谈BIM 技术在绿色高尔夫公寓建筑设计中的应用

刘清菊　石晓娟　徐美林

(北京科技大学天津学院，天津　301830)



谈BIM 技术在绿色高尔夫公寓建筑设计中的应用

刘清菊石晓娟徐美林

(北京科技大学天津学院，天津301830)

摘要:介绍了天津高尔夫公寓绿色建筑的设计理念，通过建立三维设计模型，从场地布置、功能分区、光照分析、植物配置等方面，阐述了BIM技术在绿色建筑设计中的应用，指出BIM技术为绿色建筑的设计提供了可靠的数据信息，BIM技术与绿色建筑相结合是未来建筑业的发展趋势。

关键词:绿色建筑，BIM技术，场地布置，功能区

1　BIM简述

建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)是以建筑工程项目各项相关信息数据作为模型的基础进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实性能［1］。BIM可以对一个建设项目的功能以及物理属性进行设置并以数据的形式进行表达，同样BIM也是一个数据库，数据库中的所有数据资源可以共享，通过数据库分享建设项目的数据信息，为该项目从概念阶段到最后拆除的全生命周期中所有的决策提供真实可靠的依据［2］。项目在不同的阶段，各个利益相关方都可以通过在BIM中增加、提取、修改和更新与项目相关的各种信息，项目建设的各个相关单位、部门可以以此为依据进行远程协同作业。BIM具有5大特性:可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性。

2　绿色建筑简述

随着社会经济的高速发展，给我国的能源和环境都带来了严重的问题。目前绿色建筑已经成为国内外建筑行业的发展方向，绿色建筑成为可持续发展理念在建筑行业中的体现，绿色建筑可以概括为“四节一环保”即“节能、节地、节水、节材、环境保护”［3］。我国《绿色建筑评价标准》要求绿色建筑，必须为人们提供健康、舒适和高效的适用空间，建设与自然和谐共生的建筑。根据绿色建筑的要求和概括，可以看出人们对于绿色建筑以及建筑全生命周期的重视程度。要求绿色建筑在全生命周期性内节约资源、能源。

3　项目概况

高尔夫公寓位于天津市宝坻区京津新城高端别墅区内，拥有超过80%的绿化率，绿荫环绕，景色宜人。高尔夫公寓项目建筑面积约为170 000 m2，占地面积87 000 m2，供暖方式为集中地采暖。该项目建筑物为一般建筑，安全等级为二级，设计使用年限为70年，结构重要性系数为1．0，每层建筑面积约为1 200 m2。

4　绿色建筑设计理念

在21世纪，各种能源十分紧缺、自然环境不断的受到破坏、生态资源严重浪费、二氧化碳的排放总量不断增大等一系列问题让全世界人民开始思考在发展的同时如何保护环境。

在高尔夫公寓项目设计中以人们生活舒适度、方便使用为原则设计。努力为人们提供一个舒适的生活环境，设计建造成与周围环境相互融合的一个生态景观型、环保型的现代化建筑。考虑到地势以及场地高差的特点，在出口的布置上采用人车分流的方式，解决了交通拥挤的问题，同时人车分流使人们生活环境更加舒适和安全。

同时采用就地取材的原则，采用带有浓郁自然气息的地方材料，内部庭院与外部交通以及各个功能空间采用步行系统连接(见图1)。设计的高尔夫公寓建筑采用简洁、大方外观，在布置上使建筑横向延伸，来增加建筑的绿化景观面积。在外观材料上使用天然石材和玻璃的结合使建筑更加大方稳重，同时也减少了二次装修给环境带来的污染。考虑到环保要求，高尔夫公寓采用平坡结合的屋顶形式(见图2)。

图1　内部空间示意图

5　利用BIM技术进行三维设计并建模

BIM建模区别于传统的CAD建模，BIM模型不仅同时具备二维和三维建模功能，更重要的是，BIM建筑模型中的每一个构建都是一个数据，可以通过选择每一个构建来修改它的属性，例如材料、尺寸、样式等。在BIM模型中可以直接创建每一个构建的材料、形状等。一个项目就是一个数据库，可以分享资源，数据共享，有效的使设计施工相衔接。

图2　建筑外观示意图

利用Revit Architecture软件建立真实的三维BIM模型，生成图纸、表格。在施工过程中如果设计发生变更，Revit可以自动更新所有相关图纸数据信息，同时可以查看该项目的三维视图、平面图、立面图、剖面图纸(如图3所示)以及统计表格。可以通过BIM模型发现项目在施工过程中出现的错项、漏项以及碰撞的设计失误，从而提高建筑设计质量，减少施工过程中的变更，同时达到节约成本和缩短工期的效果。

