文｜本刊記者 萬(wàn)曉曦

將綠色元素融入到傳統(tǒng)的建筑中，實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)過(guò)程，它是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，橫跨多學(xué)科，涵蓋全專(zhuān)業(yè)，并且需要全過(guò)程控制。

智慧城市的概念很大、含義也很廣，涉及到方方面面。但是隨著科技的進(jìn)步，以及我們?cè)谥腔鄢鞘蟹矫娴奶剿骱蛯?shí)踐，它的內(nèi)涵還將繼續(xù)延伸和擴(kuò)展。但是無(wú)論怎么演變，城市總是離不開(kāi)建筑的，建筑在整個(gè)智慧城市的發(fā)展中起到一些關(guān)鍵的作用。智慧城市的未來(lái)發(fā)展將是走節(jié)約、智能、低碳、新型城鎮(zhèn)化道路，實(shí)際上，智慧城市的發(fā)展思路與綠色建筑理念不謀而合。

綠色建筑指的是在建筑的全生命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

基于BIM的綠色建筑解決方案

隨著2013年頂層設(shè)計(jì)的綠色建筑行動(dòng)方案發(fā)布，我國(guó)綠色建筑發(fā)展面臨著新局面、新成就。對(duì)此，北京綠建軟件有限公司技術(shù)總監(jiān)聞學(xué)坤總結(jié)到：“一是國(guó)家宏觀政策密集發(fā)布；二是地方微觀政策積極跟進(jìn)，很多地方都出臺(tái)了地標(biāo)、政策，甚至比國(guó)家層面更為嚴(yán)格的新建綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)、政策；三是獲得綠色建筑星級(jí)的項(xiàng)目數(shù)量大幅提高，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截止2015年1月，累計(jì)2538個(gè)項(xiàng)目獲綠建標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)2379項(xiàng)，建筑面積為2.72億平方米；運(yùn)行標(biāo)識(shí)159項(xiàng)，建筑面積0.2億平方米?！?/p>

將綠色元素融入到傳統(tǒng)的建筑中，實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)過(guò)程，它是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，橫跨多學(xué)科，涵蓋全專(zhuān)業(yè)，并且需要全過(guò)程控制。尤其是建筑環(huán)境的模擬是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要依賴(lài)于計(jì)算機(jī)，因此解決方案必須科學(xué)、可靠、高效。當(dāng)然，在研究解決方案時(shí)不得不面對(duì)幾個(gè)難點(diǎn)，一是數(shù)據(jù)斷點(diǎn)問(wèn)題；二是設(shè)計(jì)院的存量圖紙，這些圖紙已經(jīng)包括全部的工程信息，能否可以利用；三是成本控制問(wèn)題；四是本地標(biāo)準(zhǔn)?；谏鲜鲭y點(diǎn)，由此也會(huì)提出一些問(wèn)題，比如說(shuō)建模與計(jì)算分析能否一體化？三維建模需要從頭開(kāi)始嗎？能“一模多算”嗎？需要改變習(xí)慣嗎？支持中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范嗎？

對(duì)此，北京綠建軟件有限公司提出了二維三維一體化技術(shù)路線(xiàn)，就是用二維操作習(xí)慣，獲得包含BIM思想的三維信息模型?；贐IM的綠色建筑解決方案，采用模型共享技術(shù)，在不同專(zhuān)業(yè)和軟件之間實(shí)現(xiàn)一模多算；上游接受主流建筑圖紙的2D或3D文件，如天正、斯維爾，包括犀牛和3dmax等異形模型，下游輸出模擬結(jié)果，報(bào)告、彩圖、表格等；通過(guò)GBXML接口輸出給其他綠色建筑分析軟件，實(shí)現(xiàn)廣泛的信息模型復(fù)用價(jià)值。

聞學(xué)坤表示：“一個(gè)對(duì)等的一流模型有單體模型和總圖模型組成。熱工類(lèi)分析，例如節(jié)能設(shè)計(jì)、能耗計(jì)算、暖通負(fù)荷等只需要單體模型不需要考慮周?chē)慕Y(jié)構(gòu)；熱島分析、室外風(fēng)場(chǎng)則只需要總圖模型；而光環(huán)境分析，例如日照、采光分析以及風(fēng)環(huán)境分析，例如室內(nèi)風(fēng)場(chǎng)等則需要用完整的模型，即單體模型和總圖模型。”

綠色建筑模擬技術(shù)與應(yīng)用

在綠色建筑設(shè)計(jì)中，建筑的物理環(huán)境是重要內(nèi)容，它包括建筑的室內(nèi)、室外以及風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境、生物環(huán)境等等。在新版《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 GB50378-2014 中，高度重視建筑環(huán)境與模擬技術(shù)，相關(guān)條款包括控制項(xiàng) 6條、評(píng)分項(xiàng) 93分、附加項(xiàng) 3分。如果全部采用最高分，大約可拿到20～22分，一個(gè)一線(xiàn)的綠色建筑只需要50分，占了40%。所以模擬技術(shù)的重要性體現(xiàn)在很多方面，其中包括階段成本，而模擬技術(shù)、模擬項(xiàng)幾乎是不需要增加成本。

