BIM技術(shù)在城市規(guī)劃微環(huán)境模擬中的應(yīng)用

1、bim技術(shù)在城市規(guī)劃微環(huán)境模擬中的應(yīng)用技術(shù)在城市規(guī)劃微環(huán)境模擬中的應(yīng)用2012年10月17日至19日1school of architecture and design bjtu 1 1、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問題、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問題1.1大量數(shù)字信息的多專業(yè)協(xié)同處理1.2需要更直觀、可視的過程分析文件1.3對未來結(jié)果實現(xiàn)可預(yù)測的模擬1.4便于動態(tài)的調(diào)整與管理2 2、bimbim技術(shù)及在微環(huán)境模擬中的技術(shù)要點技術(shù)及在微環(huán)境模擬中的技術(shù)要點2.1日照和采光2.2微環(huán)境的空氣流動2.3城市規(guī)劃可視度分析2.4規(guī)劃微環(huán)境的噪音分析3 3、模擬應(yīng)用及協(xié)同規(guī)劃、模擬應(yīng)用及協(xié)同規(guī)劃3.1威海百度城二期日照

2、采光模擬3.2渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬4 4、結(jié)論、結(jié)論目錄目錄page2school of architecture and design bjtu 1 1、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問題、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問題10.64% 51.3% 我國的城市化率page3school of architecture and design bjtu 大量數(shù)字信息的多專業(yè)協(xié)同處理需要更直觀、可視的過程分析文件對未來結(jié)果實現(xiàn)可預(yù)測的模擬便于動態(tài)的調(diào)整與管理1 1、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問題、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問題4school of architecture and design bjtu 城市是一個復(fù)雜、開放的

3、，其決定了城市規(guī)劃必然是一個長期性的難題。1.11.1大量數(shù)字信息的多專業(yè)協(xié)同處理大量數(shù)字信息的多專業(yè)協(xié)同處理 城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、設(shè)計和監(jiān)督部門 地理信息系統(tǒng)（gis） 計算機輔助設(shè)計（cad） 全球定位系統(tǒng)（gps） 數(shù)字化城市規(guī)劃數(shù)字化城市規(guī)劃現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐通過大量數(shù)字信息的共享多專業(yè)間的協(xié)同工作建立起精細化、信息化、人性化城市規(guī)劃新模式大量的數(shù)字信息大量的數(shù)字信息多專業(yè)間的協(xié)同多專業(yè)間的協(xié)同page5school of architecture and design bjtu 城市規(guī)劃是對城市發(fā)展的宏觀把握和科學指導，由于復(fù)雜程度和預(yù)復(fù)雜程度和預(yù)測要求較高測要求較高，城市規(guī)劃一直是對可視

4、化技術(shù)需求最為迫切對可視化技術(shù)需求最為迫切的行業(yè)之一。糾正城市設(shè)計中失誤和偏差的必備手段提高了規(guī)劃執(zhí)法的辦事透明度減少了規(guī)劃的誤差促進了規(guī)劃進程1.21.2需要更直觀、可視的過程分析文件需要更直觀、可視的過程分析文件page6school of architecture and design bjtu 城市規(guī)劃中有很大程度上是對城市未來發(fā)展的一個預(yù)測，因而對未來結(jié)果實現(xiàn)可預(yù)測的模擬可預(yù)測的模擬至關(guān)重要：直觀、豐富地表達城市設(shè)計的空間狀態(tài)充分展示各種規(guī)劃實體間的相互關(guān)系讓決策者從非專業(yè)的角度就可以得到科學合理的判斷增強決策的可操作性1.31.3對未來結(jié)果實現(xiàn)可預(yù)測的模擬對未來結(jié)果實現(xiàn)可預(yù)測的模擬

5、page7school of architecture and design bjtu 我們的城市無時無刻都在發(fā)生著無時無刻都在發(fā)生著翻天覆地的變化翻天覆地的變化，因而迫切需要一種技術(shù)手段，能對城市進行動態(tài)的調(diào)整動態(tài)的調(diào)整與管理與管理便于動態(tài)了解規(guī)劃設(shè)計方案和參與規(guī)劃審批使公眾參與更加有效促進決策過程的調(diào)整與管理1.41.4便于動態(tài)的調(diào)整與管理便于動態(tài)的調(diào)整與管理8school of architecture and design bjtu 技術(shù)手段技術(shù)手段bim工作模式 bim為解決以上問題搭建了一個平臺為解決以上問題搭建了一個平臺 building information modeling

6、關(guān)鍵詞：1. 以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)建立信息模型2. 通過數(shù)字信息進行仿真模擬3. 集成建筑工程項目各種相關(guān)信息4. 為與建筑相關(guān)的各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”的科學協(xié)作平臺5. 利用三維數(shù)字模型對項目進行設(shè)計、建造及運營管理的全生命周期輔助。bim信息載體：2d=length+width3d=2d+height4d=3d+time5d=4d+costnd=bim優(yōu)勢特點：可視化協(xié)調(diào)性模擬性優(yōu)化性可出圖性 溝通溝通協(xié)同協(xié)同理解理解可視化可視化page9school of architecture and design bjtu 2 2、bimbim技術(shù)及在微環(huán)境模擬中的技術(shù)要點技術(shù)及在微環(huán)境模擬

