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专利号: 2024118208671
申请人: 镇江众帮信息技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:

导入BIM建筑模型中的结构数据,记录建筑墙体、窗户和楼层的实际尺寸与材料特性信息,通过参数提取与数据整合,生成建筑结构参数表;

采用所述建筑结构参数表,对墙体、窗户和楼层进行热桥效应分析,记录热流量数据,确定所有建筑部件的热桥影响度,获取热桥效应分析结果;

基于所述热桥效应分析结果,进行热负荷模拟,通过调整气候变化参数,模拟差异气候条件下的能耗响应,对比实际气候数据与模拟输出信息,得到气候调整能耗预测结果;

利用所述气候调整能耗预测结果,分析目标建筑部件和区域的能耗表现,匹配实际能耗数据,进行能耗表现模拟,通过迭代测试,生成目标建筑区域能耗模拟结果;

根据所述目标建筑区域能耗模拟结果,结合实际操作条件,包括建筑使用模式、占用率、室内外温差、空调和照明系统的使用情况,针对所有建筑区域能耗行为进行循环模拟迭代,得到建筑能耗整体分析结果;

基于所述热桥效应分析结果,进行热负荷模拟,通过调整气候变化参数,模拟差异气候条件下的能耗响应,对比实际气候数据与模拟输出信息,得到气候调整能耗预测结果的具体步骤为:基于所述热桥效应分析结果,调整温度、湿度和风速参数,设置差异气候情境,通过改变室内外温差,模拟建筑的热负荷响应,并记录每个情境下的建筑能耗,生成气候条件下热负荷数据;

基于所述气候条件下热负荷数据,将实际气候数据与模拟数据进行对比,分析模拟数据与实际数据的吻合度,生成气候调整偏差数据;

基于所述气候调整偏差数据,结合实际气候变化趋势和能耗影响因素,预测建筑在差异气候条件下的能耗变化,获取气候调整能耗预测结果;

利用所述气候调整能耗预测结果,分析目标建筑部件和区域的能耗表现,匹配实际能耗数据,进行能耗表现模拟,通过迭代测试,生成目标建筑区域能耗模拟结果的具体步骤为:基于所述气候调整能耗预测结果,提取每个建筑部件的热负荷数据,分析目标建筑部件和区域的能耗表现,生成目标建筑能耗分析数据;

基于所述目标建筑能耗分析数据,与实际能耗数据进行匹配,进行能耗偏差分析,计算建筑区域的能耗差异值,生成能耗匹配差异数据;

基于所述能耗匹配差异数据,对比模拟结果与实际数据之间的差距,调整参数并进行循环迭代测试,生成目标建筑区域能耗模拟结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,其特征在于,所述建筑结构参数表包括建筑尺寸细节、材料属性和结构配置;所述热桥效应分析结果包括热传导率、热阻值和建筑部件热损失记录;所述气候调整能耗预测结果包括调整后的能耗差异和预测误差范围记录;所述目标建筑区域能耗模拟结果包括区域能耗分布结果和能耗偏差分析结果;所述建筑能耗整体分析结果包括操作条件适应性分析记录和能耗总量预测记录。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,其特征在于,导入BIM建筑模型中的结构数据,记录建筑墙体、窗户和楼层的实际尺寸与材料特性信息,通过参数提取与数据整合,生成建筑结构参数表的具体步骤为:基于BIM建筑模型,提取建筑墙体、窗户和楼层的几何数据,记录每个元素的实际尺寸与材质特性,进行数据清洗与去重,生成墙体尺寸与材料信息;

基于所述墙体尺寸与材料信息,对每个元素的属性进行归类,逐一核对每项数据的准确性与完整性,生成结构数据列表;

基于所述结构数据列表,对数据进行汇总整理,将所有参数进行排列,通过人工检查与校对确认数据的准确性,生成建筑结构参数表。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,其特征在于,采用所述建筑结构参数表,对墙体、窗户和楼层进行热桥效应分析,记录热流量数据,确定所有建筑部件的热桥影响度,获取热桥效应分析结果的具体步骤为:基于所述建筑结构参数表,提取建筑墙体、窗户和楼层的热传导系数,结合墙体、窗户和楼层接触面,评估每个部件的热导特性,生成热导性评估结果;

