建筑设计行业环境分析

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建筑设计行业环境分析范文第1篇

关键词：建筑设计；计算机辅助设计；CAD

Abstract: computer aided architectural design software will be divided into three categories: design class, the performance of software and the analysis of software, this paper probes into three kinds of computer aided architectural design software development and application, and combining with the current green building design, at the request of using a computer aided design software is discussed, and to the computer aided design software application trend is pointed out.

Keywords: architectural design; Computer aided design; cad

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：

计算机辅助设计是建筑设计技术与计算机计算的完美融合，是随着计算机技术不断发展而必然出现的产物。从二十世纪计算机在建筑设计中的应用开始，计算机技术已经渗透到了建筑设计的各个层面，包括建筑前期设计、后续的具体表现以及后期的具体环境分析等，对建筑设计的方式，甚至是建筑的具体形式都产生了重要的影响，有效的拓展了建筑设计领域，对建筑设计的持续发展具有重要的贡献。

1、计算机辅助设计类软件

（一） 以SketchUP为代表的建筑前期设计软件

当前国内使用较多的建筑前期方案设计的主要软件是SketchUP，同时也是当前的主流设计软件之一。该建筑软件给设计设计师提供了一个直观的可视化开发界面，尤其是在辅助工程进行构思和表现过程中提供了方便的操作方式，提高了建筑创作设计的效率。因此，很多人又将该软件称作“草图设计大师”。

该软件与其他的三维图形软件相比具有更高的适应性，能够很好的适应建筑设计的前期工作。其一，他能够很好的跟踪设计师的设计思维，激发他们的创作灵感，能够快速的将设计师的思维转化成为具体的三维模型；其二，通过对角度的任意变化来对所设计建造的外观，内层空间以及建造的各个细节部分进行详细观察，而且还能够方便的生成各种剖面图，并实现尺寸标注；其三，SketchUP还带有建造需要的大量门、窗、柱等建筑结构件和材质库，能够方便的进行建筑设计效果的渲染。

（二） CAD参数化设计软件

国内建筑行业所使用到的CAD软件，诸如天正、中望等CAD软件大部分都是以AutoCAD为基础，通过有效的二次开发来获得适合自身使用情况以及使用需求的软件。而AutoCAD是二十世纪八十年代由Autodesk公司在计算机上采用CAD技术开发出的一款计算机绘图软件包。由于它具有开放的二次开发平台和基础，因此在使用的过程中得到了不断的完善和升级，逐步发展成为了国内以及国外最为常用的CAD软件之一，对CAD技术在建筑以及其他工程领域中得到了广泛的应用起到了推动作用。

CAD软件在绘图的过程中是使用最为基本的图形元素作为绘图以及建模的基本要素，能够很好的使用建筑设计师的使用要求。同时，其交互式的使用菜单也极大的方便了软件的使用者，具有强大的设计功能。再次，其参数化的设计方式也给图形的精确表达提供了基础，能够高效的进行施工图的绘制。

2、建筑设计的表现类软件

3DSMAX软件被广泛的应用到建筑、影视特效制作以及历史遗迹的恢复等多个领域。它又被称作3D Studio Max，属于一种制作和渲染类操作的专业软件。在进行建筑模型的创建、材质的设计，光影的渲染以及动画的模拟等过程中都可以用到3DSMAX软件。它在建模方面具有多边形建模、放样建模以及NURBS建模等多种建模方式，同时还兼具强大的编辑与修改能力，可以很好的完成复杂模型的创建及分析工作。同时，该软件还具有较强的兼容能力，通过丰富的插件体系来实现与其他软件的兼容，拓展了该软件的使用范围。

3、建筑分析类设计软件

（一） 建筑设计中声环境分析软件

当前，国内自主开发的声环境分析软件还处于初期研发阶段，主要是采用国际主流的声环境分析软件，诸如ODEON、EASE和RAYNOISE等。这些软件主要是用于对建筑空间的声学进行模拟，通过给建筑空间的模型进行输入定位，然后再利用对应的操作获得空间直观的声学效果，用作建筑设计的参考。

（二） 建筑设计中采光和日照分析软件

当前国内所采用的采光与日照分析软件主要是Radiance、Lightscape以及LumenMicro等，他们可以很好的在虚拟环境中模拟可见光的效果，同时还能够获得亮度与辐射率的变化情况，并通过计算机来进行渲染，获得良好的视觉效果。用以提高建筑的舒适度以及美学程度。

4、利用计算机辅助建筑设计软件进行绿色建筑设计

基于模拟辅助设计的原则 ，清华大学 DEST 开发组将设计过程中设计人员和计算机模拟程序的工作进行了区分 ，提出了实现模拟辅助设计的具体流程 ，如图 1 所示。开发组将设计过程中设计人员和计算机模拟程序的工作进行计的具体流程，如图1所示。

图1 设计人员计算机模拟分工

通过模拟计算可以对多种备选方案进行可行性分析与进；另一方面，建筑师可与设备工程师和结构工程师进行共同的绿色功能模拟计算，最终形成一个信息的反馈优化功能。从根本上来讲，利用计算机辅助软件进行绿色设计实现的是一个逐层深入的过程，通过逐步的细化各个绿色指标来完成整个指标系统的达成。而在各个细化指标的达成和设计都是通过循环设计、信息反馈的方式实现的。

结语

本文从设计类、表现类软件以及分析类三个方面，分别探讨了计算机辅助建筑设计软件的发展及其应用情况，同时结合当前绿色建筑设计的要求，对利用计算机辅助软件进行设计进行了论述，给计算机辅助设计软件的应用趋势指明了方向。

参考文献：

[1] 周剑，徐倩. 数字建筑应用软件初探. 兰州教育学院学报, 2011,27(6):285-286.