7、中的技術(shù)要點城市規(guī)劃信息化領(lǐng)域現(xiàn)有未來支撐平臺cad+gisbim技術(shù)平臺數(shù)據(jù)管理模式各自管理多平臺共享表達方式二維表達為主三維、多維空間模型生態(tài)城市 生態(tài)規(guī)劃 綠色規(guī)劃生態(tài)城市 生態(tài)規(guī)劃 綠色規(guī)劃規(guī)劃指標：日照、綠化率、容積率page10school of architecture and design bjtu 2 2、bimbim技術(shù)及在微環(huán)境模擬中的技術(shù)要點技術(shù)及在微環(huán)境模擬中的技術(shù)要點生態(tài)指標：生態(tài)指標：日照和采光日照和采光微環(huán)境的空氣流動微環(huán)境的空氣流動可視度分析可視度分析噪聲分析噪聲分析利用bim技術(shù)平臺建立不同層次的規(guī)劃信息模型綜合利用氣象數(shù)據(jù)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)模擬城市不同層次的規(guī)

8、劃結(jié)果通過評估這些指數(shù)來輔助城市規(guī)劃 設(shè)計設(shè)計管理管理決策決策11school of architecture and design bjtu 日照分析涉及到時間、地域、建筑造型等多種復(fù)雜因素 將這些相互影響的因素綜合起來進行人工精確計算分析是非常困難的2.12.1日照和采光日照和采光某建筑南立面在10月10日的累計日照時間分布圖傳統(tǒng)技術(shù)不容易解決而bim技術(shù)則能很輕松的解決這些問題可視動態(tài)模擬與其他信息相關(guān)聯(lián)12school of architecture and design bjtu 2.22.2微環(huán)境的空氣流動微環(huán)境的空氣流動風速分析 建筑物表面風壓分析重要性隨著都市建筑的高度密集化和

9、高層化，建筑物之間風環(huán)境的相互作用就變得越來越重要。研究問題建筑小區(qū)二次風、小區(qū)熱環(huán)境等問題原技術(shù)手段cfd（computational fluid dynamics計算流體動力學）新技術(shù)手段bim技術(shù)與cfd技術(shù)結(jié)合運用優(yōu)勢協(xié)調(diào)性：協(xié)調(diào)性：直觀分析評價及時調(diào)整；協(xié)同性：協(xié)同性：規(guī)劃師、建筑師的合作，不同技術(shù)綜合利用13school of architecture and design bjtu 2.32.3城市規(guī)劃可視度分析城市規(guī)劃可視度分析統(tǒng)計學方法靈活性強、分析精度可根據(jù)需要進行調(diào)整隨著采樣點數(shù)的增加計算量也會劇增、不確定性bim可操作性強；簡單、清晰、直觀、景觀可視度模擬模型 景觀可視

10、度模擬結(jié)果14school of architecture and design bjtu 1.1ms時噪聲分布圖2.42.4規(guī)劃微環(huán)境的噪音分析規(guī)劃微環(huán)境的噪音分析2.1ms時噪聲分布圖1.1ms時噪聲分布圖page15school of architecture and design bjtu 3、模擬應(yīng)用及協(xié)同規(guī)劃、模擬應(yīng)用及協(xié)同規(guī)劃項目的技術(shù)思路為：資料收集及整理資料收集及整理導入微環(huán)境模擬導入微環(huán)境模擬平臺進行計算平臺進行計算得到模擬結(jié)果后進得到模擬結(jié)果后進行二維或三維輸出行二維或三維輸出項目名稱威海百度城二期渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地城市設(shè)計項目區(qū)位威海市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)中心地帶天津濱海新

11、區(qū)海濱旅游區(qū)港區(qū)內(nèi)用地范圍北臨海峰路，東近青島中路，百度城一期的西側(cè)北側(cè)為規(guī)劃疏港主干道，西側(cè)為規(guī)劃京港高速延長線，南至海域水系，東側(cè)緊鄰規(guī)劃碼頭項目用地南北向近290米，東西長230米東西長約1000米，南北長約800米經(jīng)濟技術(shù)指標總建筑面積23.3萬平方米，容積率2.6總建筑面積58.5萬平方米，容積率0.86模擬項目日照采光風環(huán)境項目概況：page16school of architecture and design bjtu 資料收集整理資料收集整理3.13.1威海百度城二期日照采光模擬威海百度城二期日照采光模擬工作內(nèi)容具體操作收集資料將數(shù)據(jù)格式調(diào)整為bim軟件能識別的格式格式我國“數(shù)

