Введение 3
1 Методические основы информационного моделирования зданий 5
1.1 Понятие Building Information Modeling 5
1.2 Практический аспект информационного моделирования зданий g
1.3 «Зелёные» BIM в России 12
2 Характеристика природных условий территории 16
2.1 Г еографическое положение Рамонского района 16
2.2 Климатические условия Воронежской области и Рамонского
района 18
3 Энергоэффективное проектирование в Autodesk Green Building
Studio 24
3.1 Функциональные возможности программы Autodesk Revit 24
3.2 Описание веб-сервиса Green Building Studio 26
3.3 Анализ энергоэффективности проекта 29
3.4 Анализ возможности использования альтернативных
источников энергии 35
Заключение 39
Список литературы
В конце XX - начале XXI веков из Америки к нам пришёл новый термин - экологически рациональное проектирование, имеющий достаточно много разнообразных трактовок. Лидер в области программного обеспечения для SD- проектирования, разработки и развлечений Autodesk определяет данный термин как проектирование, в процессе которого берутся в расчет природные параметры места расположения объекта. Если планируется построить какой-то объект, то учитываются климатические особенности, расположение и ориентация здания относительно сторон света, фактор инсоляции и прочие параметры, дающие возможность максимального использования возобновляемых ресурсов, предоставляемых природой, при минимальном задействовании не возобновляемых источников энергии (природный газ, нефть и прочее).
Люди в настоящее время стараются наиболее эффективно использовать особенности окружающей среды при строительстве «экологически рациональных» зданий. В частности, это может проявляться, при проектировании фасадов с естественной вентиляцией, максимальной освещенности здания солнечным светом в течение всего светового дня. Вся совокупность подобных компонентов и формирует понятие «экологически рациональное» проектирование.
В последние годы растет популярность «экологически рационального» проектирования и строительства зданий, основанного на увеличении его энергоэффективности при снижении потребления ресурсов. Это подтверждается и на государственном уровне: по поручению Президента РФ от 19 июля 2018 г. № Пр-1235 «О переходе к системе управления жизненным циклом объектов капитального строительства путем внедрения BIM-технологий» [20] разработали проект федерального закона, который предусматривает внесение поправок в Градостроительный кодекс РФ. Все эти факты определяют актуальность выбранной темы [28].
В качестве объекта исследований выбрано проектируемое одноэтажное здание частного жилого дома, площадью 70 м2, находящегося в с. Ямное Рамонского района Воронежской области, координаты: 51.781897° с.ш.,
39.132473° в.д.
Цель работы - спроектировать здание частного жилого дома, в наибольшей степени отвечающее требованиям «экологически рационального» проектирования.
В связи с поставленной целью в данной работе были выделены следующие задачи:
1. Ознакомиться с понятием информационного моделирования зданий и его применением в России и за рубежом;
2. Изучить природные условия юга Рамонского района, как одного из районов перспективной застройки города Воронежа;
3. Спроектировать BIM-модель частного жилого дома в программе Autodesk Revit;
4. Произвести расчет энергопотребления будущего здания в веб-сервисе Green Building Studio, проанализировать различные варианты проекта и выбрать наиболее энергоэффективный.
В XXI веке, наряду с процесс урбанизации, наблюдается и противоположное движение: все больше людей, проживающих в городе, стараются обзавестись собственным частным домом, находящимся в более спокойном, «экологически чистом» пригороде, вдали от шумного центра и оживленного городского движения. Как следствие, на рынке жилой недвижимости возрастает интерес к частным домам. Зачастую такие дома проектируются индивидуально, под нужды и потребности будущего владельца.
Все больше проектов зданий в последние годы создаются по технологии GREEN BIM, включающей в себя анализ климатических условий территории строительства, рациональное моделирование инженерных систем, оценку жизненного цикла и термического комфорта здания.
В рамках проведенной работы было принято решение произвести исследования принципов экологически рационального проектирования, на римере BIM-модели частного жилого дома, располагающегося по проекту в одном из перспективных пригородных районов города Воронежа - Рамонском районе Воронежской области.
На предварительном этапе была изучена информация об истории возникновения Building Information Modeling, о практической пользе BIM, а также применение данной технологии в России. Была собрана и проанализирована информация о полномасштабной системе САПР - Autodesk Revit, в дополнение к этой системе была изучена информация об онлайн-сервисе Autodesk Green Building Studio.
В программе Autodesk Revit было спроектировано здание частного жилого дома, для которого в Green Building Studio были произведены расчеты энергоэффективности. Учитывая полученные данные, рассматривалось два варианта проекта будущего здания, предполагающих использование альтернативных источников энергии для уменьшения затрат на эксплуатацию здания, а именно установка солнечных панелей или ветровых электрогенераторов.
Оценив необходимые климатические условия, такие как: количество ясных дней, повторяемость различных направлений ветра, розы ветров для данного места в различные сезоны года, пришли к выводу, что наиболее рациональным является установка ветровых электрогенераторов.
Данный выбор можно обосновать тем, что для установки солнечных панелей требуется затрата денежных средств в размере $77410,89, что окупится только по прошествии 42 лет.
Ветровые электрогенераторы в свою очередь, вырабатывают меньшее количество электроэнергии в год, однако требуют меньших затрат на установку и, в итоге, являются более выгодными.
В конечном итоге, создание BIM-модели здания и дальнейший ее анализ в Autodesk Green Building Studio позволяет произвести полную оценку энергоэффективности будущего сооружения и выбрать на ее основе наиболее эффективный вариант строительства. И, кроме того, еще на этапе проектирования можно учесть все затраты, которые понесет владелец будущего дома в процессе его эксплуатации. Все эти преимущества делают очевидным необходимость повсеместного внедрения и использования GREEN BIM и информационного моделирования зданий.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
