bim在性能化建筑设计中应用探析

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1、BIM在性能化建筑设计中应用探析　　摘要：绿色节能，是近几年建筑行业提倡的口号。在我们进行建筑设计的同时，考虑最多的是节能环保。而BIM在性能化建筑设计领域里发挥着重要作用，本文主要对BIM在性能化建筑设计中的应用问题探讨。关键词：性能化建筑设计；BIM技术；中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：一、建筑信息模型(BIM)BIM已包含了所有的几何模型信息、功能要求和构件性能，把一个项目的生命周期内的信息整合到一个建筑模型中。运用BIM技术，建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量设计信息，只要将模型导入相关的能量分析软件，就可以得到相应的能量分析结果。通过

2、相应的BIM应用软件，在方案设计的初期阶段就能够方便快捷地得到直观、准确的建筑能量性能反馈信息，帮助建筑师及时对方案做出分析和调整。比如与Ecotect生态建筑大师设计软件相结合，将BIM模型输入即可得出较为直观的数字化的可视分析图。可提供许多即时性分析，比如对模型的太阳辐射、热、光学、声学甚至建筑投资等综合的技术分析；与CFD6类软件结合，则可迅速分析建筑内的自然通风及对周边气流造成的影响；与VirtualEnviron-ment(VE)软件结合，可以在建筑前期对建筑的光照，太阳能及温度效应进行模拟。二、基于BIM技术的性能化建筑设计被动设计是指应用自然界的阳光、风力

3、、温湿度的自然原理，以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的室内外环境，尽量不消耗常规能源的设计方式。目的是尽量减少或者不使用常规能源供热、制冷及照明，并创造高质量的室内外环境，设计策略强调的是依据当地的气候特征进行设计，遵循建筑环境控制技术的原则，考虑建筑功能和形式的要求等。本文试图从以下几个方面讨论BIM在性能化建筑设计中的应用。（一）气候特征分析BIM技术可以将繁杂的气象数据信息以图表的可视化方式表达出来，以帮助建筑师直观地认识建筑基地所处地区的气象资料。比如绘制出逐日的气象参数数据；确定建筑最佳朝向；利用焓湿图，分析各种被动策略的组合效果，可以调节设计

4、参数，观察图形变化，找到适宜的被动策略。如图1为采用被动太阳能采暖、蓄热效应、高热容围护+夜间通风、自然通风、直接蒸发降温和间接蒸发降温多种被动策略措施的焓湿图。通过这种可视化的界面，建筑师就可以定性地分析出适应本地气候特征的最佳被动设计措施及其效果。6图1多种被动措施的焓湿图（二）日照采光分析在建筑设计阶段处理好建筑日照与采光是实现建筑节能的根本环节和重要措施。基地地形起伏、建筑的布局形式都会对日照和采光产生较大的影响。所以对于基地进行合理模拟分析，尤其要对场地的日照遮挡情况进行准确分析。建筑师可以根据基地状况运用VirtualEnvironment软件进行初期的日照

5、时数、阴影遮挡等模拟分析，根据模拟结果合理地进行建筑总平面布局、洞口设计，从而保证建筑能在冬季最大限度地接受太阳能辐射，夏季减少太阳辐射的影响。图2、3所示为Suncast软件和Radiance软件对本溪黄柏峪生态小学所做的日照阴影分析和遮挡分析图2日阴影分析图3日照遮挡分析（三）风环境分析合理的自然通风不但可以使节能效果显著，而且可以改善室内的居住空气质量。建筑风环境模拟的目的就是希望对建筑物的空气流动情况进行模拟和比较，来优化建筑的空间环境，减少建筑的能耗，充分利用自然资源。利用BIM技术创建的虚拟建筑模型，可以通过IFC数据标准将其导入CFD软件中。通过BIM与C

6、FD6技术的结合运用，建筑师可以方便、快捷地对建筑内、外环境的气流流场进行模拟分析，对建筑的风环境做出分析和评价。从而进行建筑的优化设计。图4为某小区模拟室外的风场。通过可视化的结果可以看出小区内整体的风速和风向，合理调整规划布局、建筑高低错落布置等方法满足小区内适宜的风环境。图4某小区风场（四）遮阳分析遮阳设计是在夏季炎热地区防热的主要手法。尤其在太阳能建筑设计中，根据气候条件综合考虑利用太阳能的同时，合理的遮阳设计可以大大降低空调的能耗。图5、6为南加州建筑学院、SOM和盖里在印度所做的一个研究性项目。用Ecotect软件对建筑西立面和南立面的年太阳辐射做出统计，并

7、根据上一步计算，在立面的不同区域结合辐射值大小考虑了遮阳设施的疏密布置，在高辐射地方遮阳设置较密，低辐射地方遮阳设施较稀疏。图5建筑效果图图6遮阳布置（五）场地分析BIM可以使建筑师在设计前期时注重场地的生态环境。比如建筑师可以利用BIM将绿化、水体整合到一个建筑的形式和功能中去，使设计之初就能考虑到建筑对场地的生态影响。图76通过对场地进行热辐射分析。了解场地的热辐射情况，对场地景观设计提供量化的数据依据，在辐射较大的地区，通过配置不同的绿化植被，起到隔热、遮阳等作用。图8为某小区的场地热辐射分析。在小区辐射量比较大的区域内设置水体、常