Phân tích năng lượng với BIM đang được ứng dụng phổ biến trong thiết kế xây dựng hiện nay. Không chỉ đơn thuần thiết kế công trình, đáp ứng các tiêu chí về mặt kết cấu, kiến trúc xây dựng mà bên cạnh đó, chúng còn mang tính bền vững và yếu tố “xanh” cho dự án.

Xem thêm:

1. 20 phần mềm BIM phổ biến nhất hiện nay

2. Làm sao chọn hệ thống điều hòa không khí cho căn hộ chung cư phù hợp nhất?

Các tiêu chuẩn hiện nay: LEED ở Bắc Mỹ, Green Star ở Úc, BREEAM ở Anh, BEAM Plus ở Hồng Kông.

Ở giai đoạn thiết kế đầu tiên, phân tích năng lượng với BIM dựa trên khối Mass. Tiếp sau đó là phân tích dựa trên mô hình chi tiết  như tường, sàn, mái, cửa đi, cửa sổ…ở các giai đoạn sau.

Một số công cụ BIM (BIM Tools) dùng để phân tích năng lượng

Autodesk Revit    

Graphisoft ArchiCAD

IES Virtual Environment    Revit MEP: chạy trực tiếp phần Heating&Cooling, xuất gbXML qua IES cho các phân tích phức tạp.    ArchiCAD xuất qua gbXML

Ecotect: Revit xuất qua gbXML, ArchiCAD xuất qua gbXML

Green Building Studio

(DOE-2), Revit xuất qua gbXML: Không hỗ trợ, EnergyPlus: Không hỗ trợ trực tiếp, thông qua IFCs

Một số quy trình phân tích năng lượng:

 

 

Trong đó:

gbXML: là các dữ liệu phục vụ cho việc phân tích năng lượng.

XML, IDF, INP: các định dạng file lưu trữ dữ liệu

DOE-2: là công cụ phân tích năng lượng công trình, tính toán việc sử dụng năng lượng theo từng giờ.

Với dữ liệu công trình dạng gbXML, GBS sử dụng tiêu chuẩn mặt định ASHRAE gồm ASHRAE 90.1, ASHRAE 90.2, ASHRAE 62.1,  dữ liệu CBECS.

Kiểu công trình: mặc định các thiết lập về mật độ công suất thiết bị (EPD), ánh sáng (LPD), tỷ lệ luồng không khí bên ngoài…

Project Location, weather condition: dựa trên Google Map, gồm 1.6 triệu trạm khí tượng, khoảng cách giữa các vùng lân cận là <14km.

Thời gian sử dụng công trình: thiết lập dựa trên ASHRAE

Các thông số GBS (Green Building Studio) về khí hậu theo giờ trong năm:

Global horizontal radiation: bức xạ ngang toàn cầu (wh/m2)

Direct normal radiation: bức xạ pháp tuyến (wh/m2)

Dry bulb temperature: nhiệt độ bầu khô (0C)

Pressure: Áp lực (Pa)

Total sky cover: độ phủ mây

Diffuse horizontal radiation: khuếch tán bức xạ ngang (wh/m2)

Total sky cover: độ phủ mây

Dew point temperature: nhiệt độ điểm sương (0C)

Relative humidity: độ ẩm tương đối (%)

Wind Speed: Tốc độ gió (m/s)

Pressure: Áp lực (Pa)

Wind Direction: Hướng gió (0)

Một số kết quả phân tích từ GBS

Diện tích sàn, tổng chi phí điện,  cường độ sử dụng năng lượng, tổng chi phí điện, , chi phí năng lượng hàng năm, nhiên liệu sử dụng hàng năm.

 

 
 

Mức độ tiết kiệm năng lượng tiềm năng

 

 

Phân tích ánh sáng:

 

 

Phân tích lượng nước tiêu thụ: dựa trên số lượng người trong công trình, kiểu công trình, ko dựa trên số lượng thiết bị.

 

 

Phân tích đường đi của mặt trời & khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời:

 

 

 

Lượng tiêu thụ năng lượng tải làm mát hàng tháng:

 

 

Các lợi ích thụ động của công trình dựa trên thiết kế cơ sở:

 

 

Phân tích năng lượng để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các vật liệu thay thế (ví dụ thay đổi cấu tạo tường, sàn…)

Đánh giá chung:

Sử dụng tiêu chuẩn và các số liệu khảo sát tại Mỹ để phân tích.

Là công cụ hiệu quả và đáng tin cậy.

Đối với các công trình ngoài nước Mỹ, các số liệu đầu vào cần phải được xem xét kỹ lưỡng.