学第一定律,使用MATLAB软件建模计算分析采用开窗通风方式或空调供冷供热方式对室内温度的影响,发现超高层建筑冬季过热问题非常明显,开窗或使用通风器时噪声过大,针对上述问题给出开窗建议。以西安市某超高层办公建筑的测试数据作为计算工况参考,并借助其验证本文结论,为设计提供实施性较强的指导。

建筑空间最优节能设计模型仿真研究

由于建筑结构主体较多,空间能耗难以合并控制,导致目前建筑空间能源耗用量较大。为此,构建基于等效转换法的建筑空间最优节能模型,并对其仿真研究。提出建筑总体能耗作为初始优化的“尺度”概念,该尺度为建筑空间的外墙、内墙、屋顶、分户楼板以及门窗等参数,求解这些尺度的最佳标准值。采用等效转换法计算在节能条件下所能接受的最大能耗范围。在此基础上,以上述范围值为约束条件,建立控制函数。将上述提到标准尺度值和最大能耗范围设置为最优解,建立最优节能设计模型,设定温差调节因子,对每一次室内外温差实施有效调节控制,保证建筑体参数符合最佳能耗范围。仿真结果证明,所提方法对冬季采暖和夏季制冷的能耗控制效果均较佳,节能效果最优且算法收敛性高,鲁棒性较好。

严寒地区农村住宅围护结构现状分析与优化研究

我国严寒地区气候寒冷且供暖季漫长,农村住宅采暖能耗问题突出,多数住宅采用自建形式,围护结构的热工性能普遍不理想。本研究从严寒地区农村住宅围护结构实际情况出发,对本溪农村地区200余户现有住宅进行调研。结果显示,本溪现有农宅基本未设置外墙保温,虽部分住宅屋顶设置保温,但保温材料均已超过使用年限,保温效果较差。有86.95%的农宅室内温度基本维持在18℃以下,农户满意度仅24.2%。实地测量3户典型农宅的室内环境温度。采用EnergyPlus模拟得到农宅围护结构的传热系数相比居住建筑节能设计标准规定限值超出300%~400%。根据实测数据和模拟数据对外墙、屋顶、外窗进行热工性能改造。对比单一围护结构改造前后的供暖季热负荷,得出外墙的改造效果最好。