建筑设计行业环境分析范文第2篇

关键词：主题酒店；自然环境；人文环境；创新能力

引 言

建筑设计课程是建筑学本科阶段的专业核心课程，其课程设计涵盖民用建筑里的多种类型。建筑设计的对象从居住建筑到公共建筑都有涉及，旅馆建筑是其中一个重要类型。旅馆建筑设计的教学重点是掌握旅馆建筑的功能特点与设计要点并熟知相应的设计规范及社会法规，培养学生对此类建筑的艺术欣赏力和设计能力。

旅馆建筑设计的教学目标是使学生了解旅馆建筑设计基本知识和一般原理，初步掌握此类建筑设计方法和步骤，了解各类酒店建筑的特点和室内外环境的设计原则，培养学生进一步掌握环境分析的方法及解决较复杂地形条件的能力。采用评议和启发为主要教学方法，加强实践调研环节。通过课堂讲授、实地参观及调研、课堂辅导等教学方法的结合，使学生能够初步掌握处理建筑的功能，技术，艺术等方面的关系的能力和正确运用建筑尺度的概念，能从环境角度进行室内外整体的建筑空间设计。本次旅馆建筑设计教学引入主题酒店的概念，从自然环境和人文环境两方面强调建筑与环境的关系。设计教学过程注重调研实践并从主题酒店的角度鼓励建筑的个性表达和设计创新。

1 主题酒店设计教学实践案例

本次旅馆建筑设计的基地位于四川省都江堰市中兴镇新益村和沿江村境内（青城山前山山门附近），西北面坐拥优美的人工湖，远处可以眺望青城山景观。项目用地面积50072m2，定位为四星级旅游度假酒店。主要功能包括会议培训、研发交流、会务展示和旅游度假，其中住宿部分包括140套特色客房和10套别墅客房。

尊重基地的自然环境条件，从当地的地形、地貌和气候等自然条件入手进行自然资源调查包括气候资源，水资源，土地资源，动植物资源及景观资源等。旅馆建筑项目的地块呈L形，在建筑的朝向和布局的考虑上，充分利用地势，将公共区域布置于交通便捷的南部，酒店客房部则沿基地人工湖方向布置（图1）。由于青城山气候宜人，冬暖夏凉，客房部分的廊道置于半开敞状态，节约能耗的同时，取得与景观的呼应。成都常年主导风向为东北风，随着地形和景观条件，总平面也采用L形的布局，在引导主导风向更加多的接触建筑表面的同时，也减轻了部分客房为了追求景观西晒的程度，达到降温的效果（图2）。

调研基地的人文环境，从宗教文化，运河文化，建筑文化，礼节文化等方面入手。本次项目基地拥有丰富的文脉资源，既可远眺“青城天下幽”的道家发源地青城山，又地处因水治堰、因堰兴城的都江堰境内，对人文环境的调研分析自然也从这两个方面展开。“道法自然，天人合一”的哲学思想一直以来对中国的建筑设计影响深远，这在川西地区尤为明显。建筑布局讲究因地制宜，以中轴线展开又不完全对称。院落虚空间的组合是川西建筑的灵魂，其与实体建筑的相辅相成造就了一个个充满活力生机的人性化场所。本次旅馆建筑空间设计的重点也是庭院空间环境的设计。历史悠久的都江堰提供给基地的人文启示则更多表现为当地材料的运用和独特的建筑构造做法。青瓦白墙不仅反映川西地区质朴的审美观也是浅色墙面瞒住四川阴雨天气多而日照不足的采光需求。当地传统建筑穿斗式木构架、不对称的坡屋顶形式、建筑立面山墙窗花等处理手法均给本次设计带来丰富的灵感源泉。（图3）

