基于建筑信息模型的某小區(qū)“綠建”指標(biāo)分析

王磊磊

【摘 要】為分析淄博某住宅小區(qū)的光照環(huán)境等“綠建”指標(biāo)，本文以公示的某小區(qū)總圖及戶型的幾何坐標(biāo)和尺寸為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑信息模型，并從太陽能利用角度，基于綠色建筑評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，著重模擬分析了該小區(qū)的日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等。結(jié)果表明，該住宅小區(qū)在大寒日的光照時(shí)數(shù)大于2小時(shí)，室內(nèi)采光系數(shù)大于2%，室內(nèi)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(jià)指標(biāo)要求。研究結(jié)果為基于點(diǎn)坐標(biāo)和幾何尺寸構(gòu)建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優(yōu)化小區(qū)規(guī)劃、建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成綠色建筑提供參考和指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】建筑信息模型;日照時(shí)間;太陽能利用;綠色建筑

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

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.027

現(xiàn)階段高層高密度住宅己經(jīng)成為當(dāng)前大多數(shù)城市新建住宅的主要樣式，從某種程度上看，髙層住宅實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用地，提高住區(qū)容積率的目的，但是隨著城市中高層住宅數(shù)量的不斷攀升，一些潛在的負(fù)面問題逐漸顯現(xiàn)，日照糾紛問題尤為突出[1]。建筑信息模型（BIM）已成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要工具，在分析日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等“綠建”指標(biāo)方面具有經(jīng)濟(jì)、直觀、可視、協(xié)同等優(yōu)勢，而目前建筑信息模型的應(yīng)用主要集中在施工階段的管線綜合、碰撞檢查等，建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)等其他階段的應(yīng)用偏少。

本文以公示的淄博某住宅小區(qū)總圖及戶型的幾何坐標(biāo)和尺寸為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑信息模型，并從太陽能利用角度，基于綠色建筑評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，著重模擬分析了該小區(qū)的日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等。研究結(jié)果為基于點(diǎn)坐標(biāo)和幾何尺寸構(gòu)建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優(yōu)化小區(qū)規(guī)劃、建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成綠色建筑提供參考和指導(dǎo)。

1 基于規(guī)劃總圖和戶型圖紙創(chuàng)建建筑信息模型方法

建立BIM模型是進(jìn)行太陽光照分析的基礎(chǔ)，依據(jù)完整的二維的施工圖紙，可快速準(zhǔn)確地創(chuàng)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(xiàng)目的整體規(guī)劃圖紙須掛牌公示，住宅的戶型圖紙?jiān)诮ㄖ?xiàng)目動(dòng)工前也會(huì)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(guī)劃總圖和戶型圖紙，構(gòu)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(guī)劃總圖和戶型圖紙，構(gòu)建BIM模型的方法和途徑。

1.1 基于規(guī)劃總圖的樓群點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)建二維的場地布置模型

某小區(qū)建設(shè)場地外公示的該小區(qū)二維的規(guī)劃設(shè)計(jì)總圖紙上包含有該小區(qū)的規(guī)劃紅線、各樓群的部分角點(diǎn)坐標(biāo)和建筑頂標(biāo)高、道路及綠化等信息。借助AutoCAD軟件，可以便捷地構(gòu)建出二維場地布置模型。

1.2 基于二維戶型圖紙構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)樓層的三維BIM模型

標(biāo)準(zhǔn)樓層的戶型圖紙上包含有該棟建筑標(biāo)準(zhǔn)層的內(nèi)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)，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(gòu)建出該棟建筑的標(biāo)準(zhǔn)層的BIM模型。結(jié)合各棟建筑的樓層數(shù)，將標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)行復(fù)制移動(dòng)，即可創(chuàng)建該棟建筑的BIM模型，構(gòu)建出的某棟樓的BIM模型。依上述方法構(gòu)建出其他建筑的BIM模型，將構(gòu)建出的BIM模型放置在場地模型的對應(yīng)位置，即可完成整個(gè)小區(qū)的BIM模型的構(gòu)建。

2 基于綠色建筑評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)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(qū)、山東省中部，北緯35°55′～37°17′，東經(jīng)117°32′～118°31′，平均海拔高度為34.5m[2]。

2.1 日照時(shí)數(shù)仿真

大寒日是國家規(guī)定測算日照時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)日，也是住宅室內(nèi)采光時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量日。大寒日采光累計(jì)不足2小時(shí)可以要求相應(yīng)的賠償。若選擇大寒日日照標(biāo)準(zhǔn)，那么有效日照時(shí)間帶是當(dāng)?shù)貢r(shí)間8點(diǎn)至16點(diǎn)[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(shí)間不少于2小時(shí);舊區(qū)改建的項(xiàng)目內(nèi)，新建住宅需滿足大寒日有效日照時(shí)間不少于1小時(shí)。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(qū)內(nèi)不同距地水平面上的大寒日光照時(shí)數(shù)如圖1所示，從圖中可知，該小區(qū)場地地面處，日照時(shí)數(shù)均達(dá)到2小時(shí)的要求，而且隨著距地高度的增加，平面上接受到的日照時(shí)間越多。

圖2為該住宅小區(qū)34號樓的南立面的日照時(shí)數(shù)模擬結(jié)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(qū)域的光照時(shí)間均超過了2小時(shí)，并且隨著樓層高度的增加，光照時(shí)間越長，而且越均勻。這與圖1得出的結(jié)論是一致的。

2.2 室內(nèi)采光系數(shù)及光照強(qiáng)度

采光系數(shù)指在室內(nèi)參考平面上的一點(diǎn)，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(chǎn)生的照度與同一時(shí)刻該天空半球在室外無遮擋水平面上產(chǎn)生的天空漫射光照度之比。根據(jù)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[5]規(guī)定，在中國光氣候分區(qū)中，淄博地區(qū)屬于四區(qū)。

采光系數(shù)及室內(nèi)照度模擬結(jié)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(shù)及照度值較大，室內(nèi)內(nèi)墻的設(shè)置對室內(nèi)采光系數(shù)和照度分布有比較大的影響。

3 結(jié)論

本文以公示的某小區(qū)總圖及戶型的幾何坐標(biāo)和尺寸為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑信息模型，并從太陽能利用角度，基于綠色建筑評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，著重模擬分析了該小區(qū)的日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等。結(jié)果表明，該住宅小區(qū)在大寒日的光照時(shí)數(shù)大于2小時(shí)，室內(nèi)采光系數(shù)大于2%，室內(nèi)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(jià)指標(biāo)要求。研究結(jié)果為基于點(diǎn)坐標(biāo)和幾何尺寸構(gòu)建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優(yōu)化小區(qū)規(guī)劃、建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成綠色建筑提供參考和指導(dǎo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]淄博市建筑日照計(jì)算管理規(guī)定，淄規(guī)發(fā)[2016]89號，淄博市規(guī)劃局.

[2]孟慶凱.山東地區(qū)高層住宅日照優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，山東建筑大學(xué)碩士論文，2016，7.

[3]高原，大連地區(qū)髙層住宅日照設(shè)計(jì)研究，2014，大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.

[4]綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50378-2019，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.

[5]建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50033-2013，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.