談BIM 技術(shù)在綠色高爾夫公寓建筑設(shè)計中的應(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)計理念，通過建立三維設(shè)計模型，從場地布置、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)計中的應(yīng)用，指出BIM技術(shù)為綠色建筑的設(shè)計提供了可靠的數(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。

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

1　BIM簡述

建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)是以建筑工程項目各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實性能［1］。BIM可以對一個建設(shè)項目的功能以及物理屬性進行設(shè)置并以數(shù)據(jù)的形式進行表達，同樣BIM也是一個數(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)項目的數(shù)據(jù)信息，為該項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可靠的依據(jù)［2］。項目在不同的階段，各個利益相關(guān)方都可以通過在BIM中增加、提取、修改和更新與項目相關(guān)的各種信息，項目建設(shè)的各個相關(guān)單位、部門可以以此為依據(jù)進行遠程協(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　綠色建筑簡述

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，給我國的能源和環(huán)境都帶來了嚴重的問題。目前綠色建筑已經(jīng)成為國內(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)?！奔础肮?jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)境保護”［3］。我國《綠色建筑評價標準》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。該項目建筑物為一般建筑，安全等級為二級，設(shè)計使用年限為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)計理念

在21世紀，各種能源十分緊缺、自然環(huán)境不斷的受到破壞、生態(tài)資源嚴重浪費、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)展的同時如何保護環(huán)境。

在高爾夫公寓項目設(shè)計中以人們生活舒適度、方便使用為原則設(shè)計。努力為人們提供一個舒適的生活環(huán)境，設(shè)計建造成與周圍環(huán)境相互融合的一個生態(tài)景觀型、環(huán)保型的現(xiàn)代化建筑?？紤]到地勢以及場地高差的特點，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，同時人車分流使人們生活環(huán)境更加舒適和安全。

同時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功能空間采用步行系統(tǒng)連接(見圖1)。設(shè)計的高爾夫公寓建筑采用簡潔、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)進行三維設(shè)計并建模

BIM建模區(qū)別于傳統(tǒng)的CAD建模，BIM模型不僅同時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構(gòu)建都是一個數(shù)據(jù)，可以通過選擇每一個構(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)建每一個構(gòu)建的材料、形狀等。一個項目就是一個數(shù)據(jù)庫，可以分享資源，數(shù)據(jù)共享，有效的使設(shè)計施工相銜接。

圖2　建筑外觀示意圖

利用Revit Architecture軟件建立真實的三維BIM模型，生成圖紙、表格。在施工過程中如果設(shè)計發(fā)生變更，Revit可以自動更新所有相關(guān)圖紙數(shù)據(jù)信息，同時可以查看該項目的三維視圖、平面圖、立面圖、剖面圖紙(如圖3所示)以及統(tǒng)計表格?？梢酝ㄟ^BIM模型發(fā)現(xiàn)項目在施工過程中出現(xiàn)的錯項、漏項以及碰撞的設(shè)計失誤，從而提高建筑設(shè)計質(zhì)量，減少施工過程中的變更，同時達到節(jié)約成本和縮短工期的效果。

圖3　樓梯剖面圖

6　場地布置——使綠化面積最大化

合理布置項目的內(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)計一個出口并且在南面布置了一個圓形場地，是為了車輛方便調(diào)頭，最重要的是考慮到消防車輛的進出與轉(zhuǎn)向，留出消防場地。東面是建筑的正門，人流量車流量較大，在道路兩側(cè)設(shè)計了停車場，給用戶帶來了極大的方便，減少因為停車帶來的時間浪費。道路設(shè)計成環(huán)形，中央是一個噴泉水池，既美化了環(huán)境又使交通有序進出。西面是一個側(cè)門，行人可以通過小路步行進入建筑內(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

在高爾夫公寓項目中，南面建筑設(shè)計為辦公區(qū)域，北面建筑設(shè)計為休息區(qū)。由于南面建筑與道路臨近，噪聲相對較大，而將其作為辦公區(qū)域?qū)τ谠肼曇笙鄬^小，從而節(jié)約了材料。同時南面為陽面，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

日光照射對于人類生存有著非常大的影響，由于高爾夫公寓項目位于天津市寶坻區(qū)，該項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，這就對日照時間和日照強度有了一定的要求。同樣很多植物的生長都會受到日照強度和時間的影響，同樣也會影響建筑場地的設(shè)計。為此利用BIM的日光模擬對太陽照射情況進行觀察，在BIM中可以根據(jù)地區(qū)不同對日光模擬進行設(shè)置，例如可以設(shè)置為特定的時間點或者一天中從日出到日落以及地點的設(shè)置，以此可以了解和觀察場地中不同時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)計人們的活動場所以及搭配整個綠化場地的植物種類，不同植物也會對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也滿足了環(huán)保的要求。在BIM中可以真實的模擬，來優(yōu)化配置方案，充分利用綠化帶來進行遮陽和隔聲。

9　結(jié)語

綠色建筑已經(jīng)成為我國建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，要求在建筑的全生命周期內(nèi)，建筑的各項性能指標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)，我們可以對建筑從概念到最后拆除全生命周期內(nèi)進行設(shè)計、優(yōu)化、模擬等，在達到環(huán)保要求的同時減少工期和節(jié)約成本。目前國內(nèi)對于BIM技術(shù)的各項應(yīng)用還處于初級階段，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:

［1］廖小烽，王君峰．Revit 2013/2014建筑設(shè)計［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:1009-6825(2016)01-0202-02

中圖分類號:TU201．5

文獻標識碼:A