談BIM 技術(shù)在綠色高爾夫公寓建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉清菊　石曉娟　徐美林

(北京科技大學(xué)天津?qū)W院，天津　301830)

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談BIM 技術(shù)在綠色高爾夫公寓建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉清菊石曉娟徐美林

(北京科技大學(xué)天津?qū)W院，天津301830)

摘要:介紹了天津高爾夫公寓綠色建筑的設(shè)計(jì)理念，通過建立三維設(shè)計(jì)模型，從場(chǎng)地布置、功能分區(qū)、光照分析、植物配置等方面，闡述了BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，指出BIM技術(shù)為綠色建筑的設(shè)計(jì)提供了可靠的數(shù)據(jù)信息，BIM技術(shù)與綠色建筑相結(jié)合是未來建筑業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:綠色建筑，BIM技術(shù)，場(chǎng)地布置，功能區(qū)

1　BIM簡(jiǎn)述

建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)是以建筑工程項(xiàng)目各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)性能［1］。BIM可以對(duì)一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的功能以及物理屬性進(jìn)行設(shè)置并以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行表達(dá)，同樣BIM也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)資源可以共享，通過數(shù)據(jù)庫分享建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，為該項(xiàng)目從概念階段到最后拆除的全生命周期中所有的決策提供真實(shí)可靠的依據(jù)［2］。項(xiàng)目在不同的階段，各個(gè)利益相關(guān)方都可以通過在BIM中增加、提取、修改和更新與項(xiàng)目相關(guān)的各種信息，項(xiàng)目建設(shè)的各個(gè)相關(guān)單位、部門可以以此為依據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)同作業(yè)。BIM具有5大特性:可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性。

2　綠色建筑簡(jiǎn)述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，給我國(guó)的能源和環(huán)境都帶來了嚴(yán)重的問題。目前綠色建筑已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外建筑行業(yè)的發(fā)展方向，綠色建筑成為可持續(xù)發(fā)展理念在建筑行業(yè)中的體現(xiàn)，綠色建筑可以概括為“四節(jié)一環(huán)保”即“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)境保護(hù)”［3］。我國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》要求綠色建筑，必須為人們提供健康、舒適和高效的適用空間，建設(shè)與自然和諧共生的建筑。根據(jù)綠色建筑的要求和概括，可以看出人們對(duì)于綠色建筑以及建筑全生命周期的重視程度。要求綠色建筑在全生命周期性內(nèi)節(jié)約資源、能源。

3　項(xiàng)目概況

高爾夫公寓位于天津市寶坻區(qū)京津新城高端別墅區(qū)內(nèi)，擁有超過80%的綠化率，綠蔭環(huán)繞，景色宜人。高爾夫公寓項(xiàng)目建筑面積約為170 000 m2，占地面積87 000 m2，供暖方式為集中地采暖。該項(xiàng)目建筑物為一般建筑，安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為70年，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1．0，每層建筑面積約為1 200 m2。

4　綠色建筑設(shè)計(jì)理念

在21世紀(jì)，各種能源十分緊缺、自然環(huán)境不斷的受到破壞、生態(tài)資源嚴(yán)重浪費(fèi)、二氧化碳的排放總量不斷增大等一系列問題讓全世界人民開始思考在發(fā)展的同時(shí)如何保護(hù)環(huán)境。

在高爾夫公寓項(xiàng)目設(shè)計(jì)中以人們生活舒適度、方便使用為原則設(shè)計(jì)。努力為人們提供一個(gè)舒適的生活環(huán)境，設(shè)計(jì)建造成與周圍環(huán)境相互融合的一個(gè)生態(tài)景觀型、環(huán)保型的現(xiàn)代化建筑。考慮到地勢(shì)以及場(chǎng)地高差的特點(diǎn)，在出口的布置上采用人車分流的方式，解決了交通擁擠的問題，同時(shí)人車分流使人們生活環(huán)境更加舒適和安全。