主题酒店概念的引入进一步鼓励建筑的个性表达，建筑设计的创新能力的培养是建筑设计水平提高的动力。在充分调研分析项目自然环境和人文环境的基础上，建筑创作需要鲜明的主题风格来领导整个酒店的规划设计。每个同学结合自己的设计构思寻找本次旅馆建筑的设计主题，不同的主题意味着不同的出发点，也带来不同的建筑设计创新。图4是罗巍同学的设计作业，设计的主题是用现代建筑语言演绎新的川西风格酒店。酒店的整体布局开敞自由，总体布局上以酒店大堂为核心，娱乐中心、宴会中心分布在酒店大堂两侧，客房区则沿着整个湖岸线，饱览湖光山色。大堂引导出一条空间主轴线，同时由娱乐中心、宴会中心构成一条空间副轴线，整个规划中体现出川西建筑轴线布局的空间特点。在建筑造型设计上，简化川西建筑坡屋顶的元素，单坡顶的运用和前坡短后坡长的设计具有很强的地域性特色。在屋顶及山墙设计上采用退台式设计，平台上简洁的构架和女儿墙的坡屋檐相结合，将大面积的斜屋顶分隔成几个块面，显得虚实变化，错落有致。建筑立面的设计运用白、灰两种色块和线条组合，用现代的手法及材料建造演绎川西建筑穿斗结构的特色。

图5是廖诗帅同学的设计作业，设计的主题是山水意向的庭院式酒店。设计紧紧围绕庭院空间这一主题，首先利用建筑物的相对高大体量对开阔的人工湖面形成围而不隔的遮蔽。在建筑前部的公共区，考虑了与建筑后区的布局关系，设计了两个开敞程度不同的园林式庭院，且通过对景观节点的连接，使两个园林之间又有某种暗含的联系。开阔的人工湖大尺度景观与精巧的园林式庭院小尺度景观之间，通过运用建筑的局部架空、出入口的框景、不同体量之间空隙的对景等手法形成过渡。这样，不同层次的景观根据人们的不同路径，自由组合成不同的观赏节奏，增加其体验的趣味性。

2 结 语

建筑设计课程教学的核心是理论联系实践，掌握综合处理建筑与环境、建筑内部功能关系，建筑技术与艺术等多方面矛盾的能力。在旅馆建筑设计理论联系实践的同时必然要看到目前酒店行业的发展趋势，当前酒店行业的竞争逐渐从建设规模竞争转向文化品位的竞争，越来越多的酒店在竞争中亮出自己的文化名片。主题酒店以既定的主题来营造酒店的建筑形象和文化氛围向顾客展示酒店文化，使其在酒店文化品牌竞争中独树一帜。引入主题酒店概念的旅馆建筑设计课程教学实践紧跟时代步伐取得良好效果，也说明每个建筑设计课程教学都应具备与时俱进的教学理念。

参考文献

建筑设计行业环境分析范文第3篇

关键词：绿色建筑；性能模拟；设计；教学体系

中图分类号：S611文献标识码： A

一、绿色设计方法的创新

1、绿色设计竞赛激发学生的科研创新能力

建筑学专业学生对绿色建筑技术的研究和探索对中国绿色建筑的发展和未来有着导向作用。目前国际绿色建筑行业水平整体领先，在校建筑学专业学生及教师对绿色建筑设计与技术也越发关注，同时引发行业内对绿色建筑技术的深层次思考，通过举办有影响力的绿色建筑设计大赛，可促进国内外建筑学专业学生之间在绿色建筑领域的交流。

建筑学专业在读学生把对未来绿色建筑的设想在竞赛作品中呈现出来是绿色设计理念最好实现路径。以人、建筑和自然环境协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住使用环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，在建筑的全寿命周期内最大限度地降低对环境的冲击，竞赛要力求低能耗、低排放、无污染，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间以达到建筑与技术的最完美结合。

2、建筑性能模拟技术的绿色教学方法

将信息技术引入绿色教学，诸如通过计算机处理现场条件的数据，分析数据的结果，充分显示多媒体计算机在建筑学教学中的巨大发展潜力。如BIM建筑信息模型的建立，是建筑领域的一次革命，麦格劳-希尔将其定义为“创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的过程”。再如在设计教学中帮助学生学习Ecotect软件，对太阳辐射、热工学、光学、声学等建筑设计各阶段的全面技术性能进行分析。同时对用于采光分析的Radiance，通风分析的Airpak等软件进行介绍，此外Revit、Design builder等量化软件的应用，可使学生的设计作品更直观和有深度。让学生了解这些技术手段的优势，为绿色设计教学注入高科技力量。所以基于先进的三维数字设计解决方案所构建的“可视化”的数字建筑模型，提供“模拟和分析”的科学协作平台和利用模型对项目进行设计和推敲，以更好地达到教学目的。当前常用的建筑性能模拟软件及其主要功能见表1。

运用建筑性能模拟软件能够在设计的各个阶段为设计师提供数据支撑，推动设计的科学化和合理化。建筑设计是分阶段进行的，在不同的阶段有不同的设计内容，并且随着设计的深入会有不同的专业参加到设计过程中，相应的建筑性能模拟也应该分阶段进行。首先应该明确建筑设计各阶段的设计目的，确定和设计过程相对应的模拟过程，最终实现两个过程的协同工作。

