基于BIM的绿色建筑整合设计
2015-04-17     作者:bim    浏览:41    评论:0        
导读:王廷熙,上海柏慕工程咨询有限公司,技术总监2008年03月29日 16:39王廷熙:大家下午好!我首先介绍一下这个项目的背景,这个项目

王廷熙,上海柏慕工程咨询有限公司,技术总监

2008年03月29日 16:39

王廷熙:大家下午好!我首先介绍一下这个项目的背景,这个项目当时是国际可持续发展基金会赞助的,当时由清华、同济以及美国两所大学针对辽宁本溪进行可持续发展的设计竞赛,当时一共产生五个方案,之后由同济大学对方案进行深化。在同济大学进行设计深化过程当中,当时有上海柏慕工程有限公司作为BM咨询顾问,还有启迪德润做关于日照通风采光方面的日照分析,作为技术支持团队对这个项目进行了技术支持,在深化过程当中设计方根据分析结果调整设计。

我不是谈具体的ISE如何分析,目前是基于BIM可以在某种程度上改变了我们的工作流程和设计方法。在座可能有很多人听说过BIM的概念,过去是手绘图,之后是二维绘图,这实际上画的点线只是二维的,这是不具有物理属性的简单几何体。在2002年提出了一个IBM概念,在之前有了虚拟概念的理念,整个BIM定义是建筑信息模型是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目的数据模型,这个不同于三维的体块模型,这结合你的建筑各个构建真实物理信息的数据模型。

我们在BIM模型一堵墙具有真实的物理属性,这是一个可计算的建筑信息模型,这前台是一个模型,后台实际上是一个数据库。由于BIM模型的出现,这对整个建筑行业都产生了相当多的影响,对建筑设计阶段建筑师直接进行设计是进行三维设计,一处修改之后其他的平面可以跟着修改。同时社会工程师在BIM可以配设备管道。在设计阶段建立的BIM模型可以过渡到施工阶段,可以直接对这个模型进行统计工程量,进行工程量预算,同时可以进行一些模拟的施工建造过程,研究施工组织方案。在物业运行管理在设计阶段和施工阶段传递到物业运营管理阶段,让物业运营管理人员对建筑所有信息有一个全面的了解,在传递的过程中信息不会丢失。

澳大利亚对悉尼歌剧院重新构建了BIM模型之后进行物业管理,这现在已经变成全寿命周期管理的核心工具。在过去很多能源分析软件,其实都是需要建立模型,如果建筑师一开始用这样工具建立这样模型,这个模型可以直接传递到能源分析软件中,可以不需要重新进行模型重构,这模拟了一个虚拟的真实建筑,能够提供各种性能分析,这样大大节省了整个设计流程中的经济。

从Revit可以直接导入IES中,包括墙体传热系数。在IES对于整个模型,从整体到什么样环境,到楼层,到单个房间进行分析。根据这些分析结果反馈给建筑师,建筑师根据这些结果调整设计。IES本身就有全球气侯数据,这当时从辽宁本地气侯数据出发来分析。启迪德润协助进行了日照运行分析,包括日照遮挡分析。红色部分显示有一片日光房,进行了日照遮挡分析,建议建筑师在玻璃房进行开窗。在辽宁本地外遮阳效果更好,但是对于辽宁气侯环境主要考虑在冬季减少采暖损失,在当时的分析结果内遮阳在冬季更有效一些。

自然采光分析,包括对走廊和教室进行自然采光分析。根据分析结果建筑师调整了一些比较大的进深,对于一个教室进行内部采光分析,建筑师根据这个调整了教室进深。包括外遮阳和内遮阳的遮阳策略的分析。

当时进行了室外风场分析,这是一个半围合型的形状,前后一共分析三轮,第二轮把前面这部分加长了,在分析过程当中发现围合庭院有一些风流产生,这时候建筑师在加长这块进行了缩短。

通风竖井,建筑师为了利用自然通风尽量减少包括采暖和空调系统的能耗,尤其是促进夏季自然通风,在建筑一侧设一些防风井,在夏季基本上自然通风达到室内舒适度的目的。在分析过程当中最开始设计烟囱,按照这个设计包括温度分布和压力分布根本达不到所想要达到促进自然通风的目的,这样通风井设计没有意义,建议取消。后来建筑师希望想用,后来设计通过拔高通风井,在第三轮模拟看到可以达到效果。这样冬天相对会造成热损失,会有相反的效果。建筑师在设计过程当中采取一些生态设计手段或者可持续发展设计手段,他们脑海当中是定性的概念,真正通过设计早期进行定量分析,能够让我们意识到设计手段是否真实有效,这样避免了后面大量实际的损失,这对设计具有直接的指导作用。

当时BIM模型是上海分院结合进行节能分析,经过一键式输出进入软件,最后给出一个很好的建议。现在越来越多节能分析软件可以实现BIM模型为核心作为设计的整合工具进行建筑节能分析。最终通过几轮分析建筑师改进遮阳设计,调整了庭院设计,改进了通风井的设计。日光开窗、自然采光等等设计进行了改动。

通过这个案例我并不是说BIM或者IES能做什么,这首先使建筑师在建筑设计早期阶段使模拟分析进行可能,并根据分析结果调整设计。现在国内大多数设计院做的建筑设计,我们要满足国家住宅建筑节能设计标准,设计院如何做的呢?基本上设计完以后一直到施工图出来之后进行分析计算,这只是为了满足标准而不是从建筑设计最早期利用自然通风,利用阳光,利用日照,利用这些非常简单的设计手段达到节能目的。现在设计院只是为了满足规范来做工作,万一出来结果满足不了怎么办,比如说增加保温层有一个参照建筑,我只要低于这个标准就算通过了。他根本没有考虑从设计一开始通过改变一个朝向等等小的改变,这样根本不增加建造成本,但是可以达到相当好的节能目的。我们案例是探索一个流程,主要研究在建设设计阶段早期使模拟分析成为可能,然后对建筑设计进行指导。

谢谢大家。

 

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