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(wèn)題、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問(wèn)題1.1大量數(shù)字信息的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同處理1.2需要更直觀、可視的過(guò)程分析文件1.3對(duì)未來(lái)結(jié)果實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的模擬1.4便于動(dòng)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(diǎn)技術(shù)及在微環(huán)境模擬中的技術(shù)要點(diǎn)2.1日照和采光2.2微環(huán)境的空氣流動(dòng)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(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)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(wèn)題、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問(wèn)題10.64% 51.3% 我國(guó)的城市化率page3school of architecture and design bjtu 大量數(shù)字信息的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同處理需要更直觀、可視的過(guò)程分析文件對(duì)未來(lái)結(jié)果實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的模擬便于動(dòng)態(tài)的調(diào)整與管理1 1、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問(wèn)題、城市規(guī)劃面臨的技術(shù)問(wèn)題4school of architecture and design bjtu 城市是一個(gè)復(fù)雜、開(kāi)放的

3、，其決定了城市規(guī)劃必然是一個(gè)長(zhǎng)期性的難題。1.11.1大量數(shù)字信息的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同處理大量數(shù)字信息的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同處理 城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、設(shè)計(jì)和監(jiān)督部門(mén) 地理信息系統(tǒng)（gis） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（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(guò)大量數(shù)字信息的共享多專(zhuān)業(yè)間的協(xié)同工作建立起精細(xì)化、信息化、人性化城市規(guī)劃新模式大量大量的的數(shù)字信息數(shù)字信息多專(zhuān)業(yè)多專(zhuān)業(yè)間的間的協(xié)同協(xié)同page5school of architecture and design bjtu 城市規(guī)劃是對(duì)城市發(fā)展的宏觀把握和科學(xué)指導(dǎo)，由于復(fù)雜程度和預(yù)復(fù)雜程度和預(yù)測(cè)要求較高測(cè)要求較高，城市規(guī)劃一直是對(duì)可視

4、化技術(shù)需求最為迫切對(duì)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(jì)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(jìn)了規(guī)劃進(jìn)程1.21.2需要更直觀、可視的過(guò)程分析文件需要更直觀、可視的過(guò)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(duì)城市未來(lái)發(fā)展的一個(gè)預(yù)測(cè)，因而對(duì)未來(lái)結(jié)果實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的模擬可預(yù)測(cè)的模擬至關(guān)重要：直觀、豐富地表達(dá)城市設(shè)計(jì)的空間狀態(tài)充分展示各種規(guī)劃實(shí)體間的相互關(guān)系讓決策者從非專(zhuān)業(yè)的角度就可以得到科學(xué)合理的判斷增強(qiáng)決策的可操作性1.31.3對(duì)未來(lái)結(jié)果實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的模擬對(duì)未來(lái)結(jié)果實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的模擬

5、page7school of architecture and design bjtu 我們的城市無(wú)時(shí)無(wú)刻都在發(fā)生著無(wú)時(shí)無(wú)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(duì)城市進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整動(dòng)態(tài)的調(diào)整與管理與管理便于動(dòng)態(tài)了解規(guī)劃設(shè)計(jì)方案和參與規(guī)劃審批使公眾參與更加有效促進(jìn)決策過(guò)程的調(diào)整與管理1.41.4便于動(dòng)態(tài)的調(diào)整與管理便于動(dòng)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(wèn)題搭建了一個(gè)平臺(tái)為解決以上問(wèn)題搭建了一個(gè)平臺(tái) 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(guò)數(shù)字信息進(jìn)行仿真模擬3. 集成建筑工程項(xiàng)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(xué)協(xié)作平臺(tái)5. 利用三維數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營(yíng)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(shì)特點(diǎn)：可視化協(xié)調(diào)性模擬性?xún)?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(diǎn)技術(shù)及在微環(huán)境模擬

