BIM技術為手段的綠色建筑設計實踐

綠色建筑分析是綠色建筑設計中的重要一環(huán)，而當前的建筑模擬軟件主要分為：風環(huán)境(fluent、phoenics)、光環(huán)境(ecotect、radiance)、能耗(equest、designbuilder)和聲環(huán)境(raynoise、cadna/a)等。如此多的軟件，其建模方式不一樣，工程師對于同一個項目要建立多個模型，浪費了大量寶貴的時間。隨著軟件技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)在多種綠色分析軟件提供了多種兼容其它格式的接口。而BIM技術的出現(xiàn)，為只建立一個模型同時提供給多種軟件進行分析成為可能，從而大大減少工程師的工作量。

1、項目介紹

某生態(tài)新城低碳體驗館，建筑地上兩層，高度12.7米，總建筑面積15595平方米。是集低碳展示館、游客中心、景區(qū)管理中心、配套商業(yè)餐飲及會所為一體的綜合體。項目建設滿足低碳技術展示、文化風俗展示、景區(qū)接待管理等需求。項目以綠色低碳為理念，將低碳技術、現(xiàn)代科技與生態(tài)景觀有機結合，達到設計和運營三星級綠建標準。

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2、室外環(huán)境分析

2.1室外風環(huán)境

使用Rino建立初步的建筑形體，為使建筑和景觀結合將建筑屋頂設計為隨地形起伏的雙曲面，將雙曲面屋頂導入Revit搭建初步的建筑結構模型。根據(jù)初步建筑模型導出導出.sat格式文件，周邊場地模型采用sketchup和犀牛軟件修復，最終導出stl格式文件，放入Phoenics軟件進行室外風環(huán)境模擬分析，優(yōu)化建筑形體結構。建立模型如圖2。 規(guī)劃要求的建筑長約250多米，通過初步模擬計算，條形建筑容易導致建筑周邊風速的突變和局部死區(qū)，不利于形成良好的室外風環(huán)境。如結合地形，對建筑形體進行優(yōu)化，采用曲面形式，能改善室外行人區(qū)的空氣流場，提高了人員室外活動的舒適度。

2.2建筑表面風壓

建筑面朝湖泊，南側無高大建筑擋。夏季及過渡季節(jié)，淮安地區(qū)主導風向為東南風。在東南風場下，建筑迎風面有2.2Pa以上的風壓。低碳體驗館建筑高度較小，且北側覆土。該項目風壓最低值出現(xiàn)在建筑頂部，約為-1.6Pa。所以，在建筑頂部設置可開啟天窗可以有效促進室內自然通風。迎風面和背風面之間有超過3Pa的壓差。

(如圖3，4)

將200多米長的建筑分三個區(qū)域，中間用走廊連接一方面，避免了渦旋和死區(qū)的產(chǎn)生。改善了建筑外主要活動場地的風環(huán)境。另一方面，減小了室內進深，縮短空氣在室內的流動距離，減少了空氣在室內的滯留時間。有利于改善室內自然通風。

(如圖5)

建筑中段為低碳展示館，通過對建筑形體的修正，使中間位置獲得最大風速，適合放置風力發(fā)電機，達到建筑立面的風力展示效果。

3.2通風優(yōu)化

過渡季節(jié)，室外溫度為20℃時，由于室內溫度高于室外溫度，在熱壓力驅動下，室內氣流流往室外。當天窗開啟時在天窗，空氣流速約0.5m/s。可見，本項目在低碳展廳頂部設置了可開啟天窗，有明顯的促進室內自然通風的作用。

沒有天窗時，室內空氣齡最高值為2800s，設置可開啟天窗時，室內空氣齡最高值為2000s。利用熱壓通風原理，很好地促進了室內自然通風，減少了空氣在室內的滯留時間，改善了室內空氣品質。

4、其他關鍵的綠色建筑

4.1地源熱泵系統(tǒng)

建筑中部為低碳展示區(qū)，冷熱源為地源熱泵，共兩臺制冷量190kw、制熱量190kw的機組，其中一臺為熱回收型，回收熱量供生活熱水用。

為達到展示效果，地源熱泵機房設計為可參觀的展廳，通過三維的BIM設計，我們優(yōu)化了機房內的設備位置及管道排布方式，使展示空間更具美觀性。

4.2雨水系統(tǒng)

本工程屋面雨水采用虹吸雨水排水方式,部分建筑屋面的雨水經(jīng)室外棄流池排除初期雨水。后期雨水排至地下雨水設備房內的原水收集池，以備雨水處理設施使用，其余屋面雨水直接排至與市政雨水相連的室外雨水管網(wǎng)。

室外場地、停車場等地采用滲水磚鋪裝，消防車道雨水采用漫流至道路兩側滲水場地或草地，可增加雨水下滲量，以營養(yǎng)地下水及減少地面熱島效應，從而有效降低地表徑流系數(shù)，而大大降低雨水地表徑流量。

4.3太陽能光伏發(fā)電

建筑南向湖面，南立面擁有很好的采光及日照，通過對日照環(huán)境的分析及綠色建筑要求，在南立面左右兩側設置外遮陽系統(tǒng)。在中部低碳展示區(qū)域配置可隨太陽高度改變的自動外這樣系統(tǒng)，同時在此系統(tǒng)上集成太陽能光伏發(fā)電板，使立面太陽板獲得最大量的太陽照射。

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