基于BIM模型的室内自然通风模拟研究

BIM模型都可以做哪些模拟与分析导读之前小编看到过一遍潘石屹先生以SOHO实例讲解的BIM的四个层面问题及BIM的价值体现，那么BIM模型可以做哪些模拟和分析呢?BIM 在建筑行业中起到了哪些作用?BIM的长处可以在工程还没实际进行前，透过拟真的事前分析与模拟，来协助各项决策及运筹帷幄，则能够降低甚至避免工程中可能发生的误解、冲突、错误、浪费与风险等。

环境影响模拟此部分的模拟工具通常需要LOD 200的BIM几何模型，而目标建筑物周遭环境之建筑物则可用LOD 200的BIM几何模型或只需LOD100之量体模型即可，再搭配数字地形图与地图，来进行一年四季的日照与建筑物阴影相互影响等之分析，甚至再搭配能进行流体动力分析之工具来进行建筑物周围风场之模拟。

2节能减碳设计分析此部分之应用工具随着近年来对节能减碳的要求，及绿建筑规范之发展而越来越受到重视，工具软件的功能也越来越细致。

通常这类工具必须要能让用户输入气象单位提供的当地全年气候数据，然后根据对日照热辐射及室内采光、通风与空调之模拟，来考虑符合人体舒适度及室内照明需求的节能减碳设计，例如外壳隔热、遮阳、自然通风等，减少照明及空调之使用，达到节能减碳目的。

在室内通风与热流之分析中，通常需要LOD 200甚或LOD 300之BIM模型。

开口、玻璃、隔间等与其材质、透光度、导热性等信息，也牵涉到照度模拟、流体动力计算与热传导分析，详细的分析多需要大量之计算，而目前大部分的应用工具多采用较简易快速的分析方法，毕竟在初步设计规划阶段，只要能满足设计方案的比较与节能减碳效益粗估上的精确度要求即可。

此类分析模拟工具的发展空间还很大，一方面是在分析的精确度与可视化呈现及模拟效能的提升方面，另一方面则是现代建筑与设施日渐智能化，利用许多自动的感测装置及半自动或自动的控制装置来达成节能减碳目标，但如何将这些控制机构及情境(例如，随室内温度变化与需求而自动开关的窗户)纳入分析模拟当中，则仍是需要继续努力的研究与应用议题。

某建筑室内⾃然通风风环境模拟分析（⼀）绿⾊环保建材某建筑室内⾃然通风风环境模拟分析（⼀）韩冠楠1周盈盈21.东南⼤学建筑设计研究院有限公司；2.江苏龙腾⼯程设计股份有限公司摘要：本⽂针对南京某⼀建筑，纵向边沟的设计，运⽤Air?pak 软件模拟没有车辆待检时，车库⾥⾯冬、夏两季的速度场、温度场和CO 浓度分布情况。

关键词：Airpak 软件；速度场；温度场1研究⽅法与内容建筑总体东北较⾼，西南较低，地⾯标⾼在23.15m~15.00m 。

根据特殊的地形，在⽴体空间营建模式的基础上采⽤维修管理位于地上⼀层，停车场位于地下⼀层，⽣态停车场位于建筑顶层，在建筑主体纵向的两边开挖边沟。

本⽂针对该建筑半地下、两侧开边沟的建筑模式进⾏通风情况的模拟，探讨单单依靠⾃然通风是否满⾜建筑内部通风要求。

具体内容如下：第⼀阶段：原有建筑概况下，冬季和夏季⾃然通风状况模拟。

在国内外对地下停车场的设计标准规范中[1]，对停车场通风量的确定主要有三种⽅法：稀释浓度法、换⽓次数法、单位车辆换⽓指标法。

后两种指标可作为对结果的校验指标，“稀释浓度法”可作为评价是否可以单纯依靠⾃然通风解决车库内部通风问题，并找出需要增设机械通风的不利位置。

第⼆阶段：根据第⼀阶段的结果，若根据车库现有建筑概况，不能单单依靠⾃然通风解决内部通风问题。

可在北侧增设边沟，或在适当的位置合理增⼤门窗洞⼝的⾯积，或在合理的位置开设风井，增强⾃然通风的效果。

第三阶段：在以上可⾏的措施实施后仍⽆法解决建筑内部通风需求之后，提出合理的⽅案，使得机械通风与⾃然通风可以很好地配好，达到最佳的通风和节能效果。

2模型的建⽴车库建筑⾯积为27014m 2，由南向北总长330m ，宽度79m ，层⾼7.6m ，为了便于建模以及受模拟时长的限制，对模型进⾏简化[2][3]。

根据南京冬季和夏季风向，将建筑南向洞⼝设置为opening ，西侧的边沟开⼝处、内部车道以及功能房间的门均⽤vent 表⽰；中间的功能房间⽤挡板分隔；公交车按照12×2.5×3.5的尺⼨设定sources 来代替；由于该建筑不是规则的正六⾯体，⽽软件中room （即软件默认的计算域）是规则的正六⾯体，选择⽤Hollow 的block 将建筑外围，room 内的部分抠除。