二、绿色建筑设计教学实践

1、设计准备阶段

这一阶段，除了常规的带领学生完成场地踏勘和分析外，还针对绿色建筑设计课题的特点设置案例分析、软件学习和专题讲课的教学内容。

1.1案例分析

为使学生尽快对绿色建筑有直观的认识，这一环节是要求每个学生选择国内和国外各一个绿色建筑实例作详细解析和研究，从所选建筑当地气候、生态策略、技术手段等方面作深入分析，并将结果整理成演示文件，安排专门的教学时间在课堂上相互交流，使学生在较短的时间内集中接受较多的知识。

1．2软件学习

在设计开始前对学生集中进行软件培训，设计教学中主要使用Ecotect软件，同时还对用于采光分析的Radiance、通风分析的Airpak和噪音分析的CadnalA1等软件进行介绍，鼓励学生在课外自学软件并运用于辅助设计。

1．3专题讲课

因为绿色建筑在本科教学中尚未形成完整的教学体系，学生普遍对绿色建筑的理解不够深入和系统，教师还进行了几次专题讲课。课程一是绿色建筑概论，首先是对绿色建筑的相关背景知识、基本概念等进行讲述，使学生对绿色建筑有初步的认识，了解自然环境和建筑之间的相互关系，了解可再生资源技术的原理和应用方法，了解绿色建筑设计的工作步骤。课程二是绿色建筑技术，在学生初步建立了绿色建筑观念后，结合实际案例对常用的绿色建筑设计手法和实用技术进行讲解和总结，使学生在设计中不再“无计可施”。课程三是对绿色建筑的相关标准和评价体系进行讲解，包括中国的《绿色建筑评价标准》和美国的LEED评价体系等，让学生对绿色建筑有更全面的了解。课程四是建筑物理知识的回顾和总结，带领学生重温建筑物理课程的重要知识点，使学生在运用软件分析时对得到的各种数据心中有数，进而对学生进行逐步深入的指导分析。

2、设计中期阶段

在设计阶段一开始就强调从绿色建筑角度出发来指导设计，更关注理性化的设计推导过程，最大限度地调动各种技术策略的均衡应用，从而达到设计方案生态效益最大化。

在设计阶段的前期，运用Weather Tool工具对建筑所处的气候条件进行分析，得到项目所在地的温度、湿度、风力风向、适宜朝向等基础数据。学生通过气候分析，结合场地的实际情况，再综合考虑建筑功能等情况设计出草图，在软件中建立初步模型进行分析。建议学生在方案前期考虑几种不同的布局模式，然后分别建立模型在软件中从日照、采光和温度等方面通过数据进行直观的比较。在比较中加深对方案布局合理性和周围环境对建筑影响情况的认识。

在方案构思阶段有了初步的设计思路之后，可建立简单的模型，对方案从日照、通风等方面进行比较和分析，经过多方案的比较，找出建筑的最佳布局和组合方式，进行深入设计，如图1所示。通过对设计中可能存在的不同规划布局形式进行风环境分析，得出最佳的布局模式。在确定建筑布局之后，对建筑内部空间和技术细节进一步深化，对房间布局、遮阳方式、开窗方式和大小、是否应用附加阳光间和是否增加室内通风井等不同的情况进行分析，建筑性能模拟技术能够为以上分析提供有效的数据支撑。图2为对窗户遮阳设计进行的模拟研究。

在此阶段教学中，邀请建筑结构和建筑设备等方面的教师参加教学工作，为学生提供相关专业方面的技术支撑；同时，邀请各专业的老师参加毕业设计中期评图，和学生对方案进行当面沟通，为学生下一阶段的工作提出意见和建议，从不同的专业角度指导学生对设计方案进行调整和深化。要求学生根据绿色建筑评价的相关标准对方案进行自我评价，发现问题，进而对设计方案进行修改和完善。通过前两个阶段的工作，设计逐步推进，逐步形成最终方案。最终方案的形成要避免过分强调技术的倾向，因为技术不是方案的全部，设计需要综合考虑建筑功能、建筑与环境协调和建筑文化属性等方面的因素。

3、设计成果阶段

在最后一个月的最终设计成果阶段，要求学生在设计中不仅要体现一个最终的设计方案，还应该通过图表说明方案逐步分析深化的过程，使学生在设计阶段中得到的照明、采光、通风分析和噪声分析等图纸能直接运用到正图中。同时还要求对在设计中使用的设计策略和技术手段进行专题说明。通过绿色建筑设计课程的学习，学生较全面地了解了绿色建筑概念，初步掌握了如何入手进行绿色建筑设计，能熟练运用辅助设计软件。

三、教学总结

近年的教学实践表明：

构建完整的绿色建筑设计教学体系需要进一步优化课程设置，调整教学模式，整合各个相关专业的知识。学生应在本科阶段加强数字技术的学习，除了掌握传统的AutoCAD、SketchUp等软件外，还要引导学生在本科中高年级时学习Ecotect等分析软件，并在设计课程中进行运用，在实际使用和交流中得到提高。在绿色建筑设计教学中将设计理念和实际操作结合十分重要，尽可能创造条件使学生有机会亲自去了解材料、设备，甚至参加建造和实践相结合的教育方式能在培养学生设计能力的同时，培养他们的社会认知、适应和影响能力。绿色建筑涉及建筑学以外多个学科的知识，绿色建筑教育需要多领域专家参加到教学过程之中。

结束语

以上对绿色建筑教育的实践只是对绿色建筑教学的初步探索，还需要继续开展更多的实践和研究，加强同国内外院校间的交流和合作，吸收先进经验，通过实践逐步构建完善的绿色建筑教学体系。

参考文献

[1]徐宏，孙明来.关于绿色建筑设计及节能改建分析[J].科技致富向导，2014，11：121+205.