同時(shí)采用就地取材的原則，采用帶有濃郁自然氣息的地方材料，內(nèi)部庭院與外部交通以及各個(gè)功能空間采用步行系統(tǒng)連接(見圖1)。設(shè)計(jì)的高爾夫公寓建筑采用簡(jiǎn)潔、大方外觀，在布置上使建筑橫向延伸，來增加建筑的綠化景觀面積。在外觀材料上使用天然石材和玻璃的結(jié)合使建筑更加大方穩(wěn)重，同時(shí)也減少了二次裝修給環(huán)境帶來的污染。考慮到環(huán)保要求，高爾夫公寓采用平坡結(jié)合的屋頂形式(見圖2)。

圖1　內(nèi)部空間示意圖

5　利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)并建模

BIM建模區(qū)別于傳統(tǒng)的CAD建模，BIM模型不僅同時(shí)具備二維和三維建模功能，更重要的是，BIM建筑模型中的每一個(gè)構(gòu)建都是一個(gè)數(shù)據(jù)，可以通過選擇每一個(gè)構(gòu)建來修改它的屬性，例如材料、尺寸、樣式等。在BIM模型中可以直接創(chuàng)建每一個(gè)構(gòu)建的材料、形狀等。一個(gè)項(xiàng)目就是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，可以分享資源，數(shù)據(jù)共享，有效的使設(shè)計(jì)施工相銜接。

圖2　建筑外觀示意圖

利用Revit Architecture軟件建立真實(shí)的三維BIM模型，生成圖紙、表格。在施工過程中如果設(shè)計(jì)發(fā)生變更，Revit可以自動(dòng)更新所有相關(guān)圖紙數(shù)據(jù)信息，同時(shí)可以查看該項(xiàng)目的三維視圖、平面圖、立面圖、剖面圖紙(如圖3所示)以及統(tǒng)計(jì)表格。可以通過BIM模型發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目在施工過程中出現(xiàn)的錯(cuò)項(xiàng)、漏項(xiàng)以及碰撞的設(shè)計(jì)失誤，從而提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少施工過程中的變更，同時(shí)達(dá)到節(jié)約成本和縮短工期的效果。

圖3　樓梯剖面圖

6　場(chǎng)地布置——使綠化面積最大化

合理布置項(xiàng)目的內(nèi)部道路，以及與外部連接的出口。在建筑的南面和東面各設(shè)計(jì)一個(gè)出口并且在南面布置了一個(gè)圓形場(chǎng)地，是為了車輛方便調(diào)頭，最重要的是考慮到消防車輛的進(jìn)出與轉(zhuǎn)向，留出消防場(chǎng)地。東面是建筑的正門，人流量車流量較大，在道路兩側(cè)設(shè)計(jì)了停車場(chǎng)，給用戶帶來了極大的方便，減少因?yàn)橥＼噹淼臅r(shí)間浪費(fèi)。道路設(shè)計(jì)成環(huán)形，中央是一個(gè)噴泉水池，既美化了環(huán)境又使交通有序進(jìn)出。西面是一個(gè)側(cè)門，行人可以通過小路步行進(jìn)入建筑內(nèi)部。

建筑的兩側(cè)布置道路，而不是四面布置。既滿足了行人和車輛通行的要求，又節(jié)約了場(chǎng)地，給綠化留下了足夠的空間。

7　功能區(qū)規(guī)劃

在高爾夫公寓項(xiàng)目中，南面建筑設(shè)計(jì)為辦公區(qū)域，北面建筑設(shè)計(jì)為休息區(qū)。由于南面建筑與道路臨近，噪聲相對(duì)較大，而將其作為辦公區(qū)域?qū)τ谠肼曇笙鄬?duì)較小，從而節(jié)約了材料。同時(shí)南面為陽面，采光較好，作為辦公區(qū)域可以節(jié)約用電。