针对室内中庭自然通风的数值模拟分析毕超摘要：在中庭等室内大空间设计时，借助自然通风来实现对空调能耗的降低是一种常用的节能手段。

本文通过计算流体力学（CFD）模拟技术，对沈阳市某典型商场中庭空间的自然通风进行了分析，评估了在过渡季典型工况下，中庭的自然通风效果以及各人员活动区域的温度和风速分布情况，从而为建筑是和暖通空调设计人员在设计时提供理论参考。

关键词：CFD模拟；自然通风；中庭1．前言从功能来看，商场内功能多样、人员流动性强，工作周末以及典型日的高峰与低谷期人流量差异大。

在商场建筑的空间设计中，中庭的设置越来越普遍，其丰富了内部的功能空间，充分利用自然光源，也成为汇集人流的亮点[1]。

同时，由于商场中庭的物理特性，中庭空间常出现竖直温差大，能耗水平高等弊端。

在我国北方地区，在夏季和过渡季利用高大空间的烟囱效应，通过自然通风的方式改善室内空气品质、减少空气调节系统运行能耗是一个常见的方式。

不少研究者对中庭的自然通风效果进行研究表明：充分开启中庭外侧，可使室内温度明显下降，使中庭内具有较好的热环境和令人满意的速度场[2-4]。

因此，本文以一个典型的商场的中庭空间为例，采用CFD动态模拟手段，来预测在过渡季时中庭的风速场和温度场，校核自然通风为建筑热环境优化带来的效果。

CFD （Computational Fluid Dynamics）即计算流体动力学，是基于质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等流动基本方程对流体进行模拟分析的科学。

在工程中，CFD可用于室内外流体的计算模拟，通过模拟可得到不同时间、不同流场位置的物理量[5]。

2．研究对象本文的研究对象位于沈阳市的某大型商场，商场中庭的平面示意图如图1，其中整个商场共五层，地上建筑面积约为31000㎡，建筑高度约26.5m。

图1 商场中庭平面示意图图2所示为中庭部分几何模型，考虑到单个店铺相对封闭，对中庭部分的自然通风影响很小，故对室内步行街两侧的店铺做了简化。

如何使用BIM进行室内空气质量模拟室内空气质量是人们生活中十分重要的一个方面。

不良的室内空气质量可能对人们的健康产生负面影响，因此，确保室内空气质量的合乎标准是至关重要的。

而在当今数字化时代，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）成为了室内空气质量模拟的一种有效工具。