[2]张丹.绿色建筑设计问题研究[J].黑龙江科学，2014，02：213.

[3]唐中义，何浩.绿色建筑设计方案评价[J].价值工程，2014，11：123-125.

[4]刘飞.浅谈被动式设计在绿色建筑设计中应用[J].城市环境设计，2014，Z1：192-195.

建筑设计行业环境分析范文第4篇

关键词：BIM信息模型 绿色设计；全生命周期；绿色建筑；可持续性

中图分类号：O434文献标识码： A

引言

我国正处于经济建设的高速增长时期，每年新建建筑80％以上为高耗能建筑，既有建筑95％以上是高能耗建筑。目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2～3倍以上。严峻的事实表明，中国要走可持续发展道路，发展节能与绿色建筑刻不容缓。绿色建筑能为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，同时在建筑全生命周期（物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、回用过程）中实现高效率地利用资源（能源、土地、水资源、材料）、最低限度地影响环境。[1] "十二五"跨入第二年之际,我国正以前所未有力度推动绿色建筑发展。在欧美纷纷将绿色建筑作为新一轮科技创新主要方向的大背景下，我国将发展绿色建筑作为中国加快经济结构调整和谋求经济增长的新突破口。中国的建筑规模正以每年20亿平方米速度增加，预计到2020年中国建筑能耗将达到社会能源消费总量30%以上，成为最主要的能源消费领域，而目前中国带有绿色建筑评价标识的建筑总面积不足4000万平方米，未来发展绿色建筑空间巨大，为此，财政部和住房城乡建设部下发了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》一文，明确对星级绿色建筑的财政补贴，从二星级的45元/O，到三星级的80元/O，这将引导保障性住房及公益性行业优先发展绿色建筑。

建筑的可持续发展，不仅对建筑环境工程师、建筑设备工程师提出挑战，更重要的是对建筑师的挑战。绿色建筑的一个重要方面就是节约能源，降低建筑能耗。在决定建筑能量性能的各种因素中，建筑的体形、方位及围护结构形式起着决定性作用，直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。［2］

因此建筑设计对建筑的能量性能起着主导作用。不同的建筑设计方案，在能耗方面会有巨大的差别。单凭经验或者手工计算，很难正确判断建筑设计的优劣。目前凭借先进的计算机技术进行复杂的数据计算和实时的动态模拟是实现绿色建筑设计的科学性和合理性的重要保障

1 BIM与绿色建筑概述

1.1 BIM概述

BIM是Building Information Modeling中文为：建筑信息模型是通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，在这里，信息不仅仅是三维几何形状信息，还包含大量的设计信息，如建筑构件的材料、面积、体积、数量、机电参数、价格等相关数据和经济指标。

1.2 绿色建筑概述

绿色建筑：绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。（摘自《绿色建筑评价标准》GB 50378）

(1) 引入绿色建筑的必要性：在我国，伴随建筑业迅猛发展的是国内自然资源的巨大消耗，不可再生能源、淡水、天然材料、可耕地等正走向枯竭,温室气体的排放量和建筑垃圾产生量也大幅增加。

(2) 绿色建筑的全生命周期：绿色建筑强调的是在整个建筑生命周期中，在建设和使用流程上对环境负责和提高资源使用效率，建筑的生命周期是指：选址、场地改造、建筑设计、建造、运行、维护、翻新和拆除。

绿色建筑设计的关注和影响对1.3 BIM与绿色建筑的关系.

(1)BIM提供绿色建筑设计分析的平台，BIM的重要意义在于它重新整合了建筑设计的流程，其所涉及的建设项目全生命周期管理，恰好是象。

(2)BIM所包含的各种绿色分析软件给与绿色建筑各种强大的数据支持.

如通过对Revit建立的信息模型，在方案阶段可以通过导出DXF文件进入ECOTECT做可视化分析及日照分析；导入RADIANCE做采光分析；在初步设计阶段，导出GBxml标准文件进入IES做舒适度分析；导出STL文件进入STAR-CCM+做风环境分析。

2绿色建筑与BIM的应用

2.1 规划阶段的选址与场地分析

场地分析是研究影响建筑物定位的主要因素，是确定建筑物的空间方位和外观、建立建筑物与周围景观的联系的过程。在规划阶段，场地的地貌、植被、气候条件都是影响设计决策的重要因素，往往需要通过场地分析来对景观规划、环境现状、施工配套及建成后交通流量等各种影响因素进行评价及分析。传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端，通过BIM 结合地理信息系统(Geographi Information System，简称（GIS)，对场地及拟建的建筑物空间数据进行建模，通过 BIM 及 GIS 软件的强大功能，迅速得出令人信服的分析结果，帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点，从而做出新建项目最理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。

