项目基地选择在邯郸市磁县，磁县位于邯郸市区的南部，基地位于磁县磁州镇政府的南侧，其周围服务设施齐全，五里铺村的南侧，其背面为平安路，是磁县的一个主干路。并且基地周围有公园，博物馆，中学，以及文化中心，其区位交通发达，设施完善，对于开发绿色住宅小区具有得天独厚的优势

在开发之初，我们选择用新的技术理念即BIM技术，来指导此次的绿色建筑住宅设计规划。由于是首次新技术的尝试，所以在规划之初就特别的重视。首先先确定BIM的团队，其次是确定选择的BIM平台。在解决了这两大关键的问题之后，在对方案基地进行调研，然后把调研的数据在输入BIM数据库，通过BIM数据库分析，然后建筑师在根据数据的资料来开始初期的概念方案设计，下文将要通过此过程具体介绍BIM如何具体应用到过程中的。

地域气候特征分析

（1）突出设计要点

在设计方案前，首先对基地进行系统的分析，并且利用Ecotect分析其邯郸地区的气候特征，通过分析气候特征，我们就可以根据气候特征做出相应的节能策略，如夏季通风问题，冬季采暖等等。这些分析的数据可以为建筑师提供理论依据。

图1邯郸地区夏季焓湿图 图2邯郸地区冬季焓湿图

利用Ecotect焓湿图，可以分析其邯郸地区的冬季气温特征和夏季气温特征，从图1可以知道，邯郸属于典型的北方气候特征，并且最高温度在七月，最低在一月。尤其夏天比较热，并且邯郸的气候比较干燥，所以方案要考虑到夏季通风问题。在冬季，如图2焓湿图可得知，冬季相对来说，气温比较低，对人来说很不舒适。所以冬季室内采暖问题成为了关键，就对建筑进行被动式采暖成为了关键问题。所以在建筑方案设计阶段要兼顾夏季通风和冬季采暖两个方面。

图3组合策略作用下邯郸地区夏季焓湿图 图4组合策略作用下冬季焓湿图

通过Ecotect的综合组合策略下的分析，建筑方案设计主要考虑冬季和夏季两个季节的节能策略，就夏季如何隔热和通风问题，应予以考虑到建筑方案设计当中，建筑外形尽量要兼顾冬季和夏季的季节变化情况，以此选择最优的建筑外形，以及冬季的保温策略，使得建筑在被动式节能下能够尽量的保证冬季室内的保温效果。所以在BIM软件Ecotect分析下，使得在冬夏两季的节能策略显得尤为简单。

（2）选用适宜技术

通过综合策略分析之后，我们应该针对问题选用适宜的技术来应用于建筑设计方案之中。节能技术分为主动技术和被动技术，由于被动技术能大大减少能源问题，所以我们首先应该考虑被动技术，常见的被动技术有“自然通风”、“自然采光”“太阳能加热”等等。如果被动技术解决不了节能问题，我们在予以考虑主动的节能技术，如“地源热泵技术”。

通过上述分析，本案将对夏季自然通风和冬季采暖作为两个主要的研究对象。针对夏季通风，我们选择被动式自然通风的方式。建筑的户型采用南北通透式，这样可以使室内在夏季可以有过堂风。使得夏季室内通风效果达到最佳，并且能够及时的排出夏季室内干燥的热空气。使其室内达到最适宜身体的空间环境。在冬季采暖方面，我们尽量要利用太能能，通过比较大的阳光房，可以使室内达到理想的温度，并且选用保温良好的保温材料，以保证冬季保温的作用。通过冬夏两个季节的节能策略组合下，使得该项目更符合绿色建筑的标准。

