城市規(guī)劃中的BIM技術應用

1、BIM技術在城市規(guī)劃中的應用Building Information Modeling定義是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息住房和城鄉(xiāng)建設部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司處長對BIM作出了解釋。她表示：BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設主體提供協(xié)同工作的基礎，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。特點可視化可視化

2、即“所見所得”的形式。BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前。BIM提到的可視化是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視。可視化的結果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，而且項目設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。協(xié)調(diào)性BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來。當然BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設計布置及凈空要求之協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設計布置之協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設計布置之協(xié)調(diào)等。模擬性不僅能模擬設計

3、出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設計階段，BIM可以對設計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等。在招投標和施工階段可以進行4D模擬（三維模型加項目的發(fā)展時間），也就是根據(jù)施工的組織設計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導施工。5D模擬（基于3D模型的造價控制），從而來實現(xiàn)成本控制。后期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等優(yōu)化性優(yōu)化受三樣東西的制約：信息、復雜程度和時間。沒有準確的信息做不出合理的優(yōu)化結果，BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息，包括幾何

4、信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實際存在。復雜程度高到一定程度，參與人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助一定的科學技術和設備的幫助?，F(xiàn)代建筑物的復雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對復雜項目進行優(yōu)化的可能?？沙鰣D性BIM是通過對建筑物進行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出如下圖紙：（l）綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設計修改，消除了相應錯誤以后）；（2）綜合結構留洞圖（預埋套管圖）；（3）碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案。由上述內(nèi)容，我們可以大體了解BIM的相關內(nèi)容。BIM在世界很多國家已經(jīng)有比較成熟的BIM標準或者制度

5、。BIM在中國建筑市場內(nèi)要順利發(fā)展，必須將BIM和國內(nèi)的建筑市場特色相結合，才能夠滿足國內(nèi)建筑市場的特色需求，同時BIM將會給國內(nèi)建筑業(yè)帶來一次巨大變革。BIM在城市規(guī)劃微環(huán)境中的應用建筑單體日照分析與采光權模擬 建筑物日照間距不僅是城市規(guī)劃管理部門審核建設工程項目的重要指標之一，也是規(guī)劃設計的主要參考標準。它不僅直接關系到城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境質(zhì)量，也是控制建筑密度的有效途徑之一。 隨著城市舊城改造的逐步深入，低矮、破舊的老房子逐漸被形態(tài)各異的高層建筑群所代替，與此同時，不斷增多的高層和超高層建筑所導致的居民住宅日照不足的問題也越發(fā)突出。解決日照問題除宏觀上調(diào)整規(guī)劃來解決問題外，改進日照分析方法

6、也是重要措施之一。 日照時間分布主要是考慮周邊遮擋情況下計算建筑在一天內(nèi)立面上受陽光照射累計時間的分布。 立面網(wǎng)格上的顏色區(qū)域，從黃色到藍色顯示了當日日照累計時間的遞減。從圖上看，該立面左下方區(qū)域由于遮擋，日照時間少。圖右上方的圖例表示日照時間從0小時到5小時對應的顏色（藍色到黃色）。建筑群空氣流動分析隨著都市建筑的高度密集化和高層化，建筑物之間的風環(huán)境的相互作用就變得越來越重要。建筑外環(huán)境對建筑內(nèi)部居者的生活有著重要的影響，建筑小區(qū)二次風、小區(qū)熱環(huán)境等問題日益受到人們的關注。采用CFD可以方便地對建筑外環(huán)境進行模擬分析，從而設計出合理的建筑風環(huán)境。通過BIM技術與CFD技術的結合運用，可以方

7、便、快捷地對建筑內(nèi)、外環(huán)境的氣流流場進行模擬仿真，可以形象直觀地對建筑內(nèi)外環(huán)境的氣流流動形成的流體環(huán)境做出分析和評價并及時地調(diào)整方案。這有利于規(guī)劃師、建筑師在方案設計的時候全面、直觀地對環(huán)境影響的因素進行把握。同時利用技術的綜合運用來使規(guī)劃設計更加科學、更加合理。我們應該看到并發(fā)揮其作用，為中國可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約型社會的建設做出貢獻。區(qū)域景觀可視度分析上兩圖主要模擬了在區(qū)域內(nèi)對地標建筑的可視度分析，從結果可以清晰的看到 城市道路上對該地標建筑的可視度分布。圖例表示景觀建筑被可視面積的大小，從藍色到黃色對應面積為0到2800平方米。在道路上網(wǎng)格的顏色區(qū)域變化則顯示了能看到景觀建筑的區(qū)域變化。噪音分

