【摘要】：圖書館建筑因其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、建筑功能和能源供應(yīng)系統(tǒng)復(fù)雜、室內(nèi)舒適度要求高等因素導(dǎo)致建筑能耗居高不下,因此,進行被動式節(jié)能勢在必行。而傳統(tǒng)的二維被動式節(jié)能分析方法以其分析效率低,分析誤差較大等缺點被廣為詬病,嚴(yán)重制約了我國被動式節(jié)能建筑的研究和發(fā)展。BIM(Building Information Model)技術(shù)的出現(xiàn),為上述問題的解決提供了一種新思路,即利用BIM技術(shù)對圖書館建筑進行被動式節(jié)能策略研究,以彌補我國被動式節(jié)能研究在圖書館方面的空白。本文采用調(diào)研和模擬相結(jié)合的方法,對圖書館建筑進行被動式節(jié)能策略研究。首先分析BIM技術(shù)應(yīng)用于被動式節(jié)能分析的可行性,通過資料搜尋和案例分析,得出建筑模型信息在BIM建模軟件和BIM可持續(xù)分析軟件之間傳遞效果良好,為后續(xù)分析提供了技術(shù)支撐。通過對圖書館進行現(xiàn)場調(diào)研分析,得出了圖書館建筑的功能、空間布局、使用和能耗特征,提出了圖書館建筑被動式節(jié)能的指導(dǎo)思想,即適宜性、參照性、整體性和折中性思想。以此為基礎(chǔ),分析總結(jié)出了適用于圖書館建筑的被動式節(jié)能技術(shù),并建立了基于BIM技術(shù)的優(yōu)化分析方法。從圖書館建筑的規(guī)劃布局、各被動式節(jié)能策略的敏感性分析、組合分析三個層面入手,循序漸進,利用BIM技術(shù)對適用于圖書館建筑的被動式節(jié)能技術(shù)進行優(yōu)化分析,根據(jù)其最優(yōu)參數(shù)或最優(yōu)區(qū)間,運用遺傳算法進行被動式節(jié)能技術(shù)組合優(yōu)化,得出圖書館建筑的最佳節(jié)能方案。最后,以哈工大二校區(qū)圖書館為例,運用上述分析方法行被動式節(jié)能方案設(shè)計,與現(xiàn)有圖書館的能耗數(shù)據(jù)進行對比,得出改進的最佳節(jié)能方案相比于現(xiàn)有圖書館節(jié)能14.7%,不舒服度下降3.88%;改進的權(quán)衡折中方案相比于現(xiàn)有圖書館節(jié)能12.13%,不舒適度下降33.49%,驗證了基于BIM的圖書館被動式節(jié)能策略分析方法的可行性。本文的研究成果可對我國BIM技術(shù)在被動式節(jié)能建筑中的應(yīng)用和研究提供一些方法指導(dǎo)和借鑒,既既加快BIM技術(shù)在中國的本土化進程。
【圖文】：

中國公共圖書館和高校圖書館的數(shù)量一直處于快速增長中，館均面積同步增長，建筑功能亦更加復(fù)雜，這將不可避免地增加建筑能耗。圖書館為公共建筑能源消耗的高密度領(lǐng)域，而我國能源狀況相對緊張，形勢不容樂觀2）被動式節(jié)能建筑的蓬勃發(fā)展石油危機發(fā)生后，以美國為首的西方國家有識之士意識到了能源危機以及造成的環(huán)境危機對人類生存的重要性，不約而同地推出了各種強制性節(jié)能措于此種情形，各種節(jié)能建筑理念也如雨后春筍般應(yīng)運而生，如被動式節(jié)能建筑低能耗建筑、零能耗建筑、綠色建筑和太陽能建筑等，具體形式見圖 1-3：a)綠色建筑─德勤總部 b)超低能耗建筑─海馬國際商務(wù)中心

被動房概念被首次提出，，3 年后第一棟被動房在德國達姆施塔特建造完成[2]。歷經(jīng) 20 多年的發(fā)展，德國已經(jīng)建立了具有完備技術(shù)體系的被動房標(biāo)準(zhǔn)，通過認(rèn)證的建筑高達 30000 多棟，到 2015 年德國已經(jīng)開始全面建設(shè)被動房。同時，被動房在歐洲其他國家也蓬勃發(fā)展，以每年接近 10%的增幅保持快速增長，并且到 2020 年歐盟將通過立法來推動被動房的強制實施[3]。2010 年，漢堡館參加世界博覽會，拉開了中國被動式節(jié)能建筑的序幕。之后，秦皇島 在水一方 、哈爾濱 辰能·溪樹庭院 等一批被動房項目相繼落土動工，開啟了被動房在中國的本土化道路。中國雖然起步較晚，但奮起直追，歷經(jīng)近 10 年的發(fā)展，大有超越前者之勢[4]。（3）BIM（Building Information Modeling）時代的來臨美國學(xué)者率先提出 BIM 概念，之后擴散到世界其他發(fā)達國家。其作為一種新的技術(shù)理念，被引入到工程建設(shè)行業(yè)中來，通過把一個工程項目的所有信息全部整合到一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中，為各專業(yè)搭建了一個協(xié)同工作平臺，提高工作效率，引爆了第二次建筑設(shè)計革命。圖 1-4 是建筑設(shè)計方式的演變歷程：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU17;TU242.3

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本文編號：2607040