Использование информационного моделирования строительных объектов (BIM) с целью изучения ориентации здания при проектировании для достижения их большей устойчивости

Введение. Энергетика — один из наиболее актуальных вопросов. В связи с увеличением потребления энергии в жилых и промышленных зданиях оценка эффективности и качества внутренних помещений является важным шагом, с которого начинается процесс разработки и внедрения новых технологий. Модернизация данных пространств приводит к созданию устойчивой модели с экологической, экономической и социальной точек зрения.

Материалы и методы. Цель исследования — изучение закономерностей распределения жилых кварталов и их отражение на энергетике жилого пригорода, состоящего из двадцати жилых зданий в провинции Тартус, благодаря разработке программного инструмента с использованием программы Dynamo, который служит одним из методов визуального программирования, используемых в BIM, с применением языка программирования Python. Исследованы нагрузки на отопление и кондиционирование воздуха для данной ориентации в сравнении с нагрузками после проектирования здания под разными углами, чтобы снизить потребление и извлечь выгоду из источников солнечного света с помощью Revit. Использованы аналитический подход, основанный на анализе и экстраполяции литературы, связанной с исследованием; дедуктивный подход путем определения проблем и предоставления предложений по решениям, которым можно следовать при управлении и анализе энергии.

Результаты. BIM-подход способствовал изучению ориентации здания и ее отражения на тепловых нагрузках с учетом всех факторов, вызывающих эту нагрузку, которые могут быть скорректированы в соответствии с требованиями или нормами.

Выводы. Исследование ориентации здания на стадии проектирования способствует снижению общей годовой тепловой нагрузки более чем на 20 %, этот процент варьируется в зависимости от способа сборки зданий.

1. Малков И.И. Энергосбережение в жилищном строительстве. Пассивный и умный дом : учебно-методическое пособие. Гомель : БелГУТ, 2012. 18 с.

2. Khudhaire H.Y., Naji H.I. Management of Abandoned Construction Projects in Iraq Using BIM Technology // International Journal of Engineering. 2021. Vol. 34. Issue 3. DOI: 10.5829/ije.2021.34.03c.08

3. Omran J. How to achieve sustainable building design and operation with building information modeling // Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies. 2020. Vol. 42. Issue 2. Pp. 217–232.

4. Jalaei F., Jrade A. Integrating BIM with Green Building Certification System, Energy Analysis, and Cost Estimating Tools to Conceptually Design Sustainable Buildings // Electronic Journal of Information Technology in Construction. 2014. Vol. 19. Pp. 140–149. DOI: 10.1061/9780784413517.015

5. Egwunatum S., Joseph-Akwara E., Akaigwe R. Optimizing energy consumption in building designs using building information model (BIM) // Slovak Journal of Civil Engineering. 2016. Vol. 24. Issue 3. Pp. 19–28. DOI: 10.1515/sjce-2016-0013

6. Голованова Л.А. Основы проектного управления инвестициями в повышении энергоэффективности зданий // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2017. № 4 (47). С. 193–202. EDN YPJGOZ.

7. Watfa M.K., Hawash A.E., Jaafar K. Using building information & energy modelling for energy efficient designs // Journal of Information Technology in Construction. 2021. Vol. 26. Pp. 427–440. DOI: 10.36680/j.itcon.2021.023

8. Egwunatum S., Joseph-Akwara E., Akaigwe R. Optimizing energy consumption in building designs using building information model (BIM) // Slovak Journal of Civil Engineering. 2016. Vol. 24. Issue 3. Pp. 19–28. DOI: 10.1515/sjce-2016-0013

9. Alsaud Y.A. Analyze the performance of sustainable buildings using BIM software — Evaluating Simulation Accuracy. Elias Acetic AAA Canaanite, 2019.

10. Geekiyanage D., Ramachandra T. A correlation analysis of factors influencing cooling energy demand of condominiums in Sri Lanka // National Energy Symposium 2017. 2017.

11. Ayyad T.M. The impact of building orientation, opening to wall ratio, aspect ratio and envelope materials on buildings energy consumption in the tropics. The British University in Dubai (BUiD), 2011.

12. Jannat N., Hussien A., Abdullah B., Cotgrave A. A comparative simulation study of the thermal performances of the building envelope wall materials in the tropics // Sustainability. 2020. Vol. 12. Issue 12. P. 4892. DOI: 10.3390/su12124892

13. Mengana S., Mousiadis T. Parametric BIM: Energy performance analysis using Dynamo for Revit. 2016.

14. Thabet W., Lucas J., Srinivasan S. Linking life cycle BIM data to a facility management system using Revit Dynamo // Organization, Technology and Management in Construction: an International Journal. 2022. Vol. 14. Issue 1. Pp. 2539–2558. DOI: 10.2478/otmcj-2022-0001

15. Prasad K., Anchan S.S., Shambavi Kamath M., Akella V. Impact of building orientation on energy consumption in the design of green building // International Journal of Emerging Research in Management & Technology. 2017. Vol. 6. Issue 2. Pp. 8–11.

16. Ashour H. The environmental role of urban system (separate residences) in residential neighborhoods. Aleppo as a case study. Aleppo University Faculty of Architecture, 2014.

17. Ibrahim N.A., Elsayed E., Saleh O.M. Towards a contemporary formulation of smart envelopes in the local environment // Engineering Research Journal — Faculty of Engineering (Shoubra). 2022. Vol. 51. Issue 3. Pp. 191–206. DOI: 10.21608/ERJSH.2022.252297

18. Divin N.V. BIM by using Revit API and dynamo : a review // AlfaBuild. 2020. No. 2 (14). P. 1404. DOI: 10.34910/ALF.14.4.EDNCGPPSX.

19. Mishra S., Usmani J., Varshney S. Energy saving analysis in building walls through thermal insulation system // International Journal of Engineering Research and Applications. 2012. Vol. 2. Issue 5. Pp. 128–135.

20. Cai S., Zhang B., Cremaschi L. Review of moisture behavior and thermal performance of polystyrene insulation in building applications // Building and Environment. 2017. Vol. 123. Pp. 50–65. DOI: 10.1016/j.buildenv.2017.06.034