本文将介绍如何使用BIM进行室内空气质量模拟。

首先，BIM是一种用于创建、设计、构建和管理建筑物的数字化工具。

在室内空气质量模拟中，BIM可以帮助设计师在建筑物的设计和施工阶段预测和优化室内空气质量。

下面是使用BIM进行室内空气质量模拟的一些步骤和方法。

首先，建立和完善建筑信息模型。

这包括建立建筑的3D模型并添加相应的元数据，包括建筑布局、材料、设备和系统等信息。

建筑信息模型需要准确地反映建筑的几何形状、尺寸和结构，以便进行室内空气质量模拟。

其次，选择合适的BIM软件和插件。

市场上有许多BIM软件可以进行室内空气质量模拟，如Revit、Archicad和AutoCAD等。

此外，还可以使用一些专门的插件和模块，如Green Building Studio和DesignBuilder等。

这些软件和插件可以帮助分析建筑的空气流动和通风系统，从而预测室内空气质量。

接下来，进行室内空气质量模拟。

使用BIM软件和插件，可以模拟建筑的室内空气流动、通风和温湿度等参数。

一些BIM软件还可以根据不同的时间段和季节，模拟建筑内部的空气质量变化。

可以设置不同的参数和条件，例如人员密度、活动强度和室外气象条件等，以更准确地模拟建筑中的空气质量情况。

此外，BIM软件还可以与其它软件和工具集成，如能源模拟软件、光线分析工具和声学模拟软件等。

通过将这些软件和工具与BIM软件进行集成，可以全面地评估建筑的室内环境质量，包括室内空气质量、热舒适度、采光效果和音频环境等。

最后，使用BIM模拟结果进行优化和改进。

根据模拟结果，设计师可以识别出室内空气质量方面存在的问题，并提出相应的改进措施。

住宅房间通风气流模型试验相似理论中国建筑科学研究院空调所王智超西安建筑科技大学吴志勇李安桂摘要根据相似理论的基本原理，导出了住宅房间通风气流模型试验的相似准则以及相似比例尺之间的关系，为搭建试验台打下理论基础。

关键词住宅房间自然通风机械通风模型试验相似理论1 引言对于大空间建筑和民用住宅房间室内气流组织的研究，主要有计算流体力学CFD模拟和模型试验两种方法。

其中，模型试验方法是较为可靠的模拟方法，它借助相似理论，在等比或缩小比例的模型中通过测量来模拟和预测室内空气参数。

通过模型模拟对原型所设想的气流流动状况进行可行性分析和合理性验证，从中发现原设计中的不足和缺陷，从而加以改进完善使得通风空调设计更合理科学。

但它耗时多，投资高，有时存在较大的困难。

目前对于地下水电站，地铁等大型公共建筑通风气流已做过很多的模型试验，但对于民用住宅室内通风气流模型模拟国内做的很少。

本文通过模型试验的方法对住宅房间进行通风模拟试验，研究室内空气温度和速度的分布流场，以及房间气流换气均匀性和通风效果等情况，从而和实测的结果进行对比。

2 住宅房间简介测试的住宅房间位于北京市东城区兴化西里小区内，二室一厅，住宅面积约为65m2。

其中主卧的几何尺寸长、宽、高为××2.8m，客卧尺寸为××2.8m，客厅尺寸为××2.8m。

在两个卧室和客厅的外窗上面都装有一个ALDES自平衡式的进风口，卫生间装有一个排风扇，厨房装有一个抽油烟机。

整个房间内的通风是靠自然通风和机械通风（自然进风、机械排风）相结合的方式来进行的。

3 室内外气象参数北京地区属暖温带大陆性季风气候区，一年四季分明。

室外气象参数的计算按《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ 19－87 2001版）计算的。

室外气象参数如表1所示：表1 室外计算气象参数本实验是在中国建筑科学研究院实验室进行的，为了保证实验的准确性，试验过程中尽量保证试验条件与室外的平均温度，平均风速保持相等，使试验情况更接近真实情况。

基于PKPM绿色建筑模拟软件在建筑中的室外风环境模拟应用及分析人类生存环境的可持续性发展已成为当代社会发展的基本课题。

近年来，随着人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求也越来越高。

随着绿色建筑、健康建筑体念不断提出，人们生活居住环境的舒适性越来越成为人们关注的重点。

在各种生活环境中，和人们密切相关的就是所处的风环境和热环境。

良好的室外风环境对热环境有非常直接的影响，同时良好的的室外风环境也为室内自然通风提供了基础。

居住区内建筑较多，布局多样，建筑之间的互相干扰，都会在建筑物附近形成一定的风环境。

室外风环境受到诸多因素的影响，例如建筑群体布局形式、建筑之间的间距、建筑迎风面朝向、建筑形体、景观布局、道路布局等。

其中任何一个要素的改变都会对建筑室外的风场分布产生影响。

典型案例室外风环境模拟分析及评价河北省沧州市新城悦隽风华项目选取河北省沧州市某一高层住宅——新城悦隽为例，采用PKPM软件对其室外风环境进行模拟分析及评价。

本项目主要参考依据为《河北省绿色建筑评价标准》（DB13（J）/T113-2015）、《民用建筑设计通则》（GB 50352-2005）、《绿色建筑评价技术细则》。

根据暖通规范河北沧州气象参数，主要为西南风，冬季最大风速为2.8 m/s，夏季、过渡季最大风速为2.7 m/s。

因此对新城悦隽风华住宅项目室外风环境分为冬季工况和夏季、过渡季工况进行模拟，具体工况如下表：河北沧州各个季度主导风向与风速（一）冬季工况冬季最多风向为西南风，风速为2.8 m/s。

从人行高度处风速云图可以看出，小区室外整体风速均未超过5 m/s，模拟计算结果人行活动区域最大风速为3.6 m/s，满足“建筑周围人行区风速<5.0m/s”的要求。

