BIM助推綠色建筑，帶給用戶舒適體驗

眾所周知，環(huán)渤海和環(huán)京津經濟圈是中國經濟繼珠江三角洲、長江三角洲之后的第三增長極，而曹妃甸正處在第三極的地理中心。

中?日唐山曹妃甸生態(tài)工業(yè)園選址于曹妃甸工業(yè)園區(qū)西北部，規(guī)劃占地面積40平方公里，處于曹妃甸工業(yè)區(qū)核心地帶，東臨城市區(qū)，西接大海，南面是一公里寬的納潮河，毗鄰曹妃甸港，北靠數萬公頃的濕地公園。

位于唐山曹妃甸生態(tài)工業(yè)園內的配套綜合服務大樓，總建筑面積為21287.01平方米, 其中地上建筑面積17047.16平方米，主樓共14層，裙房4層，地下1層，總高度為57.12米。距唐山市約80公里。項目建成后，將為園區(qū)內中日商務人士提供接待、休閑、住宿的空間，滿足園區(qū)生活圈的商業(yè)、居住及娛樂基本需求。

圖1 中?日唐山曹妃甸生態(tài)工業(yè)園綜合服務大樓效果圖

運用BIM 追尋綠色

綜合服務大樓單從外形和功能角度看難度并不大。但是從設計之初，華通國際就瞄準了一個更高的目標——國家綠色三星標準。因此，項目的設計采用了綜合建筑性能分析。建筑性能分析是綠色建筑信息模型操作的最常見形式，而綠色建筑信息模型則是可持續(xù)設計和建筑信息模型的融合。建筑性能分析指的是在更廣泛的活動范圍中，衡量對業(yè)績?yōu)榛A的標準設施的設計。典型的性能分析包括熱負荷建模，能源消耗，進行照明分析，陰影和眩光研究，聲學分析，優(yōu)化空調設計和模擬計算流體動力學。

本項目為綜合服務大樓的每一位使用者提供最舒適健康的體驗成為了整個設計團隊不懈的追求。為了達到國家綠色三星標準，在設計過程中，綠色成為設計的指導思想。

為此，團隊通過建立于 Revit平臺上的應用程式，為后續(xù)的綠色設計提供完整的模型塑造和詳細說明，銜接多項綠色分析內容的融合，包括舒適度分析、風分析、日照分析、可視化分析、采光分析等方面的分析。其中，通過對項目外形的精細模擬，結合項目所處區(qū)域周邊的風速數據，分析得出了：圍合式的規(guī)劃布局，有效阻擋了冬天主導的西北寒風，使得規(guī)劃區(qū)域內主干道風速在3.5米/秒一下，建筑群內部風速基本在2米/秒以下，約50%左右的區(qū)域風速低于1米/秒。

圖2 通過Revit平臺上的應用程式進行冬季風環(huán)境模擬分析風速分布

如此雄辯的結論，使得項目滿足綠色建筑三星標準中的：地面附近人行區(qū)1.5m高度的風速小于5米/秒這一指標比空洞的口號更有說服力。

一系列分析若要順利進行，必須依賴項目信息模型的準確性和及時性。而傳統(tǒng)的設計方式所能掌握的信息非常有限，完全無法支撐綜合綠色分析對信息高強度的需求。而在以BIM為核心的集成化設計環(huán)境中，通過應用包括Autodesk 3ds Max、Autodesk Revit、Autodesk Ecotect Analysis在內的一系列從概念設計到詳細設計環(huán)節(jié)的可持續(xù)設計及分析工具，使得用戶可以利用強大的三維表現功能在統(tǒng)一的信息化模型上進行交互式分析，藉由可視化及模擬真實環(huán)境中的建筑性能，提高分析的精度和效率，使得設計師可以輸出更加直觀和美觀的設計結果并將階段結果快速進行反饋，便于設計師進行過程的調整與優(yōu)化，從而使可持續(xù)設計師有能力訪問完整的項目數據，進行綜合分析并做出明智的決定，達到提高所設計建筑性能的目的。