基于所述热导性评估结果,对比分析差异建筑部件间的温差,计算建筑部件之间接触点的热传递量,确定每个部件的热桥影响度值,生成热桥影响度数据;

基于所述热桥影响度数据,分析差异热桥区域对建筑热性能的影响,识别关键热桥位置,确定对建筑能效和温度分布的影响,获取热桥效应分析结果。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,其特征在于,所述建筑部件之间接触点的热传递量,按照公式:进行计算,其中,q代表热传递量,K代表材料的热导率,A代表材料的接触面积,ΔT代表建筑部件之间的温差,d代表材料的厚度,决定热流的阻力大小,Text代表建筑外部的温度值,Tint代表建筑内部的温度值,P代表建筑部件的周长。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,其特征在于,所述建筑区域的能耗差异值,按照公式:进行计算,其中,ΔEtotal代表建筑区域的总体能耗差异值,Etarget,i代表第i个区域的目标建筑能耗值,Eactual,i代表第i个区域的实际能耗值,Si代表第i个区域的建筑面积,Bi代表第i个区域的功能类别系数,n代表建筑区域的总数量。

7.根据权利要求1所述的一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,其特征在于,根据所述目标建筑区域能耗模拟结果,结合实际操作条件,包括建筑使用模式、占用率、室内外温差、空调和照明系统的使用情况,针对所有建筑区域能耗行为进行循环模拟迭代,得到建筑能耗整体分析结果的具体步骤为:基于所述目标建筑区域能耗模拟结果,结合建筑使用模式、占用率和室内外温差实际操作条件,提取建筑空调系统的开关周期与照明系统的启闭时长,并进行差异时间段内能耗波动数据收集,生成建筑区域操作条件数据;

基于所述建筑区域操作条件数据,对每个建筑区域的能耗行为进行模拟,并通过设置能耗上限与下限进行有效性验证,生成建筑区域能耗表现数据;

基于所述建筑区域能耗表现数据,对所有建筑区域的能耗行为进行循环模拟,分析建筑能耗整体行为变化趋势,生成建筑能耗整体分析结果。

8.一种基于BIM建筑能耗的模拟系统,其特征在于,根据权利要求1‑7任一项所述的一种基于BIM建筑能耗的模拟方法,所述系统包括:建筑数据提取模块基于BIM建筑模型,提取建筑几何数据,对每个元素的属性进行归类,将所有参数进行排列,通过人工检查与校对确认数据的准确性,生成建筑结构参数表;

热传导系数评估模块基于所述建筑结构参数表,提取建筑墙体、窗户和楼层的热传导系数,评估每个部件的热导特性,计算建筑部件之间接触点的热传递量,确定每个部件的热桥影响度值,生成热桥影响度数据;

热桥位置识别模块基于所述热桥影响度数据,识别关键热桥位置,确定对建筑能效和温度分布的影响,设置差异气候情境,模拟建筑的热负荷响应,并生成气候条件下热负荷数据;

能耗预测分析模块基于所述气候条件下热负荷数据,分析模拟数据与实际数据的吻合度,结合实际气候变化趋势和能耗影响因素,预测建筑在差异气候条件下的能耗变化,获取气候调整能耗预测结果;

能耗差异分析模块基于所述气候调整能耗预测结果,分析目标建筑部件和区域的能耗表现,与实际能耗数据进行匹配,计算建筑区域的能耗差异值,调整参数并进行循环迭代测试,生成目标建筑区域能耗模拟结果;

能耗行为分析模块基于所述目标建筑区域能耗模拟结果,结合实际操作条件进行差异时间段内能耗波动数据收集,对每个建筑区域的能耗行为进行模拟,分析建筑能耗整体行为变化趋势,生成建筑能耗整体分析结果。