金 若

(貴州大學建筑與城市規(guī)劃學院，貴州 銅仁 554300)

0 引言

隨著城鄉(xiāng)建設(shè)不斷推進，BIM技術(shù)憑借其在可視化、全生命周期、參數(shù)化、信息化等方面的獨特優(yōu)勢逐漸得到了城鄉(xiāng)規(guī)劃工作的重視，并開始從建筑施工行業(yè)延伸到了城鄉(xiāng)規(guī)劃的微環(huán)境管理領(lǐng)域中來。BIM技術(shù)能夠以建立三維信息模型的方式對居住環(huán)境與生態(tài)環(huán)境進行動態(tài)化的模擬，將城鄉(xiāng)規(guī)劃中的諸多影響因素量化為明確的指標，使規(guī)劃設(shè)計的科學性大大提高，而城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺則正是基于對BIM技術(shù)充分應(yīng)用的微環(huán)境分析與模擬平臺。

1 BIM技術(shù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺中的應(yīng)用思路

BIM技術(shù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺中的主要功能是對各種情況下的三維信息模型進行構(gòu)建，而三維信息模型構(gòu)建的基礎(chǔ)則是城鄉(xiāng)規(guī)劃中的部分設(shè)計方案。根據(jù)設(shè)計方案中的各項數(shù)據(jù)，微環(huán)境管理平臺能夠借助BIM技術(shù)將符合該方案預(yù)期的微環(huán)境模型構(gòu)建出來，并輸入不同的外部環(huán)境數(shù)據(jù)進行各種情況的模擬演算，從而使得不同外部環(huán)境下設(shè)計方案的表現(xiàn)能夠通過模型變化清晰的表現(xiàn)出來。例如：在單體建筑的空間布局方面，微環(huán)境管理平臺能夠根據(jù)單體建筑的設(shè)計方案對其模型以及周圍環(huán)境與建筑進行模擬，并將不同季節(jié)、天氣、時間下建筑的光照情況展現(xiàn)出來，同時還可以將這些情況進行以量化指標的形式準確評估，從而讓不同設(shè)計方案間的比對顯得更加直觀，這樣一來，城鄉(xiāng)規(guī)劃決策自然也就會更加科學。此外，微環(huán)境管理平臺還需要專門的數(shù)據(jù)庫作為支撐，數(shù)據(jù)庫可以存儲各類城鄉(xiāng)規(guī)劃經(jīng)常會涉及到的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時也能夠?qū)⒊青l(xiāng)規(guī)劃設(shè)計過程中的各類模型存儲起來，用于后續(xù)規(guī)劃中的對比評估與決策審核工作。

2 城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺的模擬功能

2.1 日照分析

城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺分為不同的功能模塊，負責對城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計中的各類關(guān)鍵性因素進行模擬與評估，而日照分析正是其中之一。日照分析功能主要是針對建筑物采光權(quán)、建筑物遮擋日照時間、滿窗日照幾方面，需要以時間、地域、建筑造型等因素為基礎(chǔ)建立模型，對建筑物的任意立面、地面進行顯示，同時基于模型展開運算、外部環(huán)境模擬與結(jié)果分析，最后將分析結(jié)果以日照圖、指標表、視頻等不同的形式輸出，使用戶能夠?qū)θ照涨闆r擁有更加直觀、深入的認識。例如建筑的日照累積時間就可以通過建筑模型的三維圖示進行展示，不同的日照累積時間可以用不同顏色以及深淺變化來表示，并將顏色對應(yīng)的具體數(shù)值做出準確標準，這樣就可以將建筑不同區(qū)域的日照累積時間直觀的展現(xiàn)出來。

2.2 通風分析

通風是建筑所必須要考慮的關(guān)鍵性因素，而通風分析功能則是微環(huán)境管理憑條的重要功能模塊之一。通風可以理解為微環(huán)境的空氣流動情況，因而通風分析一般會采用CFD軟件來構(gòu)建出流體力學模型，同時結(jié)合氣象數(shù)據(jù)來真實模擬設(shè)計方案在不同外部環(huán)境下的風環(huán)境情況，并將風的流向、風速、空氣齡和熱島區(qū)域等情況轉(zhuǎn)化為量化指標，并以風速云圖、指標表、顆粒升降圖等形式輸出，從而將建筑的流體環(huán)境進行準確描述。而在得到流體環(huán)境的情況下，平臺就可以基于評估標準與類似模型對其通風性進行科學的評價。

