基于BIM及EnergyPlus的能耗分析方法研究.docx

基于BIM及EnergyPlus的能耗分析方法研究
随着建筑业的快速发展，建筑能源消耗问题越来越严重。为了解决这个问题，建筑信息模型（BIM）和EnergyPlus已经广泛应用于建筑能源分析领域。本文将重点探讨基于BIM和EnergyPlus的能耗分析方法的研究。
一、BIM和EnergyPlus的介绍
1.BIM
BIM是建筑设计、建设和管理中的一种数字化方法，通过在建筑项目的各个阶段中整合不同专业的数据，提供对设计、建设和管理的更全面的视角。BIM的核心是建筑模型，它包括了建筑物的几何模型、空间分布和相关属性等各种数据。
2.EnergyPlus
EnergyPlus是一种综合的建筑能耗模拟工具，能够通过模拟建筑物的运行模式，计算建筑能源消耗和性能。EnergyPlus基于美国能源部（DOE）的BLAST和DOE-2建筑能耗模拟工具，已经成为建筑设计和评估中的一种标准。
二、基于BIM和EnergyPlus的能耗分析方法
1.基于BIM的能耗分析
BIM可以将建筑物的各种数据整合在一个模型中，包括建筑物几何模型、环境和材料的属性、机电工程等。这些数据的整合使得能够让建筑师、工程师和能源分析师更好地协同工作和对建筑物进行分析。通过BIM模型，可以实现以下的能耗分析：
a.空调系统模拟
BIM中的模型可以用来模拟建筑的烟气流动情况，如理解热交换器的控制和循环以及热库水流。通过这种方式，可以更好地设计和预测空调系统的效果。
b.太阳能辐射分析
BIM软件可以对建筑进行太阳能辐射、天气等方面的分析，从而反映在建筑的设计和能源计算上。
c.照明系统分析
BIM软件可以用于模拟建筑物的照明设计，包括室内照明、外部照明负荷等。通过对照明系统的分析，可以提高建筑的能源效率。
2.基于EnergyPlus的能耗分析
EnergyPlus可以帮助建筑工程师预测建筑物在不同建筑环境条件下的能源使用情况。EnergyPlus的恒定时间步幅模拟设计使得它可以准确地模拟建筑物内的所有热力学过程。由于EnergyPlus的准确性，它也成为了设计和评估建筑的标准工具。
a.能源模型建立
在EnergyPlus中，可以生成能源模型，该模型包括建筑物信息、建筑物外围结构、建筑物朝向与高度等基本参数和其它一些补充信息。通过该模型，可以有效地定位建筑物内外的能源流动和过程。
b.能耗模拟分析
在能耗分析的过程中，需要将建筑属性、材料属性、外部环境等作为输入参数，然后通过能耗模拟分析，得出建筑物的能耗情况。EnergyPlus利用经过验证的、可靠的算法来模拟建筑物的能耗，并计算节能措施对能耗的影响，预测建筑物运行的效果。
三、结论
BIM和EnergyPlus并不是一种单纯的技术，它们是一种综合型的分析工具，使得设计工作更加协调而高效。无论是在设计前期、建设阶段、还是建成后管理阶段，基于BIM和EnergyPlus的能耗分析方法都可以为建筑业的可持续发展作出重要贡献。