2.2 方案设计阶段的能量分析

在方案论证阶段，项目投资方可以使用 BIM 来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况。BIM 甚至可以做到建筑局部的细节推敲， 迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。方案论证阶段还可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解决方案供项目投资方进行选择，通过数据对比和模拟分析，找出不同解决方案的优缺点，帮助项目投资方迅速评估建筑投资方案的成本和时间。对设计师来说，通过 BIM 来评估所设计的空间，可以获得较高的互动效应，以便从使用者和业主处获得积极的反馈。设计的实时修改往往基于最终用户的反馈，在 BIM 平台下，项目各方关注的焦点问题比较容易得到直观的展现并迅速达成共识，相应的需要决策的时间也会比以往减少。

2.3 施工建造阶段的冲突检测、施工模拟及工程量统计。

2.3.1施工冲突预先检测

随着建筑物规模和使用功能复杂程度的增加，无论设计企业还是施工企业甚至是业主对机电管线综合的要求愈加强烈。在CAD 时代，设计企业主要由建筑或者机电专业牵头，将所有图纸打印成硫酸图，然后各专业：将图纸叠在一起进行管线综合，由于二维图纸的信息缺失以及缺失直观的交流平台，导致管线综合成为建筑施工前让业主最不放心的技术环节。利用 BIM 技术，通过搭建各专业的 BIM 模型，设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。这不仅能及时排除项目施工环节中可以遇到的碰撞；中突，显著减少由此产生的变更申请单，更大大提高了施工现场的生产效率，降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。

左 管线综合平面右 管线调整避让

2.3.2 施工进度模拟（Revit +Navisworks四维施工模拟）

建筑施工是一个高度动态的过程，随着建筑工程规模不断扩大，复杂程度不断提高，使得施工项目管理变得极为复杂。当前建筑工程项目管理中经常用于表示进度计划的甘特图，由于专业性强，可视化程度低，无法清晰描述施工进度以及各种复杂关系，难以准确表达工程施工的动态变化过程。通过将 BIM 与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的 4D(3D+Time)模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、4D 精确掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置， 对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。此外借助4D模型，施工企业在工程项目投标中将获得竞标优势，BIM可以协助评标专家从4D模型中很快了解投标单位对投标项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、总体计划是否基本合理等，从而对投标单位的施工经验和实力作出有效评估。

2.3.3 工程量统计

在 CAD 时代，由于CAD无法存储可以让计算机自动计算工程项目构件的必要信息，所以需要依靠人工根据图纸或者CAD文件进行测量和统计，或者使用专门的造价计算软件根据图纸或者CAD文件重新进行建模后由计算机自动进行统计。前者不仅需要消耗大量的人工，而且比较容易出现手工计算带来的差错，而后者同样需要不断地根据调整后的设计方案及时更新模型，如果滞后，得到的工程量统计数据也往往失效了。而BIM是一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供造价管理需要的工程量信息，借助这些信息，计算机可以快速对各种构件进行统计分析，大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误，非常容易实现工程量信息与设计方案的完全一致。通过 BIM 获得的准确的工程量统计可以用于前期设计过程中的成本估算、在业主预算范围内不同设计方案的探索或者不同设计方案建造成本的比较，以及施工开始前的工程量预算和施工完成后的工程量决算。

2.4 项目运营阶段的运行维护模拟

在建筑物使用寿命期间，建筑物结构设施(如墙、楼板、屋顶等)和设备设施(如设备、管道等)都需要不断得到维护。一个成功的维护方案将提高建筑物性能，降低能耗和修理费用，进而降低总体维护成本。 BIM 模型结合运营维护管理系统可以充分发挥空间定位和数据记录的优势，合理制定维护计划，分配专人专项维护工作，以降低建筑物在使用过程中出现突发状况的概率。对一些重要设备还可以跟踪维护工作的历史记录，以便对设备的适用状态提前作出判断。

2.4.1疏散模拟（右图）

2.4.2热环境及能耗优化分析

5 结论

随着我国经济的飞速发展和能源问题的日益严重，绿色建筑设计变得越来越重要，从2D CAD 转向基于BIM 技术的三维信息转换，是绿色建筑设计的发展趋势，利用BIM技术，建筑师可以在设计过程中创建包含建筑全部信息的虚拟建筑模型，在设计的任意阶段将其直接导人相关的能量分析软件中，就可以方便快捷的得到能量分析结果，从而及时调整设计方案，优化建筑性能，充分利用BIM 技术来保障绿色建筑设计的科学性和合理性。

目前在采用BIM技术的3D建筑CAD软件与建筑能耗分析软件的结合方面，仍然存在许多尚未解决的问题，如一些主流能量分析软件无法直接导人虚拟建筑模型，不支持IFC数据标准等。但越来越多的软件厂商、开发者、使用者已经开始关注这些问题并在进行研究和开发。相信在不久的将来，综合利用BIM和建筑能耗分析进行绿色建筑设计的技术，将越来越完善和成熟

参考文献

[1]建设部副部长仇保兴在国务院新闻办新闻会上的讲.

