BIM技術(shù)在既有居住建筑節(jié)能改造的應(yīng)用

時間:2022-06-13 15:49:17

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BIM技術(shù)在既有居住建筑節(jié)能改造的應(yīng)用

摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,促使人們對于建筑提出了更高的要求。為了確保建筑工程的質(zhì)量,施工單位需要對施工方案的科學(xué)性及其合理性進(jìn)行保證,之后施工人員與方案相結(jié)合來進(jìn)行施工。在對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造期間,對bim技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,促使工程效率得以切實(shí)提升。本文首先對BIM技術(shù)的概念進(jìn)行簡要分析,并在此基礎(chǔ)上,對既有居住建筑節(jié)能改造關(guān)鍵技術(shù)以及BIM技術(shù)在既有居住建筑節(jié)能改造中的應(yīng)用進(jìn)行了研究與探討,以供參考。

關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);既有居住建筑;節(jié)能改造;應(yīng)用

BIM技術(shù),也就是建筑信息模型,其出現(xiàn)對目前項(xiàng)目參與各方的協(xié)作方式產(chǎn)生了極大的變化,促使每個人都能夠提高生產(chǎn)效率并獲得收益。在對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造期間,BIM技術(shù)有著十分明顯的優(yōu)勢,并且對通風(fēng)、采光等進(jìn)行借助,有效控制視覺對人心理產(chǎn)生的感受,從而將最佳的改造方案得以最終確定。

1BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)能夠在工程設(shè)計、建造以及管理等方面進(jìn)行應(yīng)用,是一種數(shù)據(jù)化的工具,在建筑工程實(shí)際施工期間,提供更加準(zhǔn)確的信息給相關(guān)施工人員,并通過三維的形式將建筑構(gòu)造進(jìn)行展現(xiàn),從而便于工程建設(shè)項(xiàng)目得以順利開展。在應(yīng)用BIM技術(shù)期間,應(yīng)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合[1]。一般來說,BIM技術(shù)涉及有關(guān)數(shù)據(jù)、格式的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范內(nèi)使用相應(yīng)技術(shù)。通過制定標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計實(shí)施期間,為相關(guān)工作人員在不同的階段中更加方便地對項(xiàng)目的有關(guān)信息進(jìn)行獲取,對建筑信息模型進(jìn)行構(gòu)建。

2既有居住建筑節(jié)能改造關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

2.1外墻節(jié)能改造

在對既有居住建筑的外墻進(jìn)行改造期間,施工人員首先應(yīng)分析建筑外墻,從而獲得外墻具有大面積受熱的特點(diǎn)。所以,相關(guān)施工人員需要將外墻熱量產(chǎn)生的損耗進(jìn)行降低,促使室內(nèi)環(huán)境的溫度得以確保,為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造提供助力。在改造外墻溫度期間,其溫度應(yīng)與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合。施工人員可以對保溫隔熱性能的材料進(jìn)行應(yīng)用,或者是對具有保溫性的墻板進(jìn)行使用,從而促使人們在保暖方面的需求得以切實(shí)滿足。在外墻改造期間,施工人員應(yīng)與季節(jié)的變化相結(jié)合,在冬寒夏熱的地區(qū)對保溫隔熱性材料進(jìn)行使用,從而使居民的實(shí)際需求得以滿足。一般來說,該方式會在墻體外側(cè)對保溫材料進(jìn)行設(shè)置,其對于墻體內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往不會產(chǎn)生不利影響,而且在施工期間也不會干擾到居民的正常休息。建筑外墻節(jié)能保溫工藝目前已經(jīng)在國內(nèi)得到了較為廣泛的應(yīng)用,在很大程度上促使現(xiàn)有建筑節(jié)能改造的進(jìn)程得以加快,在施工技術(shù)與工藝方面逐漸趨于成熟?,F(xiàn)如今,在對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造期間,對于EPS薄抹灰外墻保溫工藝應(yīng)用得比較多。在該構(gòu)造之中,主要將EPS板作為保溫建材,將網(wǎng)格布增強(qiáng)抹面層作為保護(hù)層,在網(wǎng)格布的表面涂刷涂料,各層件對黏結(jié)砂漿進(jìn)行充分利用使其能夠形成一個整體,并對錨栓進(jìn)行利用實(shí)行加固處理。通過抗裂砂漿玻纖網(wǎng)保護(hù)抹面層與飾面層,對保溫裝飾一體板進(jìn)行充分利用來實(shí)現(xiàn)外墻的保溫。該方式能夠?qū)⑼鈮ν苛系氖┕ち康靡詷O大地降低,在很大程度避免對居民正常生活產(chǎn)生不利影響。