图3　楼梯剖面图

6　场地布置——使绿化面积最大化

合理布置项目的内部道路，以及与外部连接的出口。在建筑的南面和东面各设计一个出口并且在南面布置了一个圆形场地，是为了车辆方便调头，最重要的是考虑到消防车辆的进出与转向，留出消防场地。东面是建筑的正门，人流量车流量较大，在道路两侧设计了停车场，给用户带来了极大的方便，减少因为停车带来的时间浪费。道路设计成环形，中央是一个喷泉水池，既美化了环境又使交通有序进出。西面是一个侧门，行人可以通过小路步行进入建筑内部。

建筑的两侧布置道路，而不是四面布置。既满足了行人和车辆通行的要求，又节约了场地，给绿化留下了足够的空间。

7　功能区规划

在高尔夫公寓项目中，南面建筑设计为办公区域，北面建筑设计为休息区。由于南面建筑与道路临近，噪声相对较大，而将其作为办公区域对于噪声要求相对较小，从而节约了材料。同时南面为阳面，采光较好，作为办公区域可以节约用电。

8　日光照射分析和植物的优化配置分析

日光照射对于人类生存有着非常大的影响，由于高尔夫公寓项目位于天津市宝坻区，该项目建成之后供人居住，而且地处北方，冬季非常寒冷，得到更多的日照尤为重要。因此，这就对日照时间和日照强度有了一定的要求。同样很多植物的生长都会受到日照强度和时间的影响，同样也会影响建筑场地的设计。为此利用BIM的日光模拟对太阳照射情况进行观察，在BIM中可以根据地区不同对日光模拟进行设置，例如可以设置为特定的时间点或者一天中从日出到日落以及地点的设置，以此可以了解和观察场地中不同时间段的太阳照射情况(见图4)。以日光模拟数据为依据来规划和优化设计人们的活动场所以及搭配整个绿化场地的植物种类，不同植物也会对建筑物有不同的影响，例如利用绿化带植物降低噪声的作用和遮阴作用，以及利用不同种植物营造更好的室内外微气候［4］。

图4　日光模拟设置图

高尔夫公寓项目在建筑和道路之间设立了绿化带，有利于降低噪声。这种方案在降低噪声的同时也满足了环保的要求。在BIM中可以真实的模拟，来优化配置方案，充分利用绿化带来进行遮阳和隔声。

9　结语

绿色建筑已经成为我国建筑行业发展的必然趋势，要求在建筑的全生命周期内，建筑的各项性能指标都必须符合绿色建筑规范要求，践行可持续发展理论。通过BIM技术，我们可以对建筑从概念到最后拆除全生命周期内进行设计、优化、模拟等，在达到环保要求的同时减少工期和节约成本。目前国内对于BIM技术的各项应用还处于初级阶段，如何更好的将BIM技术应用于绿色建筑的发展，这是值得大家研究和思考的问题。

参考文献:

［1］廖小烽，王君峰．Revit 2013/2014建筑设计［M］．北京:人民邮电出版社，2015．

［2］郭云鹏．绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略研究［D］．哈尔滨:哈尔滨工业大学，2013:1-23．

［3］China Society for Urban Studies．Green Building［M］．Beijing: China Architecture＆Building Press，2012．

［4］郭荣军，刘敬东，王玺文．基于BIM的绿色建筑室内空气质量改善研究［J］．家具与室内装修，2014(5):62-63．

The application of BIM in the design of golf apartment green building

Liu QingjuShi XiaojuanXu Meilin
(Tianjin College，University of Science and Technology Beijing，Tianjin 301830，China)

Abstract:With an introduction of design concepts of Tianjin golf apartment green building，through establishing three-dimensional design model，starting from aspects of field distribution，functional distribution，lighting analysis and plants distribution，the paper describes the application of BIM technology in green building design，and points out that:BIM technology has provided reliable data for green building design;furthermore，the combination of BIM technology and green building will be development trend of future construction industry．

Key words:green building，BIM technology，field distribution，functional region

作者简介:刘清菊(1993-)，女，在读本科生;石晓娟(1978-)，女，讲师，工程师;徐美林(1985-)，男，讲师

收稿日期:2015-10-29

文章编号:1009-6825(2016)01-0202-02

中图分类号:TU201．5

文献标识码:A