风速放大系数1.9，满足“室外风速放大系数<2.0”的要求。

由此可见，人行高度处风环境舒适度良好，同时也不会产生因风速突变而产生的人行高度不舒适感。

冬季工况整个计算域1.5m平面高度处风速原始云图根据迎背风面风压图可以看出，所有建筑的迎风面平均风压大于4pa，背风面平均风压在-4pa之间。

某住宅户型基于CONTAM的自然通风模拟分析一、CONTAM软件简介CONTAMW是美国国家标准和技术研究院（NIST）下属的建筑火灾研究实验室开发的用于建筑物内多区域空气流动模拟研究的软件。

CONTAMW的网络法把整个建筑物作为一个系统，其中每个房间作为一个区（或网络节点），认为各个区内空气具有恒定的温度、压力和污染物浓度。

门、窗等气流路径视为阻力单元，各个区通过各种气流路径相连。

网络法利用质量、能量守恒等方程计算风压和热的空气流动形态对自然通风效果的影响。

二、建立CONTAM计算模型1.选取的住宅户型图如下图所示：2.建立与该住宅户型相对应的CONTAM模型如下图所示：注:室内各房间的温度都设为24℃，建筑层高均为3m。

—区域，—通风通道。

①各区域的定义如下：②主要输入参数设置如下：住宅户型迎风面风压设为2Pa，背风面风压设为-1Pa。

各开口的流量系数设置为：进风口——0.6、出风口——0.7、内门——0.75。

③气象参数设置如下图所示：三、CONTAM模拟结果分析1.利用CONTAM建立完通风流通路径网络模型，进行了模拟计算，模拟6月1日15:00:00的瞬时通风情况，下图显示了模拟结果。

图中绿色线条长短表示通风量的大小，红色线条长短表示压降的大小，线段指向表示通风流动的方向：2.各区域的通风模拟结果导出数据如下：3.各通风通道的模拟结果导出数据如下：4.计算结果简析从模拟结果可以看出，该户型室内的通风状况非常好。

绝大部分房间的通风量都较大而且较均匀，这是由于在该户型设计上，门窗开口位置前后基本对称，这样就为在室内形成穿堂风创造了良好的条件。

建筑信息模型职业技能知识模拟题（附参考答案）1、Revit中，角度标注可以控制预留预埋套筒尺寸变化( )A、正确B、错误答案：B2、一般我们将建筑全生命周期划分为四个阶段，即规划阶段、设计阶段、施工阶段、运维阶段。

( )A、正确B、错误答案：A3、基于BIM的建筑性能化分析包含室外风环境模拟、自然采光模拟、室内自然通风模拟、小区热环境模拟分析和建筑环境噪声模拟分析。

( )A、正确B、错误答案：A4、在Revit楼梯间创建中，绘制的楼梯路径必须始于第一条踢板线，而结束于最后一条踢面线。

不能延伸到第一条或最后一条踢面线之外( )A、正确B、错误答案：A5、成本管理属于“三控三管一协调”中的“三管”的一部分( )A、正确B、错误答案：B6、利用BIM实现建筑自身的减排属于BIM在节能方面的应用。

( )A、正确B、错误答案：A7、将给排水系统放置在管道上可以将阀门放置在斜管道上( )A、正确B、错误答案：A8、BIM的参数化设计分为参数化图元和参数化保存数据( )A、正确B、错误答案：B9、深化设计阶段的应用点包括施工方案深化设计( )A、正确B、错误答案：B10、在Revit中异形边缘构造柱可通过“族样板文件—公制常规柱”进行创建( )A、正确B、错误答案：A11、建筑及其使用者的日常活动在全球范围内能耗较小( )A、正确B、错误答案：B12、梁绘制时默认Z轴对正为顶( )A、正确B、错误答案：A13、建筑耗能模拟可以帮助进行建筑冷/热负荷计算，进而选取合理的空调设备( )A、正确B、错误答案：A14、资产管理的重要性就在于可以实时监控、实时查询和实时定位，然而现在的传统做法很难实现。

尤其对于高层建筑的分层处理，资产很难从空间上进行定位。

BIM技术和物联网技术的结合完美地解决了这一问题。

( )A、正确B、错误答案：A15、在体量族的设置参数中，总建筑面积不能录入明细表( )A、正确B、错误答案：A16、供货单位作为项目建设的一个参与方，其项目管理主要服务于项目的整体利益和供货单位本身的利益。