12、字詳規(guī)”模型的原始資料庫中全部是3dmax模型將3dmax模型轉(zhuǎn)化成標準的ifc格式外部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的參數(shù)化處理將收集的氣象資料進行參數(shù)化解讀, 并與參照模擬平臺中的參數(shù)設(shè)置進行對比, 最后形成參數(shù)列表完善完善bim數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫page17school of architecture and design bjtu 3.13.1威海百度城二期日照采光模擬威海百度城二期日照采光模擬綠色設(shè)計理念生態(tài)環(huán)境建筑節(jié)能設(shè)計要求綠色認證小區(qū)中有50%以上的住戶采用太陽能熱水器提供大部分生活熱水 多層住宅分戶太陽能熱水系統(tǒng)，立面壁掛太陽能集熱器 項目概況：page18school of architecture

13、and design bjtu 模擬項目日照采光模擬軟件清華斯維爾日照分析軟件問題集熱器所需的日照間距比住宅日照間距大解決方法調(diào)整住宅立面懸掛集熱器的最低安裝高度依據(jù)城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范模擬目的對多層住宅太陽能集熱器的立面懸掛最低高度進行模擬分析依附于cad 最大的保留了cad的原版功能使用方便容易上手協(xié)同工作，很好的聯(lián)系了產(chǎn)業(yè)鏈中設(shè)計師、造價師和建造師三類重要角色3.13.1威海百度城二期日照采光模擬威海百度城二期日照采光模擬page19school of architecture and design bjtu 9號樓立面日照時間分析圖小區(qū)多層住宅布局模型3

14、.13.1威海百度城二期日照采光模擬威海百度城二期日照采光模擬page20school of architecture and design bjtu 多層多層9號樓號樓10號樓號樓11號樓號樓12號樓號樓13號樓號樓14號樓號樓15號樓號樓16號樓號樓hu6.6-9.45.9-8.72.7-9.56-9.50.4-1.21.5-2.94.9-7.86.9-9jn2層住戶局部3層住戶2層住戶局部3層住戶位置較低局部3層住戶2層住戶局部3層住戶位置較低位置較低位置較低2層住戶局部3層住戶(注：hu，集熱器最低懸掛高度；jn，相當樓層高度)威海百度城多層住宅南立面集熱器最低懸掛高度3.13.1威海

15、百度城二期日照采光模擬威海百度城二期日照采光模擬page21school of architecture and design bjtu 3.23.2渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬項目名稱渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地城市設(shè)計基地狀況圍海造地而成破壞了海岸線的微環(huán)境規(guī)劃目標改善濱海生態(tài)環(huán)境人工環(huán)境 適應(yīng)自然模擬項目風環(huán)境項目概況：page22school of architecture and design bjtu 3.23.2渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬模擬項目風環(huán)境模擬軟件phoenics（cfd）模擬目的確定合理的道路網(wǎng)布局模式問題冬

16、季防止西北風的入侵，夏季保持東南風流通并防止過大的海風，抵御風暴潮是世界上第一套計算流體與計算傳熱學商業(yè)軟件特點是計算能力強、模型簡單、速度快冬季在西北風作用下的風場 夏季在東南風作用下的風場冬季在西北風作用下的風的流線 夏季在東南風作用下的風的流線3.23.2渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬基地風環(huán)境分析基地風環(huán)境分析 page24school of architecture and design bjtu 行列式布局會形成順暢的風道，在冬季會引導西北風的直入，在夏季會引導海面大風的直入。 放射狀路網(wǎng) 在冬季可以阻止西北風的長驅(qū)直入；在夏季形成的小量通風，既避免了

17、海面大風的直吹，又可以滿足除濕的需要。 冬季在西北風作用下的風速分布 夏季在東南風作用下的風速分布基地風環(huán)境分析3.23.2渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬冬季在西北風作用下的風的流線 夏季在東南風作用下的風的流線冬季在西北風作用下的風場 夏季在東南風作用下的風場3.23.2渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬中央組團風環(huán)境中央組團風環(huán)境page26school of architecture and design bjtu 行列式布局使道路產(chǎn)生風道效應(yīng)，在夏季會將海面大風放大，在冬季會引導西北風，對場地內(nèi)的風環(huán)境非常不利。 圍合式布局 由于組團的圍合，在冬季很好的抵御了西北風的入侵，且由于組團各建筑單體的朝向不同將外部的風流線擾亂，在場地內(nèi)部能夠形成駐足的場所；這種組團的布局在夏季也能夠防止海面大風，同時由于各建筑之間的廊道底部的架空，對東風和東南風起到了引導作用，驅(qū)走濕氣。 中央組團風環(huán)境分析冬季在西北風作用下的風速分布 夏季在東南風作用下的風速分布3.23.2渤海監(jiān)測監(jiān)視管理基地風環(huán)境模擬渤海監(jiān)測監(jiān)