王磊磊

【摘 要】為分析淄博某住宅小區(qū)的光照環(huán)境等“綠建”指標(biāo)，本文以公示的某小區(qū)總圖及戶型的幾何坐標(biāo)和尺寸為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑信息模型，并從太陽(yáng)能利用角度，基于綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，著重模擬分析了該小區(qū)的日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等。結(jié)果表明，該住宅小區(qū)在大寒日的光照時(shí)數(shù)大于2小時(shí)，室內(nèi)采光系數(shù)大于2%，室內(nèi)照度介于269Lux和5380Lux之間的比重大于75%，基本滿足綠色建筑的評(píng)價(jià)指標(biāo)要求。研究結(jié)果為基于點(diǎn)坐標(biāo)和幾何尺寸構(gòu)建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優(yōu)化小區(qū)規(guī)劃、建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成綠色建筑提供參考和指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】建筑信息模型;日照時(shí)間;太陽(yáng)能利用;綠色建筑

中圖分類(lèi)號(hào)： TU113.3;TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）33-0058-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.027

現(xiàn)階段高層高密度住宅己經(jīng)成為當(dāng)前大多數(shù)城市新建住宅的主要樣式，從某種程度上看，髙層住宅實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用地，提高住區(qū)容積率的目的，但是隨著城市中高層住宅數(shù)量的不斷攀升，一些潛在的負(fù)面問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，日照糾紛問(wèn)題尤為突出[1]。建筑信息模型（BIM）已成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要工具，在分析日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等“綠建”指標(biāo)方面具有經(jīng)濟(jì)、直觀、可視、協(xié)同等優(yōu)勢(shì)，而目前建筑信息模型的應(yīng)用主要集中在施工階段的管線綜合、碰撞檢查等，建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)等其他階段的應(yīng)用偏少。

本文以公示的淄博某住宅小區(qū)總圖及戶型的幾何坐標(biāo)和尺寸為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑信息模型，并從太陽(yáng)能利用角度，基于綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，著重模擬分析了該小區(qū)的日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等。研究結(jié)果為基于點(diǎn)坐標(biāo)和幾何尺寸構(gòu)建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優(yōu)化小區(qū)規(guī)劃、建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成綠色建筑提供參考和指導(dǎo)。

1 基于規(guī)劃總圖和戶型圖紙創(chuàng)建建筑信息模型方法

建立BIM模型是進(jìn)行太陽(yáng)光照分析的基礎(chǔ)，依據(jù)完整的二維的施工圖紙，可快速準(zhǔn)確地創(chuàng)建BIM模型。施工圖紙具有一定保密性，未必完全公開(kāi)，但建筑項(xiàng)目的整體規(guī)劃圖紙須掛牌公示，住宅的戶型圖紙?jiān)诮ㄖ?xiàng)目動(dòng)工前也會(huì)公布。在無(wú)法取得二維的施工圖紙的情況下，基于已公開(kāi)的規(guī)劃總圖和戶型圖紙，構(gòu)建BIM模型，成為太陽(yáng)光照分析的有效途徑。下面將首先介紹基于已公開(kāi)的規(guī)劃總圖和戶型圖紙，構(gòu)建BIM模型的方法和途徑。

1.1 基于規(guī)劃總圖的樓群點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)建二維的場(chǎng)地布置模型

某小區(qū)建設(shè)場(chǎng)地外公示的該小區(qū)二維的規(guī)劃設(shè)計(jì)總圖紙上包含有該小區(qū)的規(guī)劃紅線、各樓群的部分角點(diǎn)坐標(biāo)和建筑頂標(biāo)高、道路及綠化等信息。借助AutoCAD軟件，可以便捷地構(gòu)建出二維場(chǎng)地布置模型。

1.2 基于二維戶型圖紙構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)樓層的三維BIM模型

標(biāo)準(zhǔn)樓層的戶型圖紙上包含有該棟建筑標(biāo)準(zhǔn)層的內(nèi)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)，以及門(mén)、窗的安裝位置等信息。借助Revit軟件，可以非常便捷地構(gòu)建出該棟建筑的標(biāo)準(zhǔn)層的BIM模型。結(jié)合各棟建筑的樓層數(shù)，將標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)行復(fù)制移動(dòng)，即可創(chuàng)建該棟建筑的BIM模型，構(gòu)建出的某棟樓的BIM模型。依上述方法構(gòu)建出其他建筑的BIM模型，將構(gòu)建出的BIM模型放置在場(chǎng)地模型的對(duì)應(yīng)位置，即可完成整個(gè)小區(qū)的BIM模型的構(gòu)建。