孙 波 | Sun Bo 季 翔 | Ji Xiang顾贤光 | Gu Xianguang室内自然通风模拟在住宅空间布局中的应用Application of Indoor Natural Ventilation Simulation in Residential Space Layout摘 要 自然通风对室内空间中空气流动以及热舒适性起着重要的作用，尤其是住宅室内空间被动式降温，室内的空间布局、门的位置、开窗方式等因素对室内自然通风效果有很大的影响。

通过流体力学的方法，运用Airpak3.0软件，对住宅室内自然通风进行模拟，分析徐州某住宅室内自然通风热舒适性，探究室内空间布局、门的位置、窗的开启方式等对室内自然通风的影响。

得出室内空间布局在室内自然通风中有着重要作用，运用数值模拟方法对住宅室内自然通风的模拟，在评价室内自然通风效果时，对室内空间设计具有科学性指导。

关键词 自然通风 Airpak模拟 室内空间布局Abstract Natural ventilation of indoor air flow and thermal comfort space plays an important role, especially in the interior design of passive cooling factors, indoor space layout, and the location of doors, windows and other factors on the indoor natural ventilation effect has great influence. By the method of fluid mechanics, the use of Airpak3.0 software, we analyze Xuzhou re s i d e nt i a l i n do or n at u r a l ve nt i l at ion thermal comfort, discuss the simulation and residential indoor ventilation, explore the indoor space layout, the location of the door and window opens the way to work on the indoor natural ventilation effect. The important role of interior space layout in the indoor natural ventilation, the use of numerical simulation method to simulate the indoor natural ventilation, indoor natural ventilation effect evaluation, which plays an important role in interior space design.Key words Natura l ventilation, Air pa k simulation, Indoor space layout中图分类号 TU834.1 文献标识码 B 文章编号 1003-739X （2018）05-0039-05 收稿日期 2017-05-26自然通风在可持续设计中是利用可再生资源的方式之一，对建筑整体节能减排具有明显的作用，在对室内空气流动规律的探究中较多采用宏观模型建立空气流动性与热环境的耦合关系[1]，利用自然通风房间的自然通风量与室内空气温度的相互影响，通过自然通风系统和建筑热过程系统的耦合影响作用模型，模拟房间自然通风条件下的热环境[2]。

如何使用BIM进行室内空气质量模拟室内空气质量是影响人们健康和舒适感的重要因素之一。

使用BIM（建筑信息模型）技术进行室内空气质量模拟可以帮助设计师和建筑业主更好地了解、评估和改进建筑物的空气环境。

本文将探讨如何使用BIM进行室内空气质量模拟，以实现更健康、舒适的室内环境。

BIM是一种集成的设计和分析工具，可以将建筑物的各个方面融合在一个虚拟模型中。

它可以帮助设计师预测和优化建筑物的性能，包括室内空气质量。

在进行室内空气质量模拟时，以下是几个关键步骤：1. 建筑物模型创建：首先，需要利用BIM软件创建建筑物的模型。

这包括建筑物的几何形态、空间分区、楼层、墙体和门窗等要素。

同时，还需要添加材料属性和建筑设备等相关信息。

2. 室内空气模拟设置：在建筑物模型创建完成后，需要设置模拟的条件和参数。

这包括室内气体成分、温度、湿度、气流和空气质量指标等。

此外，还需要考虑室内人员活动和设备使用情况等因素。

3. 模拟运行和结果分析：完成模拟设置后，可以运行室内空气质量模拟并获取结果。

BIM软件通常会提供可视化工具，可以直观地展示室内空气质量的分布情况，例如气体浓度、温度和湿度等。

同时，还可以计算和评估各项空气质量指标，如CO2浓度、PM2.5浓度、热舒适度等。

通过分析这些结果，可以找出可能存在的问题，并做出相应的改进措施。

4. 优化设计方案：根据分析结果，可以对设计方案进行优化。

例如，可以调整通风系统的位置和参数，以改善气流分布和空气质量。

另外，还可以选择更合适的材料和建筑设备，以减少有害物质的释放和室内污染物的积累。

最终，通过不断优化设计方案，可以提高室内空气质量，为居住者提供更健康、舒适的环境。

除了以上关键步骤，还有一些注意事项需要考虑：1. 数据准确性：在进行室内空气质量模拟之前，需要确保建筑物模型的准确性和完整性。

模型的几何形态、建筑材料和设备参数等应该与实际情况一致，以确保模拟结果的可靠性。

2. 模型验证：模型的验证对于模拟结果的准确性非常重要。