8、析模型選取為廣州大學城第五組團規(guī)劃模型，噪音源假設選取為露天體育場，并設定為500M赫茲的噪音，噪音波成球狀散射，高度角為45度，方位角90度，聲波數(shù)量1000。通視分析 系統(tǒng)可根據(jù)用戶指定的兩個坐標點，動態(tài)計算兩點之間的建筑遮擋關系，并能夠自動列表顯示分析結果。 天際線分析 可以在確定分析的起點和終點后，自動生成天際線圖，輔助城市設計、控制街道景觀。 方案調(diào)整用戶可對方案模型根據(jù)高度、層數(shù)進行垂直方向的調(diào)整，根據(jù)方案模型基底形狀進行水平方向的調(diào)整，或直接對建筑模型進行等比縮放、位置移動，以及根據(jù)特定要求對建筑模型進行調(diào)整。 方案對比系統(tǒng)提供多方案多屏對比分析的功能，用戶可以從不同角度、不同方

9、位來同時觀察各個設計方案，比較不同方案對城市景觀，對周圍建筑的影響。 BIM技術在小城鎮(zhèn)建設中的應用以福建省閩侯縣荊溪鎮(zhèn)為例規(guī)劃設計階段應用BIM技術安置房建設出資方絕大多數(shù)是政府部門，部門內(nèi)部相關專業(yè)人員比較稀缺，多數(shù)人二維圖紙看不懂，三維效果圖只是個表象，可能無法準確理解設計人員的設計意圖，溝通有障礙，導致無法精準把控設計質(zhì)量。采用BIM技術，規(guī)劃從三維入手，CITYPLAN三維互動設計規(guī)劃軟件徹底顛覆了傳統(tǒng)的“平面設計”模式，使得原本抽象的二維圖紙具體化、形象化，實現(xiàn)設計指標與圖形、三維模型與平面圖紙相互關聯(lián)以及三維仿真可視化漫游等功能。設計人員利用三維規(guī)劃圖與業(yè)主進行方案溝通、討論、認

10、定。熟悉地塊地形的村鎮(zhèn)干部和村民代表結合三維規(guī)劃圖，查看安置房布局、外立面效果、道路走向、景觀等，通過屬性參數(shù)查看建筑面積、基地面積、層數(shù)、容積率、綠化面積、限高、退距、日照等等指標參數(shù)。無需專業(yè)知識就能看得懂設計意圖，溝通方便，便于業(yè)主精準把控設計質(zhì)量。設計、施工階段應用BIM技術施工圖設計階段創(chuàng)建BIM模型，自動生成平、立、剖面圖紙，通過深化形成施工圖。在設計過程中形成標準戶型庫，通過戶型組合，建立標準層模型，應用三維輔助設計軟件自帶的“粘貼到選定標高”功能，快速、精準的創(chuàng)建其他標準層模型。BIM技術具有相互關聯(lián)、一處修改處處修改的特點，三維模型的完成意味著相關平、立、剖面的完成，修改平面

11、圖紙，與之相關聯(lián)的立面、剖面也自動關聯(lián)修改。利用模型自動生成門窗統(tǒng)計表、工程量清單，同時進行日照、通風、照度、能耗等建筑性能分析，直接使用模型進行節(jié)能設計，實現(xiàn)從方案階段到施工圖階段的可持續(xù)設計，并有唯一且可靠地建筑數(shù)據(jù)信息做支持，不會因二次建模不完整而導致錯誤，提高了生產(chǎn)效率。所有設計文件整改完成后，形成最終設計模型，并設計室內(nèi)漫游路徑，形成完整的動畫文件，配以音效及文字說明，提交給審圖單位、建設單位、施工單位等。在圖紙交底中，將二維的圖紙以三維實體的形式展現(xiàn)，加深相關人員對設計文件的了解，便于發(fā)現(xiàn)圖紙的錯漏碰缺等問題，并便于與前期三維規(guī)劃圖做對比，把控設計質(zhì)量。安置保障房戶型少，設計院建立標準戶型庫后，通過標準戶型合理組合，形成施工圖，并保證施工圖質(zhì)量，大大提高了工作效率，從而也可以減少鎮(zhèn)政府對設計費用的支