2.2外窗的節(jié)能改造

在居住建筑之中,窗戶能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)外熱能的有效交換。通常來說,窗戶材料的使用能夠?qū)崮艿淖兓a(chǎn)生影響,并且不同材料的窗戶在太陽輻射的吸收程度方面也存在一定差異。所以,施工人員在改造既有居住建筑窗戶期間,應(yīng)充分考慮外窗的遮陽及傳熱系數(shù)。在改造外窗期間,假如現(xiàn)有的外窗已經(jīng)難以使居民的需求得以滿足,可用節(jié)能窗對其進(jìn)行替換。對于節(jié)能窗來說,對其進(jìn)行應(yīng)用能夠?qū)⒃胍暨M(jìn)行有效隔絕,在對節(jié)能材料進(jìn)行選擇的時候,相關(guān)施工人員需要對資金的問題進(jìn)行充分考慮。除此之外,還可以將原有的窗戶玻璃鍍膜,使玻璃的采光性得以確保,并促使窗戶的熱工性能得以有效提高。最后,在原有窗戶的基礎(chǔ)上還可以再對一個玻璃窗進(jìn)行增加。雙層玻璃窗的性能能夠起到良好的保溫效果,促使室內(nèi)的溫度得以切實(shí)改變。

2.3屋面的節(jié)能改造

屋面能夠?qū)μ柕妮椛溥M(jìn)行吸收,以此使室內(nèi)的溫度得以提升,所以,在對既有居住建筑節(jié)能改造期間,為了能夠促使屋面的保溫性能得以確保,應(yīng)進(jìn)行隔熱設(shè)計[2]。在建筑之中,屋面可分為平屋面、坡屋面兩種類型。在對屋面進(jìn)行建造期間,使用的材料主要為混凝土。由于每種既有居住建筑的屋面存在的破損程度不一樣,在對相應(yīng)措施進(jìn)行采取的時候也會不同。在改造屋面的時候,往往是在原有屋面的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的維修。假如屋面存在比較嚴(yán)重的破損問題的話,可對其進(jìn)行重建。在改造屋面的時候,應(yīng)與具體情況相結(jié)合來設(shè)計屋面,可對倒置式保溫屋面與原平面設(shè)置通風(fēng)架空層的形式進(jìn)行應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)屋面節(jié)能改造的目標(biāo)。

2.4樓梯間和單元門的節(jié)能改造

有一些既有居住建筑屬于敞開性質(zhì)的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)會使外界的空氣直接進(jìn)入到其中,與屋內(nèi)的外墻進(jìn)行直接接觸,從而對熱能的變化產(chǎn)生影響。所以,相關(guān)施工人員應(yīng)對這種敞開的設(shè)計形式進(jìn)行改造,促使結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出封閉式的形態(tài)。在實(shí)行封閉建造時,應(yīng)對樓梯的通風(fēng)與采光效果進(jìn)行重視,對外窗進(jìn)行設(shè)立。還存在部分建筑類型,缺少單元門的設(shè)置,如此一來,樓梯間內(nèi)就會有大量的空氣進(jìn)入,從而對居住房屋熱量的吸取產(chǎn)生不利影響。所以,相關(guān)施工工作人員應(yīng)在每個單元對單元門進(jìn)行設(shè)置,促使整個建筑的熱工性能得以提高。

2.5可再生能源的利用

在對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造期間,對太陽能、地源熱泵等可再生能源進(jìn)行科學(xué)合理的利用能夠?qū)Ω脑旃ぷ髌鸬酱龠M(jìn)性的作用。太陽能是一種新型的能源,有著污染性小、使用時間長等優(yōu)越性。在既有居住建筑之中,科學(xué)應(yīng)用太陽能,大多體現(xiàn)在對太陽能熱水器的利用方面,對熱水系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè),為人們的生活提供熱水,使人們的生活需求得以滿足。在地源熱泵節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面,在供熱空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用較多,這種地?zé)崮軌蜻M(jìn)行循環(huán)使用,不會對溫度變化產(chǎn)生影響。

3基于BIM技術(shù)對既有居住建筑節(jié)能改造方案的設(shè)計原則

3.1節(jié)能改造原則

在對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造期間,施工人員需要提前了解與掌握施工中使用的資金情況,對建筑改造之后的效果能夠與居住者的實(shí)際需求相符合進(jìn)行充分考慮。施工人員應(yīng)分析施工所在的環(huán)境,針對建筑地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息進(jìn)行整合,對節(jié)能改造方案進(jìn)行靈活地制定。在實(shí)際改造期間,要使其能夠與相關(guān)季節(jié)建筑節(jié)能技術(shù)的指導(dǎo)規(guī)定相符合,促使建筑改造更加規(guī)范、合法。

3.2節(jié)能改造的目標(biāo)

在我國,針對既有居住建筑的改造,已經(jīng)制定了一系列的文件。在相應(yīng)文件的規(guī)定之下,能夠?qū)κ┕と藛T的施工作業(yè)及其行為起到一定的規(guī)范作用,并能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能計劃的完善性[3]。在制定建筑節(jié)能計劃期間,相關(guān)工作人員應(yīng)多方位、多角度進(jìn)行綜合研究,針對室內(nèi)的布局進(jìn)行不斷地改造與優(yōu)化,并對可再生能源進(jìn)行積極應(yīng)用,針對施工中所使用的設(shè)備要定期地維護(hù)與更換。

