一种基于bim系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑施工方法，更具体的说，是涉及一种基于WM系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法。
【背景技术】
[0002]建筑节能设计是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能，节地，节水，节材)，保护环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。它是指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑以人、建筑和自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
[0003]虽然，建筑节能设计越来越受到人们的重视，新的建筑设计项目较以往更为注重节能环保的相关设计内容，但是由于缺少行之有效的节能建筑设计方法。目前节能建筑的设计仍然沿用以往的建筑设计思路，即先有建筑设计，而后根据节能要求进行调整的设计方式，并且目前大量的节能建筑设计是以事后的评价标准来指导设计，这就为节能建筑设计制造了瓶颈，也与绿色建筑“因地制宜”的核心思想有抵触。
[0004]对于节能建筑如何设计，目前亟待解决的问题主要包括:建筑师不知道从何入手来设计节能建筑，大量的节能建筑策略还停留在“材料节能”的状态，主要是依赖保温材料(如聚苯板等)，双层中空玻璃等来达到节能目的，与西方发达国家从设计、构造入手的思路相比相距甚远。这些问题已经制约了我国绿色建筑的发展。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有建筑施工住宅实现被动式节能技术的不足，而提供一种通过计算机软件模拟施工和试验模型数据采集相结合的一种基于B頂系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法。
[0006]本发明的一种基于WM系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法，包括以下施工步骤:
步骤一，通过B頂模拟技术，建立住宅群建筑模型，所述住宅群建筑模型包括墙体、门窗、楼梯、建筑分布形态；
步骤二，将数据模型导入ECOTECT软件，利用ECOTECT软件对住宅群建筑模型在的不同气候因素进行分析，所述气候因素包括光照、风及热辐射，通过软件分析得出住宅群建筑模型总体的日照最佳朝向、通风最佳朝向及热福射最佳朝向；
步骤三，采用ECOTECT软件根据住宅群建筑模型每个不同的楼层，进行优化设计；所述优化设计包括墙体、日照采暖、通风的优化；
步骤四，针对通风效果偏弱的楼层进行优化，在通风效果偏弱的楼层形体上设置导风翼，所述导风翼分布和主导风向呈水平或垂直角度；
步骤五，针对日照采暖效果偏弱的楼层进行优化，在日照偏弱的楼层墙体外侧设置太阳能集热板，通过太阳能集热板收集再生热资源，满足使用要求；日照偏弱楼层的墙体采用保温墙体，在墙体外层设置保温砖；
步骤六，住宅群建筑模型按照比例尺寸、材料建立试验实物施工模型，所述试验实物施工模型放置在密封保温试验箱内，所述试验箱内部设置有热力系统、照明系统、风力系统、湿度调节系统；所述试验实物施工模型内部设置有温度传感器、湿度传感器、光敏传感器；所述传感器通过数据线和数据采集系统连接，所述试验实物施工模型内部墙体涂刷有带有白色无水硫酸铜纳米颗粒涂料；
步骤七，通过数据采集系统将采集后的数据输入用Fluent软件进行CFD计算，再根据计算结果对住宅群建筑进行结构调整。
[0007]所述温度传感器为贴片式数字温度传感器。
[0008]所述湿度调节系统为雾化加湿器。
[0009]本发明的有益效果是:
(1)通过B頂模拟技术建立住宅群建筑模型，并根据气候因素在计算机内初步完善施工技术，节省大量设计时间，并有效优化设计方案；
(2)根据计算机住宅群建筑模型，按照比例建立试验实物施工模型，在试验实物施工模型内设置数据采集系统通过试验实现模型数据采集，通过数据采集反馈计算进一步优化设计方案，充分利用虚拟和试验数据对住宅建筑进行最优设计，降低建筑使用过程中采暖制冷的能耗；(3)通过计算机软件模拟施工和试验模型数据采集相结合实现对建筑风、光、热环境的调节，提高室内环境的舒适度。
[0010](4)白色无水硫酸铜纳米颗粒涂料，在试验过程根据其颜色变化可直观的空气湿度对建筑墙体影响，还可以实现加湿系统和风力系统相结合，将实验模型窗体打开，通过风力系统加湿后空气对建筑内进行通风实验，观察建筑墙体内通风情况。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0012]在实施例中，本发明的一种基于B頂系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法，包括以下施工步骤:
步骤一，通过B頂模拟技术，建立住宅群建筑模型，所述住宅群建筑模型包括墙体、门窗、楼梯、建筑分布形态；
