基于建筑信息模型的某小區“綠建”指標分析

王磊磊

【摘 要】為分析淄博某住宅小區的光照環境等“綠建”指標，本文以公示的某小區總圖及戶型的幾何坐標和尺寸為基礎，構建建筑信息模型，并從太陽能利用角度，基于綠色建筑評價指標標準，著重模擬分析了該小區的日照時間、日照間距、遮擋與投影、室內光環境等。結果表明，該住宅小區在大寒日的光照時數大于2小時，室內采光系數大于2%，室內照度介于269Lux和5380Lux之間的比重大于75%，基本滿足綠色建筑的評價指標要求。研究結果為基于點坐標和幾何尺寸構建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優化小區規劃、建筑優化設計，建成綠色建筑提供參考和指導。

【關鍵詞】建筑信息模型;日照時間;太陽能利用;綠色建筑

中圖分類號： TU113.3;TU17 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）33-0058-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.027

現階段高層高密度住宅己經成為當前大多數城市新建住宅的主要樣式，從某種程度上看，髙層住宅實現了節約用地，提高住區容積率的目的，但是隨著城市中高層住宅數量的不斷攀升，一些潛在的負面問題逐漸顯現，日照糾紛問題尤為突出[1]。建筑信息模型（BIM）已成為建筑業轉型升級的重要工具，在分析日照時間、日照間距、遮擋與投影、室內光環境等“綠建”指標方面具有經濟、直觀、可視、協同等優勢，而目前建筑信息模型的應用主要集中在施工階段的管線綜合、碰撞檢查等，建筑規劃、設計等其他階段的應用偏少。

本文以公示的淄博某住宅小區總圖及戶型的幾何坐標和尺寸為基礎，構建建筑信息模型，并從太陽能利用角度，基于綠色建筑評價指標標準，著重模擬分析了該小區的日照時間、日照間距、遮擋與投影、室內光環境等。研究結果為基于點坐標和幾何尺寸構建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優化小區規劃、建筑優化設計，建成綠色建筑提供參考和指導。

1 基于規劃總圖和戶型圖紙創建建筑信息模型方法

建立BIM模型是進行太陽光照分析的基礎，依據完整的二維的施工圖紙，可快速準確地創建BIM模型。施工圖紙具有一定保密性，未必完全公開，但建筑項目的整體規劃圖紙須掛牌公示，住宅的戶型圖紙在建筑項目動工前也會公布。在無法取得二維的施工圖紙的情況下，基于已公開的規劃總圖和戶型圖紙，構建BIM模型，成為太陽光照分析的有效途徑。下面將首先介紹基于已公開的規劃總圖和戶型圖紙，構建BIM模型的方法和途徑。

1.1 基于規劃總圖的樓群點坐標構建二維的場地布置模型

某小區建設場地外公示的該小區二維的規劃設計總圖紙上包含有該小區的規劃紅線、各樓群的部分角點坐標和建筑頂標高、道路及綠化等信息。借助AutoCAD軟件，可以便捷地構建出二維場地布置模型。

1.2 基于二維戶型圖紙構建標準樓層的三維BIM模型

標準樓層的戶型圖紙上包含有該棟建筑標準層的內、外圍護結構的尺寸參數，以及門、窗的安裝位置等信息。借助Revit軟件，可以非常便捷地構建出該棟建筑的標準層的BIM模型。結合各棟建筑的樓層數，將標準層進行復制移動，即可創建該棟建筑的BIM模型，構建出的某棟樓的BIM模型。依上述方法構建出其他建筑的BIM模型，將構建出的BIM模型放置在場地模型的對應位置，即可完成整個小區的BIM模型的構建。

2 基于綠色建筑評價指標標準的太陽光照分析

影響太陽光照分析的主要因素有地理位置、太陽高度角、大氣透明度、天空云量和海拔高度等。淄博市位于中國華東地區、山東省中部，北緯35°55′～37°17′，東經117°32′～118°31′，平均海拔高度為34.5m[2]。

2.1 日照時數仿真

大寒日是國家規定測算日照時間的標準日，也是住宅室內采光時間的標準計量日。大寒日采光累計不足2小時可以要求相應的賠償。若選擇大寒日日照標準，那么有效日照時間帶是當地時間8點至16點[3]。高層住宅與后面各類住宅間距，需滿足被遮擋住宅大寒日有效日照時間不少于2小時;舊區改建的項目內，新建住宅需滿足大寒日有效日照時間不少于1小時。高層住宅與后面各類住宅最小間距不小于30米[4]?；贏utodesk Ecotect軟件，模擬得出的該住宅小區內不同距地水平面上的大寒日光照時數如圖1所示，從圖中可知，該小區場地地面處，日照時數均達到2小時的要求，而且隨著距地高度的增加，平面上接受到的日照時間越多。

圖2為該住宅小區34號樓的南立面的日照時數模擬結果，從圖中可以看出，除了南立面造型處的自遮擋外，該樓座的南立面的其他區域的光照時間均超過了2小時，并且隨著樓層高度的增加，光照時間越長，而且越均勻。這與圖1得出的結論是一致的。

2.2 室內采光系數及光照強度

采光系數指在室內參考平面上的一點，由直接或間接地接收來自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而產生的照度與同一時刻該天空半球在室外無遮擋水平面上產生的天空漫射光照度之比。根據《建筑采光設計標準》[5]規定，在中國光氣候分區中，淄博地區屬于四區。

采光系數及室內照度模擬結果如圖3-圖4所示。從圖中可以看出，臨近窗口處的采光系數及照度值較大，室內內墻的設置對室內采光系數和照度分布有比較大的影響。

3 結論

本文以公示的某小區總圖及戶型的幾何坐標和尺寸為基礎，構建建筑信息模型，并從太陽能利用角度，基于綠色建筑評價指標標準，著重模擬分析了該小區的日照時間、日照間距、遮擋與投影、室內光環境等。結果表明，該住宅小區在大寒日的光照時數大于2小時，室內采光系數大于2%，室內照度介于269Lux和5380Lux之間的比重大于75%，基本滿足綠色建筑的評價指標要求。研究結果為基于點坐標和幾何尺寸構建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優化小區規劃、建筑優化設計，建成綠色建筑提供參考和指導。

【參考文獻】

[1]淄博市建筑日照計算管理規定，淄規發[2016]89號，淄博市規劃局.

[2]孟慶凱.山東地區高層住宅日照優化設計研究，山東建筑大學碩士論文，2016，7.

[3]高原，大連地區髙層住宅日照設計研究，2014，大連理工大學碩士學位論文.

[4]綠色建筑評價標準GB/T 50378-2019，中華人民共和國住房和城鄉建設部.

[5]建筑采光設計標準GB50033-2013，中華人民共和國住房和城鄉建設部.