7、中的技術(shù)要點(diǎn)城市規(guī)劃信息化領(lǐng)域現(xiàn)有未來(lái)支撐平臺(tái)cad+gisbim技術(shù)平臺(tái)數(shù)據(jù)管理模式各自管理多平臺(tái)共享表達(dá)方式二維表達(dá)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(biāo)：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(diǎn)技術(shù)及在微環(huán)境模擬中的技術(shù)要點(diǎn)生態(tài)指標(biāo)：生態(tài)指標(biāo)：日照和采光日照和采光微環(huán)境的空氣流動(dòng)微環(huán)境的空氣流動(dòng)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(tái)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(guò)評(píng)估這些指數(shù)來(lái)輔助城市規(guī)劃 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)管理管理決策決策11school of architecture and design bjtu 日照分析涉及到時(shí)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(lái)進(jìn)行人工精確計(jì)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(jì)日照時(shí)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(wèn)題可視動(dòng)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(dòng)微環(huán)境的空氣流動(dòng)風(fēng)速分析 建筑物表面風(fēng)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(fēng)環(huán)境的相互作用就變得越來(lái)越重要。研究問(wèn)題建筑小區(qū)二次風(fēng)、小區(qū)熱環(huán)境等問(wèn)題原技術(shù)手段cfd（computational fluid dynamics計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）新技術(shù)手段bim技術(shù)與cfd技術(shù)結(jié)合運(yùn)用優(yōu)勢(shì)協(xié)調(diào)性：協(xié)調(diào)性：直觀分析評(píng)價(jià)及時(shí)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(jì)學(xué)方法靈活性強(qiáng)、分析精度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整隨著采樣點(diǎn)數(shù)的增加計(jì)算量也會(huì)劇增、不確定性bim可操作性強(qiáng)；簡(jiǎn)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(shí)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(shí)噪聲分布圖1.1ms時(shí)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(xiàng)目的技術(shù)思路為：資料收集及整理資料收集及整理導(dǎo)入微環(huán)境模擬導(dǎo)入微環(huán)境模擬平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算得到模擬結(jié)果后進(jìn)得到模擬結(jié)果后進(jìn)行二維或三維輸出行二維或三維輸出項(xiàng)目名稱(chēng)威海百度城二期渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地城市設(shè)計(jì)項(xiàng)目區(qū)位威海市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)中心地帶天津?yàn)I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(zhǎng)線，南至海域水系，東側(cè)緊鄰規(guī)劃碼頭項(xiàng)目用地南北向近290米，東西長(zhǎng)230米東西長(zhǎng)約1000米，南北長(zhǎng)約800米經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)總建筑面積23.3萬(wàn)平方米，容積率2.6總建筑面積58.5萬(wàn)平方米，容積率0.86模擬項(xiàng)目日照采光風(fēng)環(huán)境項(xiàng)目概況：page16school of architecture and design bjtu 資料收集整理資料收集整理3 3.1.1威海百度城二期威海百度城二期日照采光日照采光模擬模擬工作內(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(shí)別的格式格式我國(guó)“

12、數(shù)字詳規(guī)”模型的原始資料庫(kù)中全部是3dmax模型將3dmax模型轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行參數(shù)化解讀, 并與參照模擬平臺(tái)中的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行對(duì)比, 最后形成參數(shù)列表完善完善bim數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)page17school of architecture and design bjtu 3 3.1.1威海百度城二期威海百度城二期日照采光日照采光模擬模擬綠色設(shè)計(jì)理念生態(tài)環(huán)境建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求綠色認(rèn)證小區(qū)中有50%以上的住戶(hù)采用太陽(yáng)能熱水器提供大部分生活熱水 多層住宅分戶(hù)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，立面壁掛太陽(yáng)能集熱器 模擬內(nèi)容建筑立面日照時(shí)間項(xiàng)目概況：page18school of

13、 architecture and design bjtu 模擬項(xiàng)目日照采光模擬軟件清華斯維爾日照分析軟件問(wèn)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(jì)民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范模擬目的對(duì)多層住宅太陽(yáng)能集熱器的立面懸掛最低高度進(jìn)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(jì)師、造價(jià)師和建造師三類(lèi)重要角色3 3.1.1威海百度城二期威海百度城二期日照采光日照采光模擬模擬page19school of architecture and design bjtu 9號(hào)樓立面日照時(shí)

