天津院運(yùn)用歐特克BIM軟件完成綠色建筑設(shè)計(jì)

1、天津院運(yùn)用歐特克BIM軟件完成綠色建筑設(shè)計(jì)天津市建筑設(shè)計(jì)院（簡(jiǎn)稱“天津院”）創(chuàng)立于1952年，經(jīng)歷五十多年歷史滄桑，現(xiàn)已發(fā)展成為技術(shù)實(shí)力雄厚、人才濟(jì)濟(jì)的天津地區(qū)最大的綜合建筑設(shè)計(jì)院。天津院擁有工程建筑設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃編制、風(fēng)景園林、工程監(jiān)理、招標(biāo)代理、造價(jià)咨詢六項(xiàng)甲級(jí)資質(zhì)，并經(jīng)國(guó)家外經(jīng)貿(mào)部批準(zhǔn)，具有對(duì)外經(jīng)營(yíng)權(quán)，是國(guó)際建筑工程咨詢協(xié)會(huì)（Fidic）會(huì)員單位。全院設(shè)有7個(gè)職能管理部門，2個(gè)技術(shù)研發(fā)中心，10個(gè)土建設(shè)計(jì)所，4個(gè)機(jī)電設(shè)計(jì)所，8個(gè)專項(xiàng)設(shè)計(jì)所和投資公司下屬的45家多經(jīng)公司（其中包括15家聯(lián)合設(shè)計(jì)公司）。案例：解放南路文體中心相關(guān)軟件及解決方案：Autodesk Revit Architect

2、ureAutodesk Revit StructureAutodesk Revit MEPAutodesk NavisworksAutodesk ShowcaseAutodesk Simulation CFDAutoCAD Civil 3DAutodesk 3ds Max客戶證言： HYPERLINK / t /2012/1121/_blank BIM是一種理念也是一種技術(shù)，它改變了設(shè)計(jì)師的思維方式和思維維度，把人們對(duì)建筑進(jìn)行全方位全生命周期的優(yōu)化和管理這一愿望變?yōu)榱丝蓪?shí)現(xiàn)的目標(biāo)。天津市建筑設(shè)計(jì)院副總工程師 周國(guó)民建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，基于 HYPERLINK / t /2012/11

3、21/_blank BIM的歐特克軟件整合了這個(gè)系統(tǒng)各方面的完整信息，并使其可視化。它不但是工程圖紙繪制、校驗(yàn)的工具，更是建筑師在真正的三維層面進(jìn)行設(shè)計(jì)思考的平臺(tái)。我們期待 HYPERLINK / t /2012/1121/_blank BIM技術(shù)能夠深刻地影響到建筑師的思維方式，從而使建筑設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)生巨大的變革！天津市建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)三所執(zhí)行總建筑師 劉欣BIM作為一種新型的設(shè)計(jì)手段正在引領(lǐng)著一場(chǎng)設(shè)計(jì)模式的變革，而這種變革并不僅限于從二維繪圖到三維繪圖的變換，BIM模型中所包含的信息數(shù)據(jù)才是其核心價(jià)值，而推動(dòng)其在建筑全生命周期的應(yīng)用，幫助設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)營(yíng)方合理統(tǒng)籌安排，最終達(dá)到節(jié)能高效等效

4、果，才是推廣 HYPERLINK / t /2012/1121/_blank BIM技術(shù)的最終目的。天津市建筑設(shè)計(jì)院技術(shù)發(fā)展部副部長(zhǎng) 盧琬玫歐特克BIM軟件可以用于分析包括影響采光、能源效率和可持續(xù)性設(shè)計(jì)、材料等建筑性能的方方面面，可分析、實(shí)現(xiàn)低能耗，并借助通風(fēng)、采光、氣流組織以及視覺(jué)對(duì)人心理感受的控制等，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保；采用BIM理念，還可在項(xiàng)目方案完成過(guò)程中計(jì)算日照、模擬風(fēng)環(huán)境等，進(jìn)行方案比選，為建筑設(shè)計(jì)的“綠色探索”注入高科技力量。天津市建筑設(shè)計(jì)院網(wǎng)管中心副主任工程師 聶智勇案例正文：天津院運(yùn)用歐特克BIM軟件完成綠色建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目概況解放南路文體中心位于解放南路地區(qū)，該地區(qū)在天津市南部，區(qū)

