建筑节能技术在老旧小区改造中的应用

李奕帆 侯洪彬 张曼 文均 王路达

摘 要：隨着世界建筑的发展，建筑节能逐渐成为大家关注的热点话题，同时也是建筑领域可持续发展战略的一个关键环节。本文通过对国内现存一些老旧小区现状的分析，结合旧房改造中常见措施的使用，探讨如何基于BIM技术，推进建筑节能技术在老旧小区改造中的应用。

关键词：老旧小区;建筑节能;外围护结构

一、研究背景及意义

1.1我国发展建筑节能技术的必要性与趋势

随着我国经济的发展，人们毫无节制的进行开发建设，对周围环境造成了影响。大量的建筑活动，不仅侵占了土地资源，而且对周围的居民生活造成了严重困扰。随着我国城市化水平不断提高和人民对建筑舒适度的重视;为了保护生态环境，发展节能建筑、研究节能技术的是中国可持续发展的必经之路。

建筑能耗是我国每年能源消耗的30%，因此发展建筑节能技术成为重中之重。我国在建筑节能方面的工作与发达国家相比开始较晚，与建筑节能相关法律法规及标准等并不完善。随着近些年我国工业化和城镇化快速发展，我国每年新增建筑面积几乎达到了全世界建筑面积的一半，建筑能耗总量呈逐年上升趋势。因此国家对于建筑节能建设投入的资金不断加大，政策层面也相继出台相关法律法规，建筑市场的规范运行机制也在不断完善。

1.2我国老旧小区居住建筑节能现状

根据我国各地大致相同的界定，老旧小区一般是指1990年以前建成的小区，而且这些小区的建设标准不高、设施设备较落后、功能配套不完善、没有建立有效的管理机制[1]。经过了二三十年的使用，小区内居住建筑的墙面、屋面以及楼道门窗等外围护结构破损老化比较严重，保温隔热效果不佳。

由于许多老旧小区在进行规划设计时使用的节能标准规范版本较低、绿色建筑理念缺乏、建筑材料与技术条件有限等原因，老旧小区中居住建筑的外围护结构热工性能较差，并会产生较大的能耗。而且现在正在进行的老旧小区改造工程中，普遍采用的解决措施单一，主要是以加设保温层为主，而且统一的模板并不能准确地满足不同建筑的节能需求。

二、研究方法和内容

2.1 BIM和数据库

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），是建筑学、工程学及土木工程的新工具[2]。BIM是建立三维模拟图形，将二维平面时代带入到三维立体时代，并利用数字化模型技术，为该模型提供信息资源。不仅含有建筑几何建构信息，更有非构件信息。通过这些数据完整的建筑模型，能提升信息集成化能力，从而为三维建筑方提供信息交换与共享平台。

Autodesk Ecotect Analysis软件是可持续设计及分析工具，是一个对建筑性能分析的软件，能够提高现有建筑和新建建筑设计的性能。用户可以利用该软件模拟并分析真实环境下建筑的能耗、热工性能、日照、水耗等性能，还能够计算建筑的日照、阴影、采光等因素对环境的影响。在建筑的概念设计阶段，该软件是可持续建筑设计及分析的得力工具。

数据库，相当于电子化的文件柜，可视为电子文件的存储站，用户可以根据自身需求对文件柜中的电子文档进行新增、截取、更新简略等操作。同时，创建好的数据库可以为多个用户所共享，并尽可能以减小冗余度的方式将数据储存在一起，形成与应用程序彼此独立的数据集合[3]。

2.2 研究方法

在进行老旧小区节能改造中，可以将BIM模型导入到建筑节能分析软件中，从而得出建筑物围护结构的相关数据。再通过得到的数据，计算出建筑各朝向的窗墙面积比、建筑物的体形系数等数据。通过对比节能标准，从而判断老旧小区是否满足相关节能要求。设计人员根据数据结果及时对改造方案做出修改意见，并通过不同方案在各方面优缺点的对比，从而获得最优改造方案。

2.3建筑节能技术在老旧小区改造中的应用

选取华北地区各市的老旧小区中的居住建筑，分析建筑现状并对其建筑保温、建筑防热通风、建筑日照三大方面进行研究分析。

首先，分析研究二维图纸信息，将其分为外墙保温措施、屋面保温措施、窗户的选型以及建筑材料四类，利用BIM技术建立建筑模型（如图 5所示）。

然后根据ECOTECT软件对模型热工、日照、光环境等方面进行分析。通过综合分析得到的数据，获得更加直观的节能现状。在对建筑进行节能改造研究时，充分考虑建筑的限制条件以及规范，针对不同类别的建筑分别提出不同的改造方案。

之后对分析结果进行讨论，对于不同的节能问题找出关键原因并提出相应的改造方案。并且再次利用节能分析软件对改造方案进行模拟计算，如果结果仍旧不理想将不断更改方案，直至满足节能要求。

最后对满足节能要求的方案进行分析，汇总结构或材料的优化措施，将这些优化措施与节能措施分类整理。将这些数据分类汇总存储到数据库中，为其他居住建筑改造提供经验值，提高工作效率。

三、总结展望

将此技术应用于老旧小区的改造中，不仅可以缓解资源紧缺问题，还能够优化改造进程，为待改造建筑提出专属方案，从而提高改造效率并减少不必要的浪费，更使得居住建筑更加宜居，提高大众幸福感。建筑节能技术能够有效缓解我国能源资源紧张的现状，促进能源节约和高效利用，加快实现建筑领域的可持续发展，提高人民群众的生活质量。我们应不断探索新方法、新技术来满足节能需求。

参考文献

[1] 杨鸿扬，城市老旧居住小区“微改造”模式的探讨[J]. 建材与装饰 2018.

[2] 王津红，黄向阳，旧建筑改造中BIM技术应用研究[C].信息·模型·创作——2016年全国建筑院系建筑数字技术教学研讨会论文集 2016.

[3] 陈华，王鹏凯，邓朗妮，基于BIM数据库的施工信息管理[J]，广西科技大学学报 2017.

基金项目：河北农业大学大学生创新创业训练计划资助项目（项目编号2019009）

作者简介：李奕帆（1999-），女，汉，河北邢台人，河北农业大学城乡建设学院城乡规划系（河北保定071000）

侯洪彬（1998-），男，汉，河北沧州人，河北农业大学城乡建设学院城乡规划系（河北保定071000）

张曼（1999-），女，汉，河北廊坊人，河北农业大学城乡建设学院城乡规划系（河北保定071000）

文均（1998-），女，汉，河北廊坊人，河北农业大学城乡建设学院建筑系（河北保定071000）

王路达（1996-），男，汉，河北保定人，河北农业大学城乡建设学院规划系（河北保定071000）