依据场地模拟的规划布局优化

（1）初定建筑布局

图5最佳朝向与最差朝向对比分析 图6太阳辐射量对比分析

在定建筑布局之前，首先是依据BIM软件Ecotect分析其建筑的最佳朝向，通过太阳热辐射分析与WeaTool工具分析得出，最佳朝向为南偏东7.6°。如图5与6所示，所以在根据建筑的场地以及各种因素条件，综合评定，最终建筑选择朝向为南偏东8.6°，由于建筑的朝向涉及到整个建筑的采光，所以建筑朝向选定对于整个建筑的人居环境是非常重要影响因素。并且在经过太阳辐射分析，在确定每个建筑的间距，使其每个建筑的采光能够达到日照采光标准。同时也证明了BIM的被动式节能策略的可实施性。

（2）优化建筑布局

图7整体场地三维日照分析图 图8整体场地三维遮挡分析图

根据BIM数据库场地的数据，建立场地周围的模型，在依据BIM软件分析其周边建筑对场地遮挡情况，如图7与8可以得知场地的区域是否又被其他建筑物遮挡情况。在根据国家相关规范，综合评定出场地的日照合理的区域。通过以上分析结果最终确定整个小区的规划布局以及建筑红线与基地的位置关系。

确保性能优化的建筑设计策略实施

（1）拟定建筑造型

通过6.3小结利用Ecotect软件分析了场地以及气候，最后确定了建筑造型，利用Revit绘制出建筑的模型，并且以Revit为中心建立数据库，同时各个专业开始基于BIM在一个平台下协同工作，以保证信息的流程性。如图9所示建立了Revit信息模型。

图9 Revit单体模型

图10 规划优化过程图及优化后的建筑造型

在建筑的造型上，充分考虑节能环保理念，建筑的南面采用阳光房。在主卧的部分向前突出一部分，使得在冬季可以有保暖和收集阳光的作用，在夏季，可以减少太阳热辐射。建筑的西侧尽量少开窗，以避免太阳西晒所带来的光污染。南侧则通过阳光房大窗户，以达到采光保暖的效果。使得建筑室内达到夏季通风隔热，冬季保暖采光的要求。在窗户的选择上尽量则选用当地的节能环保的材料，且具有很好的保温隔热效果，窗墙比则应该适中，既要考虑到采光问题，又要兼顾其冬季保温效果，使得室内达到人居的理想状态。

图11建筑各层三维日照分析

图12建筑各层三维采光分析

（2）优选建筑材料

由于Revit软件拥有很强大的信息量，所以每个材料及属性都可以通过编辑相关模型构建的属性，来表达建筑的材料。编辑模型构建材料的同时，Revit也会相应的做出提示，如墙体的外表面有几种材料可供选择，多厚为合理。

就本案来说，我们在选材时尽量选择高性能，节能环保，绿色的生态材料，并且尽量选取当地的建筑材料，这样有利于当地的发展和减少运输材料所带来的运费问题，并且生态的材料其寿命问题也在考虑其中，建筑年限一般70年如果建筑材料达不到70年这将影响整个建筑的生命长度。

（3）优化热工环境

对于外围护结构材料的选择对于室内人居环境尤为重要，尤其是邯郸季节性比较明显的气候特征。经过综合分析对比最终我们选择两种结构外墙作为对比，然后选择一种节能性能最佳最的绿色环保围护结构做为本次方案的外墙结构。

如图13所示，墙体一构造为10mm水泥砂浆+110mm砌块+10mm水泥抹面，其逐月不舒服如图14所示，其U形值为2.62。墙体二的结构如图15所示，25mm松木颗粒+75mm绝缘保温材料+10mm水泥砂浆，其逐月不舒服如图16所示，其U形值为0.40。

图13实验一墙体构造示意图 图14实验一室内逐月不舒适度分析图

图15实验二墙体构造示意图 图16实验二室内逐月不舒适度分析图

图17 实验一二室内逐月 不舒适度对比分析图

经过试验分析可知，如图17所示；比热容大的外围护结构比热容的小外围护结构使建筑更节能一些，并且在冬季比热容大的更容易保温。而在夏季，还起到了隔热的作用，使其室内更加舒适，以此来营造良好的室内人居环境，所以也证明了BIM技术在绿色住宅建筑设计中的优越性。

李爽 河北工业大

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