關于華通設計顧問工程有限公司

華通設計顧問工程有限公司（簡稱“華通國際”或“WDCE”）成立于1995年，是一家國際化綜合建筑工程設計公司，具有國家住房城鄉(xiāng)建設部頒發(fā)的甲級工程設計資質，甲級城市規(guī)劃資質。業(yè)務涉及城市規(guī)劃與城市設計、建筑工程設計、室內設計及景觀設計等專業(yè)技術領域。2004年通過《ISO9001:2000》質量認證體系，現已形成具有國際水準的綜合性工程顧問集團。

華通國際一直致力于為客戶提供項目全程專業(yè)技術咨詢、項目策劃及工程項目管理等服務，嚴格執(zhí)行環(huán)保經濟，為客戶實現投資安全性和經濟性的統(tǒng)一。直砥城市核心價值，實現多贏城市利益，以專業(yè)服務社會是華通國際的目標。公司始終關注中國城市化過程中建筑領域發(fā)展的新趨勢，追求實現“低碳城市，綠色建筑”的目標，并以自身的專業(yè)素質, 在地區(qū)投資建設中發(fā)揮專業(yè)指導作用。自成立以來，公司完成了大量的設計工作，使設計團隊積累了從工程設計到施工配合設計再到現場監(jiān)理設計的豐富專業(yè)一體化經驗。

圖3 憑借Autodesk Ecotect Analysis 對室內進行采光分析

借BIM從定性到定量 把綠色從概念落到實處

幾年前，綠色建筑在人們的印象中還是一個帶有“秀”色彩的概念。而在地產市場外部大環(huán)境趨緊，內部競爭激烈的情況下，綠色建筑的價值正被越來越多的個人和企業(yè)所發(fā)現。建筑的綠色，帶來的是更低的建筑能耗，更長的生命周期與更舒適的用戶體驗。對于業(yè)主越來越注重人性化需求的今日房地產市場來說，這無疑是提升企業(yè)核心競爭力，在角逐中拔得頭籌的一柄利器。

正是在這樣的大背景下，華通國際設計團隊充分意識到了綠色設計才是設計發(fā)展的大趨勢。通過引入BIM設計方式，憑借運用Revit系列軟件對項目建筑進行建模以及一系列設計、分析，華通國際得以實現多專業(yè)，高協(xié)同，全方位的綠色設計，為業(yè)主提供將綠色落到實處的純正綠色建筑。

談到綠色建筑，華通設計顧問工程有限公司綠色城市研究事業(yè)部總經理、技術總監(jiān)東京大學博士、博士后武海濱認為，在滿足使用功能的前提下，如何讓人們在使用過程中感到舒適和健康是建筑環(huán)境領域研究的主要內容。其中，尋找室內舒適性、建筑能耗、環(huán)境保護之間的矛盾平衡點是亟待解決的問題。

對華通國際而言，在每一個項目的設計中，整個團隊都在不遺余力的貫徹綠色設計的理念，即：以被動式節(jié)能為主，在努力提升項目的綠色品質的同時，盡可能降低由此所帶來的額外投入；以建筑性能化分析為依據，力爭在規(guī)劃設計階段使建筑環(huán)境和品質達到最優(yōu)；以集成化設計為手段，改變傳統(tǒng)設計流程，實現設計的綠色創(chuàng)新；以定量化輸出為結果，實現對項目的精準化評價。而這一切，非有強大的技術支持不能實現。綠色建筑從理念到實際的重要前提，是實現綠色指標從定性到定量的轉變。而基于BIM技術的一系列設計軟件，為這一轉變提供了理想的實現工具。

“由BIM軟件平臺構建的深度BIM（詳細建筑信息模型）通過軟件輸出為不同的數據格式，根據室內環(huán)境應用方向的不同，選擇合適的數據格式，再輸入到專業(yè)的分析軟件中，可以有效解決數據一致性問題，提高建模效率。”武海濱說。