風(fēng)環(huán)境模擬分析。在風(fēng)環(huán)境中，按照不同的季節(jié)有不同的指標(biāo)，冬季由于風(fēng)不利，因此要求在現(xiàn)場(chǎng)中風(fēng)速小于5m/s，并且風(fēng)速放大系數(shù)＜2倍（1.5m標(biāo)高）；對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)，迎背風(fēng)面壓差≤5pa ，這主要是克服冷風(fēng)滲透。在夏季過(guò)渡季由于風(fēng)有利，所以在人活動(dòng)區(qū)不出現(xiàn)漩渦和無(wú)風(fēng)區(qū)（＜0.2m/s無(wú)風(fēng)，＜5%ok）；外窗50%開(kāi)啟部分風(fēng)壓＞0.5pa ，這樣有利于自然通風(fēng)，這一數(shù)據(jù)可以通過(guò)輸出的外窗壓力表進(jìn)行直接判斷；改善通風(fēng)占的比重很大，室內(nèi)自然通風(fēng)模擬，居建 — 開(kāi)啟面積/地板面積，5～10%，公建 — 主要功能房間平均換氣次數(shù)≮2次/h的面積比。其中玻璃幕和外窗開(kāi)啟面積比，僅設(shè)玻璃幕墻，透明部分可開(kāi)啟面積比例，5～10%；僅設(shè)外窗，可開(kāi)啟面積比例達(dá)到，30%～35%；玻璃幕墻+外窗，取兩項(xiàng)的平均值。

光環(huán)境模擬分析主要有兩大方面，一是日照分析，二是采光分析。日照分析方面，建筑規(guī)劃布局要滿(mǎn)足日照標(biāo)準(zhǔn)，且不降低周?chē)ㄖ娜照諛?biāo)準(zhǔn)；住區(qū)公共綠地要有1/3的面積滿(mǎn)足日照的要求；公建戶(hù)外視野部分，要達(dá)到通過(guò)外窗看到室外自然景觀，無(wú)明顯視線(xiàn)干擾。采光分析方面，主要功能房間居建窗地比要達(dá)到五分之一或者六分之一；公建采光系數(shù)達(dá)標(biāo)率要達(dá)到60～80%，比例不同，分值不同。主要功能房間有合理的控制眩光措施，內(nèi)驅(qū)采光系數(shù)滿(mǎn)足要求的面積比要達(dá)到60%以上；地下采光平均采光系數(shù)要達(dá)到5%到20%。

聞學(xué)坤具體解釋到：“通過(guò)單體日照可以計(jì)算居住性空間外窗的日照時(shí)間，在單體的房間施工圖中，各種信息都齊全，所以可以直接進(jìn)行分析。同時(shí)，我們還可以得到住區(qū)公共綠地日照率，有效的公共綠地要達(dá)到1/3的面積滿(mǎn)足日照的要求?！?/p>

公建視野分析方面，當(dāng)人們站在室內(nèi)，只要能看到室外天空，哪怕看到一點(diǎn)都算有效。視野率指的是在室內(nèi)參考平面上的一點(diǎn)，可看到的天空半球的面積比例；計(jì)算主要功能房間視野率大于 0%的面積比例是否達(dá)到70%，作為判斷是否具有良好的視野。

日照分析可以用來(lái)輔助設(shè)計(jì)，比如全景日照和表面輻照分析，可以用來(lái)輔助太陽(yáng)能利用的設(shè)計(jì)，計(jì)算出集熱器擺放的最佳位置。地面輻照分析還可以輔助總圖規(guī)劃，使人的活動(dòng)區(qū)盡量避開(kāi)輻照強(qiáng)的地區(qū)，而景觀以及水井都盡量安排在輻照強(qiáng)的地方。

熱環(huán)境模擬分析包括節(jié)能設(shè)計(jì)、結(jié)露驗(yàn)算、隔熱檢查、熱島分析。其中節(jié)能設(shè)計(jì)部分，建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)制性條文的規(guī)定；圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能優(yōu)于國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：一是圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能比節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，提高幅度達(dá)到5%、10%或20%；二是供暖空調(diào)全年計(jì)算負(fù)荷降低幅度達(dá)到5%或10%或15%。

聲環(huán)境模擬分析包括場(chǎng)內(nèi)聲環(huán)境、噪聲級(jí)、隔聲性能。場(chǎng)內(nèi)聲環(huán)境方面，場(chǎng)地內(nèi)環(huán)境噪聲符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3096的有關(guān)規(guī)定；噪聲級(jí)方面要求主要功能房間的噪聲級(jí)達(dá)到國(guó)標(biāo)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50118中的低限值和高限值的平均值，或達(dá)高限要求，此外，主要功能房間的隔聲性能良好。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，綠色建筑技術(shù)選用原則一是因地制宜，二是被動(dòng)優(yōu)先，主動(dòng)優(yōu)化，三是技術(shù)創(chuàng)新，節(jié)能環(huán)保、易實(shí)施、易維護(hù)，最后要經(jīng)濟(jì)適用，控制增量成本，靜態(tài)回收期控制在4～5年。