4BIM技術(shù)下既有居住建筑節(jié)能改造方案設(shè)計分析

4.1室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,人們的生活、學(xué)習(xí)均離不開室內(nèi)場所,所以室內(nèi)環(huán)境的重要性由此凸顯。在針對既有居住建筑進(jìn)行改造期間,需要對環(huán)境質(zhì)量問題進(jìn)行重視,對BIM技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用,并通過對相關(guān)方式進(jìn)行借助,不斷整合建筑空間結(jié)構(gòu),通過有效調(diào)查與分析建筑內(nèi)居住的人員,將人們基于建筑改造方面的需求進(jìn)行獲取,并以此為基礎(chǔ)來選擇相應(yīng)的材料。為了能夠使可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程得以切實(shí)滿足,在室內(nèi)環(huán)境改造期間應(yīng)用BIM技術(shù),在改造建筑照明系統(tǒng)的時候,應(yīng)使其節(jié)能使用目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。施工人員在對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行有目標(biāo)地改造期間,應(yīng)用BIM技術(shù)能夠細(xì)化改造的步驟,促使員工的施工更加正確,對于施工人員來說,可以對先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行選擇,對相關(guān)軟件設(shè)備的操作步驟進(jìn)行掌握,利用Revit來對相關(guān)的信息模型進(jìn)行建設(shè),并對Ecotec軟件設(shè)備進(jìn)行使用來分析與整理室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量及資源的使用情況,促使施工模型更加具有科學(xué)性與合理性,從而使人們對室內(nèi)環(huán)境方面的需求得以切實(shí)滿足。

4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能分析

在改造既有居住建筑的時候,可以對Revit模型進(jìn)行利用,將節(jié)能軟件導(dǎo)入到模型之中。一般來說,PBECA是比較常用的節(jié)能軟件,可借助相應(yīng)軟件來計算建筑物的結(jié)構(gòu)面積,促使計算出的結(jié)果準(zhǔn)確性更高。此外,施工人員能夠?qū)浖M(jìn)行利用來比對相關(guān)數(shù)據(jù),并對建筑中的有關(guān)設(shè)備是否與施工要求相符合進(jìn)行檢查。

4.3光環(huán)境的分析

對既有居住建筑改造期間,對BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,可對AutodeskEccotectAnaiysis軟件進(jìn)行充分利用,其能夠在施工設(shè)計期間起到良好的輔助性作用,促使建筑的性能得以切實(shí)提高。然而,對該軟件進(jìn)行利用也存在一定的不足,其獲取到的數(shù)據(jù)一般缺乏較高的精確度,為了能夠促使該類問題得以切實(shí)解決,使室內(nèi)溫度問題得到妥善處理,對室內(nèi)的采光系數(shù)進(jìn)行明確,施工人員需要將Ecotect的模型與Radiance軟件相結(jié)合來開展施工模擬工作,從而將室內(nèi)各個部分的采光情況得以有效獲取,為了能夠在施工人員面前將采光情況更加良好的展現(xiàn)出來,可以對Ecotect的可視化功能進(jìn)行利用,從而使相關(guān)工作人員能夠?qū)κ覂?nèi)光環(huán)境進(jìn)行有效地掌握。

4.4能耗分析

對既有居住建筑的節(jié)能性產(chǎn)生影響的因素包括很多方面,例如建筑結(jié)構(gòu)中建筑方向和穿墻比的參數(shù)等。在針對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造期間,需要分析建筑產(chǎn)生的能耗,施工人員可以通過模擬的方式進(jìn)行,分析建筑原有的特征,并對建筑能耗產(chǎn)生的因素進(jìn)行了解,從而便于施工人員開展后期的工作。此外,施工人員需要對相應(yīng)的設(shè)計方案進(jìn)行制定,包括施工環(huán)節(jié)的具體分析,同時,在施工期間,應(yīng)與實(shí)際情況相結(jié)合來針對方案進(jìn)行完善。在模擬建筑期間,可通過人力的方式來計算熱量的消耗,以此獲取單位面積能量的消耗,從而使其能夠與相關(guān)規(guī)定相符合。

5結(jié)語

總之,針對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造期間,對BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,相關(guān)施工人員需要對其相應(yīng)的技術(shù)方法進(jìn)行掌握,使其作用得以充分發(fā)揮。同時,在實(shí)際改造期間,相關(guān)工作人員應(yīng)對建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保留,在盡可能地對較少成本進(jìn)行使用的前提下促使節(jié)能改造工作的質(zhì)量得以切實(shí)保證。

參考文獻(xiàn)

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[3]倪海峰,張卓奮,張宇峰,等.既有居住建筑被動式節(jié)能改造效果[J].煤氣與熱力,2020(6):18-19.

作者:付慧 唐飛 單位:信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院