8　日光照射分析和植物的優(yōu)化配置分析

日光照射對(duì)于人類生存有著非常大的影響，由于高爾夫公寓項(xiàng)目位于天津市寶坻區(qū)，該項(xiàng)目建成之后供人居住，而且地處北方，冬季非常寒冷，得到更多的日照尤為重要。因此，這就對(duì)日照時(shí)間和日照強(qiáng)度有了一定的要求。同樣很多植物的生長(zhǎng)都會(huì)受到日照強(qiáng)度和時(shí)間的影響，同樣也會(huì)影響建筑場(chǎng)地的設(shè)計(jì)。為此利用BIM的日光模擬對(duì)太陽照射情況進(jìn)行觀察，在BIM中可以根據(jù)地區(qū)不同對(duì)日光模擬進(jìn)行設(shè)置，例如可以設(shè)置為特定的時(shí)間點(diǎn)或者一天中從日出到日落以及地點(diǎn)的設(shè)置，以此可以了解和觀察場(chǎng)地中不同時(shí)間段的太陽照射情況(見圖4)。以日光模擬數(shù)據(jù)為依據(jù)來規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)人們的活動(dòng)場(chǎng)所以及搭配整個(gè)綠化場(chǎng)地的植物種類，不同植物也會(huì)對(duì)建筑物有不同的影響，例如利用綠化帶植物降低噪聲的作用和遮陰作用，以及利用不同種植物營(yíng)造更好的室內(nèi)外微氣候［4］。

圖4　日光模擬設(shè)置圖

高爾夫公寓項(xiàng)目在建筑和道路之間設(shè)立了綠化帶，有利于降低噪聲。這種方案在降低噪聲的同時(shí)也滿足了環(huán)保的要求。在BIM中可以真實(shí)的模擬，來優(yōu)化配置方案，充分利用綠化帶來進(jìn)行遮陽和隔聲。

9　結(jié)語

綠色建筑已經(jīng)成為我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，要求在建筑的全生命周期內(nèi)，建筑的各項(xiàng)性能指標(biāo)都必須符合綠色建筑規(guī)范要求，踐行可持續(xù)發(fā)展理論。通過BIM技術(shù)，我們可以對(duì)建筑從概念到最后拆除全生命周期內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化、模擬等，在達(dá)到環(huán)保要求的同時(shí)減少工期和節(jié)約成本。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于BIM技術(shù)的各項(xiàng)應(yīng)用還處于初級(jí)階段，如何更好的將BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑的發(fā)展，這是值得大家研究和思考的問題。

參考文獻(xiàn):

［1］廖小烽，王君峰．Revit 2013/2014建筑設(shè)計(jì)［M］．北京:人民郵電出版社，2015．

［2］郭云鵬．綠色建筑全生命周期中的BIM技術(shù)應(yīng)用策略研究［D］．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013:1-23．

［3］China Society for Urban Studies．Green Building［M］．Beijing: China Architecture＆Building Press，2012．

［4］郭榮軍，劉敬東，王璽文．基于BIM的綠色建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量改善研究［J］．家具與室內(nèi)裝修，2014(5):62-63．

The application of BIM in the design of golf apartment green building

Liu QingjuShi XiaojuanXu Meilin
(Tianjin College，University of Science and Technology Beijing，Tianjin 301830，China)

Abstract:With an introduction of design concepts of Tianjin golf apartment green building，through establishing three-dimensional design model，starting from aspects of field distribution，functional distribution，lighting analysis and plants distribution，the paper describes the application of BIM technology in green building design，and points out that:BIM technology has provided reliable data for green building design;furthermore，the combination of BIM technology and green building will be development trend of future construction industry．

Key words:green building，BIM technology，field distribution，functional region

作者簡(jiǎn)介:劉清菊(1993-)，女，在讀本科生;石曉娟(1978-)，女，講師，工程師;徐美林(1985-)，男，講師

收稿日期:2015-10-29

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0202-02

中圖分類號(hào):TU201．5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A