2.3 熱工分析

熱工分析功能模塊主要包括建筑物的太陽熱量收集、反射與輻射情況，以及建筑物全立面和建筑物內(nèi)在(考慮遮擋情況)的溫度分布區(qū)域。這一功能模塊的實現(xiàn)同樣需要以規(guī)劃數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立模型，其中對于規(guī)劃區(qū)域內(nèi)水系、道路、綠地的分布情況需要進行明確與重點考慮，之后結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、風環(huán)境情況來展示不同情況下的溫度分布情況、熱島分布情況以及熱工系數(shù)，并通過視頻動畫、溫度場分布圖、指標表格等形式輸出。

2.4 能耗分析

能耗分析簡單來說就是對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)水、電、氧氣等能量消耗情況以及二氧化碳排放情況的表示。能耗模擬除了需要區(qū)域內(nèi)的規(guī)劃數(shù)據(jù)，還需要明確建筑體量，并根據(jù)不同區(qū)域人口數(shù)量變化對能耗情況變化進行考慮，而其分析結(jié)果則需要通過能耗分布圖、指標表格等形式進行具體表示。

2.5 噪聲分析

噪聲分析與其他功能模塊相比差異較大，由于噪聲在城鄉(xiāng)規(guī)劃中并不屬于必然因素，因而想要對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的噪聲情況進行分析、評估與表示，通常需要對建筑區(qū)域內(nèi)的噪聲污染源以及交通噪聲進行仔細、全面的調(diào)查，并以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合依據(jù)規(guī)劃數(shù)據(jù)建立的建筑群模型對區(qū)域內(nèi)噪聲傳播情況展開模擬與分析。分析主要針對噪聲影響的衰減情況，其分析結(jié)果需要通過指標表格、噪聲影響衰減云圖以及噪聲具體影響的相關(guān)動畫視頻等形式進行輸出。

2.6 景觀可視度分析

景觀可視度分析模塊的功能實現(xiàn)需要以區(qū)域內(nèi)的景觀目標可視區(qū)域為基礎(chǔ)，并對可視區(qū)域的邊界條件進行具體設(shè)置，在明確邊界條件與目標可視區(qū)域后，即可根據(jù)建筑群分布情況對各個建筑景觀在目標可視區(qū)域的遮擋情況與可視度進行分析，并用指標圖來對具體的視覺通透性進行表示。

2.7 其他因素分析

除日照、通風、熱工、噪聲等常規(guī)因素外，城鄉(xiāng)規(guī)劃的微環(huán)境還具有著其他較為關(guān)鍵的影響因素，如舒適度、光環(huán)境等等，這些因素對于城鄉(xiāng)規(guī)劃在設(shè)計、決策方面的科學性同樣有著直接的影響，而針對這些因素進行分析的功能模塊在城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺中也是很可能出現(xiàn)的。同時不同功能模塊所需的數(shù)據(jù)也是不同的，例如舒適度分析就需要多方面的生態(tài)評估數(shù)據(jù)。

3 城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺的應(yīng)用分析

3.1 基礎(chǔ)功能應(yīng)用

除多個功能模塊以外，城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺還設(shè)置了一系列較為完善的基本功能，從而為平臺的實際應(yīng)用提供更好的支持，如已輸入數(shù)據(jù)并完成創(chuàng)建的項目場景模型可以進行快速檢索與自主選擇，而在觀察場景模型時，則可以對外部環(huán)境參數(shù)進行自定義，并針對模型進行放大、縮小、移動、各角度轉(zhuǎn)換等操作，以方便用戶全面的了解模型情況。此外根據(jù)規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)，還能夠?qū)σ?guī)劃區(qū)域的建筑功能、建筑層數(shù)、建筑體量、區(qū)域面積等信息進行自主統(tǒng)計與顯示。

3.2 應(yīng)用領(lǐng)域

在城鄉(xiāng)規(guī)劃中，微環(huán)境管理平臺不僅能夠?qū)σ?guī)劃設(shè)計進行全方位的模擬計算與評估，從而為規(guī)劃審批提供參考，同時還能夠根據(jù)相關(guān)政策、標準、規(guī)定建立完整的指標體系，并將規(guī)劃方案指標與指標體系進行對比，明確方案的不足，從而為后續(xù)的設(shè)計方案優(yōu)化提供幫助。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)對于城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺的功能實現(xiàn)來說是非常關(guān)鍵的，而微環(huán)境管理平臺的諸多功能模塊也能夠為城鄉(xiāng)規(guī)劃的設(shè)計、管理、決策起到很好的輔助性作用。而隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)的進一步深入，基于BIM技術(shù)的城鄉(xiāng)規(guī)劃微環(huán)境管理平臺還將在未來發(fā)揮出更為重要的作用。