圖4 冬季建筑微環(huán)境風速流線分析

當今形勢下，隨著人們在生活及工作方式上日益趨向“人性化”、“生態(tài)化”的回歸，任何專項建筑設計領域都不應只是追求單一的功能性和形式化的建筑完美，成功的規(guī)劃和設計還應運用現代技術，注重以人為本，滿足人們在居住、工作、教育、休閑娛樂等各個方面的綜合需求，創(chuàng)造人性化適于交往的綠色環(huán)境，充滿活力的生態(tài)場所。華通國際設計團隊努力通過使用BIM技術，探索在各個專項設計領域中的復合開發(fā)，并進行將其與中國可持續(xù)發(fā)展理念相融合的嘗試，形成了獨特的復合規(guī)劃設計理念，特別是在城市綜合體、公共建筑（含交通軌道）、高科技園區(qū)的規(guī)劃設計領域已形成設計優(yōu)勢。

沿著應用BIM綠色設計的路，繼續(xù)走下去

對于BIM的應用，華通國際團隊有獨到的理解，尤以綠色設計為例。華通國際認為，BIM的設計應該結合自然，將應用Revit進行綠色分析劃分為三個階段。即：從方案配合到初步設計再到綠色分析。將風向、風速、光線、溫度、濕度等自然要素作為輸入條件，同時還要考到慮影響建筑布局與朝向的合理性、建筑形態(tài)的適應性、建筑材料的優(yōu)化、建筑系統(tǒng)的選擇等關鍵點。

展望未來，華通國際將繼續(xù)通過應用BIM，修正優(yōu)化建筑設計，對建筑功能舒適性、建筑表現藝術性、建筑經濟型進行非線性校驗。而這一系列環(huán)節(jié)都是構建在BIM技術之上，形成了一個設計的閉合回路，包括了建筑全生命周期的整個過程，同時還掌控了各個關鍵步驟與因素，確保建筑達到最佳的設計效果。

圖5 中?日唐山曹妃甸生態(tài)工業(yè)園綜合服務大樓效果圖

感言：

“華通是一個強調集成化理念的設計公司，其優(yōu)勢在于各個專業(yè)在一個統(tǒng)一的平臺上相互合作，避免了許多設計公司所出現的小團隊技術力量薄弱的問題。而BIM和綠色設計理念的引入，更是改變了傳統(tǒng)的流水線式的設計流程，從設計伊始就調動起各個專業(yè)設計師的積極性，圍繞BIM平臺，將綠色理念真正落實到設計上。BIM為綠色設計提供了便利的技術驗證平臺，而綠色設計則擴展了BIM應用的范圍和深度，我們相信兩者的結合必定能夠為客戶創(chuàng)造出更好的可持續(xù)發(fā)展項目。”

——華通設計顧問工程有限公司總裁 魏閔紅

“BIM和綠色設計是華通集成化設計理念的兩個重要技術支撐點，BIM改變了傳統(tǒng)的二維設計手段，將設計師的創(chuàng)意帶入到三維自由空間中。綠色設計代表了未來可持續(xù)設計的發(fā)展方向，二者的結合不僅從工具和理念上提升了建筑設計的科技含量，更為我們展示了未來建筑設計的一副美妙圖畫。”

——華通設計顧問工程有限公司副總裁 劉吉臣

“在滿足使用功能的前提下，如何讓人們在使用過程中感到舒適和健康是建筑環(huán)境領域研究的主要內容。其中，尋找室內舒適性、建筑能耗、環(huán)境保護之間的矛盾平衡點是亟待解決的問題。由BIM軟件平臺構建的深度BIM（詳細建筑信息模型）通過軟件輸出為不同的數據格式，根據室內環(huán)境應用方向的不同，選擇合適的數據格式，再輸入到專業(yè)的分析軟件中，可以有效解決數據一致性問題，提高建模效率。”

——華通設計顧問工程有限公司綠色城市研究事業(yè)部總經理、技術總監(jiān)東京大學博士、博士后 武海濱