[2] 薛志峰等．超低能耗建筑技术及应用．北京：中国建筑工业出版社

[3] 曾旭东 绿色建筑设计中的CAD技术 重庆大学建筑城规学院院刊

[4] Autodesk BIM 课程 绿色建筑设计―教师用书

建筑设计行业环境分析范文第5篇

1前言

在可持续发展成为全世界所追求的目标时，建筑行业也在关注能源以及环保的可持续发展问题。在中国，建筑能耗目前占国民经济总能耗的25％左右，且呈递增趋势，因此开展建筑节能工作有巨大潜力。建筑能耗不仅仅影响国家能源供应，而且能源使用效率的高低还影响环境，例如据有关测试[1]表明：在城市内建筑四周挂满分体式空调时，将造成局部“热岛”现象，空调机的运行能效比COP显著下降，建筑周围热环境也被严重恶化。也就说，建筑节能和居住环境是两个相互关联、相互影响的问题。

随着人民对生活质量要求的快速提高，建筑能耗以更高的速度增加，例如冬季供热地区正迅速南扩，而北方地区空调器拥有量也迅速增加。建筑物寿命一般较长，建筑节能改造难度很大，因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而我国广大地区、不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决的[2]，更需要从建筑设计到建筑细布构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。

另一方面，建筑环境特别是居住环境质量受到越来越多的重视，居住区内的空气质量、办公或居室内的空气品质、噪声水平以及交通状况都是人们关注的问题。一些房地产开发商也注意到这一现象，相继推出了以“绿色”、“生态”为宣传点的建设项目，但真正的“绿色生态”建筑或住区不仅仅是依靠多绿化就能解决的，更重要的是要考虑建筑物理环境中综合因素的影响，包括声、光、气流、热、能耗等诸多方面。

利用信息技术，以计算机模拟为主要手段，从建筑声学、光学、气流、微气候、空气品质、能耗等角度，对建筑设计方案进行全面的评价，不仅有助于房地产开发商提高建设水平、增强项目市场竞争力，也有助于提高普通消费者的生态意识、节能意识和环保意识，对于促进我国可持续发展具有重要意义。本文简要介绍由清华大学提出的建筑生态环境与节能效果综合评价的方法、策略等，并通过实例介绍了具体的评价内容，以期为我国实施建筑“星级”评价标准进行有益的探索。

2评价系统简介

2.1国外经验

关于建筑节能的评价，国外已经有了一些已经成熟并在实施的规范，并且有相应的标准模拟软件来评价建筑的节能状况以保证规范的实施。在美国有“节能之星”标准（EnergyStar），这个标准实施已经有10年了。它比美国“标准能源法案”（ModelenergyCode）要求更加节能30％。通过这套标准的实施，在不增加初投资的前提下可以节省30~50%能源消耗，可以节省50％的建造时间。也是因为有了这套标准，可以创造出激励一些具有创新意义的节能技术和建材发明的氛围。由于这套标准针对美国某地区而专门制订的，因此在美国并没有一个全国性的统一标准，例如Title-24标准主要在加州实施。

芬兰建立了一套叫做“能耗认证系统”的标准（EnergyCertificationSystem）。在香港也通过授予“建筑认证证书”（BuildingPass）的方式来对建筑的能耗情况进行规范。俄罗斯在莫斯科也实行了一种叫做“能耗护照”（EnergyPassport）的建筑节能规范。它包括一套新的节能标准MGSN，希望能够控制建筑设计、建造以及运行的质量，而且它可以为节能建筑提供潜在的购买者等信息，从而来促进节能建筑的良性发展。这些规范中都没有包括环境质量的评价内容，然而实际上节能的最终目的是为了提高环境水平，减少污染排放，从而真正做到可持续发展，所以完整的建筑生态环境与节能评价标准中应将环境质量的评价纳入其中。

2.2主要内容

建筑生态环境和节能效果评价系统是对建筑生态环境进行综合分析，从技术、经济、环境、能源及社会等角度给予研究，从而对建筑环境给出客观的评价和可行的建议。建筑生态环境的评价系统涉及内容广泛，包括小区规划评价、建筑单体评价、环境控制系统方案评价等等；牵涉到的关键技术较多，如建筑热环境模拟、计算流体力学（CFD），建筑日照分析与采光技术，噪声控制以及建筑材料技术等。这些内容的有机结合和相互交叉形成了建筑生态环境评价系统的技术核心。

开发成熟的软件系统实施建筑生态环境评价方法的基础。在我国形成可实施的评价系统，最终可能的有效途径之一，就是开发一套可以广泛运用的评价建筑生态与节能效果的软件平台，并形成相应的激励、保障实施措施，从而形成体系。