14、間分析圖小區(qū)多層住宅布局模型3 3.1.1威海百度城二期威海百度城二期日照采光日照采光模擬模擬page20school of architecture and design bjtu 多層多層9號(hào)樓號(hào)樓10號(hào)樓號(hào)樓11號(hào)樓號(hào)樓12號(hào)樓號(hào)樓13號(hào)樓號(hào)樓14號(hào)樓號(hào)樓15號(hào)樓號(hào)樓16號(hào)樓號(hào)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(hù)局部3層住戶(hù)2層住戶(hù)局部3層住戶(hù)位置較低局部3層住戶(hù)2層住戶(hù)局部3層住戶(hù)位置較低位置較低位置較低2層住戶(hù)局部3層住戶(hù)(注：hu，集熱器最低懸掛高度；jn，相當(dāng)樓層高度)威海百度城多層住宅南立面集

15、熱器最低懸掛高度3 3.1.1威海百度城二期威海百度城二期日照采光日照采光模擬模擬page21school of architecture and design bjtu 3.23.2渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬項(xiàng)目名稱(chēng)渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地城市設(shè)計(jì)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(biāo)改善濱海生態(tài)環(huán)境人工環(huán)境 適應(yīng)自然模擬項(xiàng)目風(fēng)環(huán)境項(xiàng)目概況：page22school of architecture and design bjtu 3.23.2渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬模擬項(xiàng)目風(fēng)環(huán)境模擬軟件phoenics（cfd）模擬

16、目的確定合理的道路網(wǎng)布局模式問(wèn)題冬季防止西北風(fēng)的入侵，夏季保持東南風(fēng)流通并防止過(guò)大的海風(fēng)，抵御風(fēng)暴潮是世界上第一套計(jì)算流體與計(jì)算傳熱學(xué)商業(yè)軟件特點(diǎn)是計(jì)算能力強(qiáng)、模型簡(jiǎn)單、速度快冬季在西北風(fēng)作用下的風(fēng)場(chǎng) 夏季在東南風(fēng)作用下的風(fēng)場(chǎng)冬季在西北風(fēng)作用下的風(fēng)的流線 夏季在東南風(fēng)作用下的風(fēng)的流線3.23.2渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬基地風(fēng)環(huán)境分析基地風(fēng)環(huán)境分析 page24school of architecture and design bjtu 行列式布局會(huì)形成順暢的風(fēng)道，在冬季會(huì)引導(dǎo)西北風(fēng)的直入，在夏季會(huì)引導(dǎo)海面大風(fēng)的直入。 放射狀路網(wǎng) 在冬季可以阻止西北風(fēng)的長(zhǎng)驅(qū)直

17、入；在夏季形成的小量通風(fēng)，既避免了海面大風(fēng)的直吹，又可以滿足除濕的需要。 冬季在西北風(fēng)作用下的風(fēng)速分布 夏季在東南風(fēng)作用下的風(fēng)速分布基地風(fēng)環(huán)境分析3.23.2渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬冬季在西北風(fēng)作用下的風(fēng)的流線 夏季在東南風(fēng)作用下的風(fēng)的流線冬季在西北風(fēng)作用下的風(fēng)場(chǎng) 夏季在東南風(fēng)作用下的風(fēng)場(chǎng)3.23.2渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬中央組團(tuán)風(fēng)環(huán)境中央組團(tuán)風(fēng)環(huán)境page26school of architecture and design bjtu 行列式布局使道路產(chǎn)生風(fēng)道效應(yīng)，在夏季會(huì)將海面大風(fēng)放大，在冬季會(huì)引導(dǎo)西北風(fēng)，對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的風(fēng)環(huán)境非常不利。 圍合式布局 由于組團(tuán)的圍合，在冬季很好的抵御了西北風(fēng)的入侵，且由于組團(tuán)各建筑單體的朝向不同將外部的風(fēng)流線擾亂，在場(chǎng)地內(nèi)部能夠形成駐足的場(chǎng)所；這種組團(tuán)的布局在夏季也能夠防止海面大風(fēng)，同時(shí)由于各建筑之間的廊道底部的架空，對(duì)東風(fēng)和東南風(fēng)起到了引導(dǎo)作用，驅(qū)走濕氣。 中央組團(tuán)風(fēng)環(huán)境分析冬季在西北風(fēng)作用下的風(fēng)速分布 夏季在東南風(fēng)作用下的風(fēng)速分布3.23.2渤海監(jiān)測(cè)監(jiān)視管理基地風(fēng)環(huán)境模擬渤海監(jiān)測(cè)