2 基于綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的太陽(yáng)光照分析

影響太陽(yáng)光照分析的主要因素有地理位置、太陽(yáng)高度角、大氣透明度、天空云量和海拔高度等。淄博市位于中國(guó)華東地區(qū)、山東省中部，北緯35°55′～37°17′，東經(jīng)117°32′～118°31′，平均海拔高度為34.5m[2]。

2.1 日照時(shí)數(shù)仿真

大寒日是國(guó)家規(guī)定測(cè)算日照時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)日，也是住宅室內(nèi)采光時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量日。大寒日采光累計(jì)不足2小時(shí)可以要求相應(yīng)的賠償。若選擇大寒日日照標(biāo)準(zhǔn)，那么有效日照時(shí)間帶是當(dāng)?shù)貢r(shí)間8點(diǎn)至16點(diǎn)[3]。高層住宅與后面各類(lèi)住宅間距，需滿足被遮擋住宅大寒日有效日照時(shí)間不少于2小時(shí);舊區(qū)改建的項(xiàng)目?jī)?nèi)，新建住宅需滿足大寒日有效日照時(shí)間不少于1小時(shí)。高層住宅與后面各類(lèi)住宅最小間距不小于30米[4]?；贏utodesk Ecotect軟件，模擬得出的該住宅小區(qū)內(nèi)不同距地水平面上的大寒日光照時(shí)數(shù)如圖1所示，從圖中可知，該小區(qū)場(chǎng)地地面處，日照時(shí)數(shù)均達(dá)到2小時(shí)的要求，而且隨著距地高度的增加，平面上接受到的日照時(shí)間越多。

圖2為該住宅小區(qū)34號(hào)樓的南立面的日照時(shí)數(shù)模擬結(jié)果，從圖中可以看出，除了南立面造型處的自遮擋外，該樓座的南立面的其他區(qū)域的光照時(shí)間均超過(guò)了2小時(shí)，并且隨著樓層高度的增加，光照時(shí)間越長(zhǎng)，而且越均勻。這與圖1得出的結(jié)論是一致的。

2.2 室內(nèi)采光系數(shù)及光照強(qiáng)度

采光系數(shù)指在室內(nèi)參考平面上的一點(diǎn)，由直接或間接地接收來(lái)自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而產(chǎn)生的照度與同一時(shí)刻該天空半球在室外無(wú)遮擋水平面上產(chǎn)生的天空漫射光照度之比。根據(jù)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[5]規(guī)定，在中國(guó)光氣候分區(qū)中，淄博地區(qū)屬于四區(qū)。

采光系數(shù)及室內(nèi)照度模擬結(jié)果如圖3-圖4所示。從圖中可以看出，臨近窗口處的采光系數(shù)及照度值較大，室內(nèi)內(nèi)墻的設(shè)置對(duì)室內(nèi)采光系數(shù)和照度分布有比較大的影響。

3 結(jié)論

本文以公示的某小區(qū)總圖及戶型的幾何坐標(biāo)和尺寸為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑信息模型，并從太陽(yáng)能利用角度，基于綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，著重模擬分析了該小區(qū)的日照時(shí)間、日照間距、遮擋與投影、室內(nèi)光環(huán)境等。結(jié)果表明，該住宅小區(qū)在大寒日的光照時(shí)數(shù)大于2小時(shí)，室內(nèi)采光系數(shù)大于2%，室內(nèi)照度介于269Lux和5380Lux之間的比重大于75%，基本滿足綠色建筑的評(píng)價(jià)指標(biāo)要求。研究結(jié)果為基于點(diǎn)坐標(biāo)和幾何尺寸構(gòu)建建筑信息模型提供有效方法和途徑，為優(yōu)化小區(qū)規(guī)劃、建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，建成綠色建筑提供參考和指導(dǎo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]淄博市建筑日照計(jì)算管理規(guī)定，淄規(guī)發(fā)[2016]89號(hào)，淄博市規(guī)劃局.

[2]孟慶凱.山東地區(qū)高層住宅日照優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，山東建筑大學(xué)碩士論文，2016，7.

[3]高原，大連地區(qū)髙層住宅日照設(shè)計(jì)研究，2014，大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.

[4]綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50378-2019，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.

[5]建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50033-2013，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.