5、域北接海河，南臨外環(huán)線，東西兩側(cè)分別為微山路和解放南路，總占地面積17平方公里，分三期建設(shè)。按照天津市政府“十二五”規(guī)劃，將天津市解放南路地區(qū)建設(shè)成為生態(tài)宜居社區(qū)，在地區(qū)規(guī)劃中確定，區(qū)內(nèi)新建建筑100%達(dá)到國(guó)家綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)中心城區(qū)人口密集區(qū)的綠色生態(tài)居住區(qū)。作為該地區(qū)首個(gè)非經(jīng)營(yíng)性公建項(xiàng)目，文體中心的服務(wù)半徑覆蓋全部起步區(qū)以及鄰近該地區(qū)的部分建成區(qū)。為居民提供交流、健身、成人教育、文化活動(dòng)等社區(qū)服務(wù)場(chǎng)所，完善居住區(qū)的社會(huì)職能。為社會(huì)展示綠色建筑理念，同時(shí)降低實(shí)際運(yùn)營(yíng)成本。為此，天津市建筑設(shè)計(jì)院（簡(jiǎn)稱“天津院”）制定了設(shè)計(jì)目標(biāo)：低碳零能耗、LEED鉑金認(rèn)證、國(guó)家綠建三星。具體為：建筑

6、能耗控制在每年5070kWh/（普通節(jié)能建筑能耗的40%左右）；碳排放量控制為每年42.760 kgco2/（普通節(jié)能建筑碳排放量的50%左右）。綠色建筑對(duì)BIM理念的需求1、自然生成建筑如同一棵有生命力的大樹在現(xiàn)有的環(huán)境中生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)師的修飾與引導(dǎo)讓它與自然相融合，這需要建筑造型與場(chǎng)地周邊環(huán)境相適應(yīng)，并提出客觀的理論依據(jù)支持。2、零能耗解放南路文體中心項(xiàng)目將作為北方地區(qū)首座零能耗建筑，需要利用綜合的節(jié)能措施，并尋求最優(yōu)值。因此天津院需要結(jié)合天津市（北方寒冷氣候）自然條件，通過(guò)比選選定適合的被動(dòng)節(jié)能措施，并且要將被動(dòng)節(jié)能措施與建筑造型整合研究，再根據(jù)被動(dòng)節(jié)能措施的選用和自然條件優(yōu)化主動(dòng)節(jié)能措

7、施，而這一切都需要整合大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析研究，作為科學(xué)的理論依據(jù)。3、人性化設(shè)計(jì)解放南路文體中心是人們放松活動(dòng)的場(chǎng)所，因此要著重強(qiáng)調(diào)人性化設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)低能耗下的高舒適度，為此天津院采用高效節(jié)能的控制系統(tǒng)，并為建筑量身定制零能耗的運(yùn)營(yíng)方案。BIM技術(shù)在綠色建筑中的深化BIM HYPERLINK / t /2012/1121/_blank 建筑信息模型在 HYPERLINK / t /2012/1121/_blank 綠色建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)有多維度的運(yùn)用，不同設(shè)計(jì)階段，整合相適應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。無(wú)論在規(guī)劃階段、方案比選階段、還是在設(shè)計(jì)細(xì)化階段，都進(jìn)行著提取、交互、驗(yàn)證的過(guò)程，對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)周期，也是

8、閉合了這一設(shè)計(jì)流程。真正的將 HYPERLINK / t /2012/1121/_blank 綠色建筑設(shè)計(jì)深入到綠色建筑研究，強(qiáng)化了設(shè)計(jì)的說(shuō)服力。1、地形融入體量模型（數(shù)據(jù)信息）采用AutoCAD Civil HYPERLINK /print t /2012/1121/_blank 3D與Google map的結(jié)合，快速調(diào)用場(chǎng)地周邊城市環(huán)境，并通過(guò)直觀的可視化形式協(xié)助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)理解規(guī)劃意圖。根據(jù)生成三維地形基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行場(chǎng)地環(huán)境分析；通過(guò)環(huán)境的模擬分析，再加上設(shè)計(jì)理念，自然生成適應(yīng)于場(chǎng)地環(huán)境建筑形體。圖 1 地形基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖 2 體量方案2、方案比選分析模型依照規(guī)劃階段的數(shù)據(jù)分析結(jié)論，天津院提出了四