步骤二，将数据模型导入ECOTECT软件，利用ECOTECT软件对住宅群建筑模型在的不同气候因素进行分析，所述气候因素包括光照、风及热辐射，通过软件分析得出住宅群建筑模型总体的日照最佳朝向、通风最佳朝向及热福射最佳朝向；
步骤三，采用ECOTECT软件根据住宅群建筑模型每个不同的楼层，进行优化设计；所述优化设计包括墙体、日照采暖、通风的优化；
步骤四，针对通风效果偏弱的楼层进行优化，在通风效果偏弱的楼层形体上设置导风翼，所述导风翼分布和主导风向呈水平或垂直角度；
步骤五，针对日照采暖效果偏弱的楼层进行优化，在日照偏弱的楼层墙体外侧设置太阳能集热板，通过太阳能集热板收集再生热资源，满足使用要求；日照偏弱楼层的墙体采用保温墙体，在墙体外层设置保温砖；
步骤六，住宅群建筑模型按照比例尺寸、材料建立试验实物施工模型，所述试验实物施工模型放置在密封保温试验箱内，所述试验箱内部设置有热力系统、照明系统、风力系统、湿度调节系统；所述试验实物施工模型内部设置有温度传感器、湿度传感器、光敏传感器；所述传感器通过数据线和数据采集系统连接，所述试验实物施工模型内部墙体涂刷有带有白色无水硫酸铜纳米颗粒涂料；所述温度传感器为贴片式数字温度传感器。
[0013]所述湿度调节系统为空气雾化加湿器，通过空气雾化加湿器使建筑模型处在可调节的湿度空气环境内，通过观察施工模型内部墙体颜色的变化即可直观了解空气湿度对建筑墙体的影响程度，优化设计。
[0014]根据步骤三和步骤六中日照环境对建筑体形的影响:采用Ecotect软件进行日照模拟分析，对于日照不足的建筑面设置采用保温墙体，在墙体外层设置保温砖及建筑中庭空间。
[0015]根据步骤四中通风效果理想的楼层，楼层建筑形体以水平或垂直方式迎合主导风向，再结合建筑自身形体的变化形成半围合或有围合趋势的空间，增强来风在建筑的围合空间内的风压，利用风压通风增强通风效果，为建筑营造良好的通风环境。建筑在形体设计上利用增设巨大的导风翼构成聚风的围合空间，使风压在围合空间内迅速增强，加强建筑空间内的风压差。
[0016]步骤七，通过数据采集系统将采集后的数据输入用Fluent软件进行CFD计算，再根据计算结果对住宅群建筑进行结构调整。
【主权项】
1.一种基于BIM系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法，其特征在于，包括以下施工步骤: 步骤一，通过B頂模拟技术，建立住宅群建筑模型，所述住宅群建筑模型包括墙体、门窗、楼梯、建筑分布形态； 步骤二，将数据模型导入ECOTECT软件，利用ECOTECT软件对住宅群建筑模型在的不同气候因素进行分析，所述气候因素包括光照、风及热辐射，通过软件分析得出住宅群建筑模型总体的日照最佳朝向、通风最佳朝向及热福射最佳朝向； 步骤三，采用ECOTECT软件根据住宅群建筑模型每个不同的楼层，进行优化设计；所述优化设计包括墙体、日照采暖、通风的优化； 步骤四，针对通风效果偏弱的楼层进行优化，在通风效果偏弱的楼层形体上设置导风翼，所述导风翼分布和主导风向呈水平或垂直角度； 步骤五，针对日照采暖效果偏弱的楼层进行优化，在日照偏弱的楼层墙体外侧设置太阳能集热板，通过太阳能集热板收集再生热资源，满足使用要求；日照偏弱楼层的墙体采用保温墙体，在墙体外层设置保温砖； 步骤六，住宅群建筑模型按照比例尺寸、材料建立试验实物施工模型，所述试验实物施工模型放置在密封保温试验箱内，所述试验箱内部设置有热力系统、照明系统、风力系统、湿度调节系统；所述试验实物施工模型内部设置有温度传感器、湿度传感器、光敏传感器；所述传感器通过数据线和数据采集系统连接，所述试验实物施工模型内部墙体涂刷有带有白色无水硫酸铜纳米颗粒涂料； 步骤七，通过数据采集系统将采集后的数据输入用Fluent软件进行CFD计算，再根据计算结果对住宅群建筑进行结构调整。2.根据权利要求1所述的一种基于B頂系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法，其特征在于，所述温度传感器为贴片式数字温度传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于B頂系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法，其特征在于，所述湿度调节系统为雾化加湿器。
【专利摘要】本发明公开了一种基于BIM系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法，通过计算机软件模拟施工和试验模型数据采集相结合实现对建筑风、光、热环境的调节，提高室内环境的舒适度，通过计算机软件模拟施工和试验模型数据采集相结合，按照比例建立试验实物施工模型，在试验实物施工模型内设置数据采集系统通过试验实现模型数据采集，通过数据采集反馈计算进一步优化设计方案，充分利用虚拟和试验数据对住宅建筑进行最优设计，降低建筑使用过程中采暖制冷的能耗。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105302937
【申请号】CN201510582648
【发明人】柳荣芳, 张强, 施光涛
【申请人】中国十七冶集团有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月15日