9、種方案體塊利用專業(yè)軟件快速建立分析模型，并通過(guò)不同軟件的數(shù)據(jù)信息交互，完成建筑方案的分析模擬數(shù)據(jù)，通過(guò)加強(qiáng)比較，最終選出滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)方案。圖 3 室內(nèi)自然通風(fēng)利用率分析利用Autodesk Simulation CFD的流體力學(xué)電腦模擬分析，計(jì)算出各方案的立面風(fēng)壓差，評(píng)估各方案自然通風(fēng)利用的效果。圖 4 方案優(yōu)化圖 5 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量驗(yàn)證3、節(jié)能措施優(yōu)化詳細(xì)模型要達(dá)到低碳零能耗的目標(biāo)，節(jié)能措施的選擇和優(yōu)化應(yīng)屬重中之重，也是BIM與綠色建筑結(jié)合的關(guān)鍵。天津院通過(guò)Autodesk Ecotect、IES、STAR CCM+等分析軟件，再用BIM技術(shù)輔助各專業(yè)合理的選用節(jié)能措施，以得出的分析結(jié)

10、論作為依據(jù)，在自然通風(fēng)、天然采光、遮陽(yáng)、光導(dǎo)纖維利用等被動(dòng)措施方面，以及高效暖通空調(diào)設(shè)備、高效照明設(shè)備等主動(dòng)措施方面對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行整合優(yōu)化，并在過(guò)程中不斷提升模型信息，最終按實(shí)際完善了詳細(xì)模型。圖 6 墻體傳熱系數(shù)分析 圖 7 遮陽(yáng)及天然采光優(yōu)化圖 8 太陽(yáng)能光伏板的排布4、方案驗(yàn)證成果模型在此階段已經(jīng)可以集成完整的建筑數(shù)字信息，Autodesk Revit系列軟件的協(xié)同工作模式讓各專業(yè)在設(shè)計(jì)過(guò)程中及時(shí)的交流，并直觀發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。為了獲得最終優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案節(jié)能效果，天津院對(duì)項(xiàng)目的整體綜合能耗及熱舒適度進(jìn)行了模擬驗(yàn)證，得出了結(jié)論，也是閉合了綠色建筑研究的過(guò)程，并指導(dǎo)了后期的零能耗運(yùn)營(yíng)方案。圖9 建筑模

11、型 圖10 設(shè)備專業(yè)模型圖11 碰撞檢測(cè) 圖12 建筑能耗驗(yàn)證結(jié)論圖 13 控制系統(tǒng)指導(dǎo)運(yùn)營(yíng)管理總結(jié)與展望通過(guò)解放南路文體中心項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合利用BIM技術(shù)和建筑能耗分析進(jìn)行可持續(xù)性設(shè)計(jì)，創(chuàng)建了天津市建筑設(shè)計(jì)院綠色建筑項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)的工作流程、各專業(yè)協(xié)作模式；研究了BIM應(yīng)用的成果輸出方式，以及BIM應(yīng)用過(guò)程中各種仿真軟件工具所需的數(shù)據(jù)交互方式，探索了適合天津地區(qū)綠色建筑項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通過(guò)解放南路文體中心項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐，天津院的BIM團(tuán)隊(duì)建立了具有動(dòng)態(tài)的完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性的建筑數(shù)字信息模型，并以之為核心平臺(tái)載體，進(jìn)行能耗分析、碰撞檢測(cè)、4D施工模擬等可持續(xù)設(shè)計(jì)，對(duì)于目前主流BIM工具盒軟件分析工具的應(yīng)用水平得到很大提升，并為后續(xù)類似項(xiàng)目的應(yīng)用提高打下了基礎(chǔ)。相信BIM應(yīng)用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范將會(huì)日趨成熟完善，將會(huì)更加促