2.3评价方法

一个重要的工作是研究住区生态与节能效果评价指标，以及如何从模块化软件的模拟仿真结果中提炼出能充分反映建筑生态环境、能耗特征的评价参数，从而建立一套可操作的建筑环境评价软件平台的评价方法。

评价方法可采用的是模拟其运行状况的方法。这个方法有两个层次的标准，首先对于规划设计层次来说，可以通过模拟其日照、噪声、空气流场以及微气候等，对其规划和建筑设计直接进行评价。第二个层次，对于节能效果，需要对其进行全年模拟分析，而不是仅仅依靠稳态计算或者是设计计算，从而给出节能效果星级评价等级。这两个层次应该是必须同时满足的。

2.4评价策略

对于评价策略，可以分两步：

一、在房屋建造之前，运用评价软件对规划和设计图纸进行模拟，给出相应审核评价（Plansreview）；

二、在建造完成之后，对建筑进行实地抽查考核，以确定建造是否与审核后的图纸相一致，如果是一致的，可相应授予一定的环境和节能效果星级等级。

2.5系统特点

归纳起来，这一评价系统具有以下主要特点：

a、清晰明了，易于理解与实施

b、相对灵活，可允许通过不同的手段达到相同的环境和节能效果；；

c、数据丰富且准确，能给予用户和房地产开发商明确的结论和指导依据；

d、激励机制完善，可操作。

3评价实例

以下通过实例，简要介绍建筑生态环境与节能效果综合评价的主要内容。

3.1居住小区声环境

某居住小区位于北京东四环路东侧，距四环路约400m，被现状住宅区和规划的城市干道分成东、西两区。小区总面积26公顷，容积率2.0，户型以一梯两户或三户的高层、小高层单元(11~18层)组成的板楼为主，边角处辅以一梯四户或六户的点式高层（14~18层），板楼前后间距40至60m。小区的周边环境好，交通便捷，但是随着小区及周边道路、用地建设的完善，过境交通量可能会增大，小区的安静可能会受到干扰，为此业主要求进行声环境评价。

经现场实测，图中的三个主要带状噪声源可能影响到居住小区声环境，为此分别进行了模拟分析。

图1—居住小区声环境分析

在分析的基础上，得到居住小区内的噪声分布，可以看到，颜色愈深的建筑所处的声环境越差，在没有采取设防噪绿带等降噪措施的情

况下，其临街一面的室外噪声级不能满足居住区室外白天低于55dB、夜晚低于45dB的国家标准。为此，笔者对合理降噪提出了建议。

图2—居住小区噪声分布及小区示意图

3.2建筑群空气流场分析

仍以前述居住小区为例，这种高层建筑、多层建筑混合存在的小区，其建筑群内部的空气流动情况对其微气候有着重要的影响，局部风速太大可能对人们的生活、行动造成不便，也有可能在某些地方形成旋涡和死角，不利于室内的自然通风。因此，业主提出在规划设计阶段预测居住小区内的空气流动状况，以对小区内微气候作出合理的评价。

图3—建筑群空气流场分析

上图给出了该居住小区在北京冬季典型工况（北风，风速5m/s）下，1m水平高度上的空气流速分布图，暖色调表示风速高。原本业主担心在建筑群中部的南北大通道上会有较强的气流，但由于建筑布局比较合理，模拟分析显示在这一大通道区域内风速基本小于1.2m/s，适于居民走动、生活。倒是在建筑群的一些其他局部发现，由于绕流等的影响会形成局部气流过强，笔者对此也提出了合理的建议。值得说明的是，此分析结果可以多媒体三维动画显示，效果更加逼真。

3.3建筑群日照分析

当现代建筑越来越密集，从钢筋水泥的丛林中穿过的一缕阳光显得弥足珍贵，因此建筑群日照分析被越来越重视，人们不满足于冬至日一小时日射这样的要求，而更关心在周围建筑物遮挡和建筑物自身遮挡的情况下，究竟自己等实实在在接受多少阳光。下图给出某建筑群在夏季清晨的日照与遮挡状况，而利用多媒体技术的三维动画效果可将分析结果表现得更加逼真。

图5—建筑群日照分析

3.4居住小区微气候与热环境分析评价

居住小区微气候与热环境的评价内容，主要是考察人们在室外生活时切身感受到的诸如室外温度、湿度、太阳辐射、气流组织和绿化状况等微气候参数。其中温度作为人们感受居住环境好坏的主要参数，对评价小区热环境至关重要，也是影响人们在室外生活质量的主要因素，它同时综合反映了诸如小区的太阳辐射及绿化状况等其它因素的作用，也是就目前的技术手段而言相对较容易进行预测和比较的热环境参数。

值得指出的是，即便是同一个地区的气候情况也并不是处处相同的。“城市热岛”现象就是其中一个很好的例子。它是城市化对气温影响的最突出特征，显著反映了由于城市化的结果使得城市气温与郊区或其它地区气温的不同，并将给城市居民的工作生活带来深刻影响。一般说来，认为某个区域的实际气温是由基础气温、太阳辐射、长波辐射的线性叠加得到的。区域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率等因素决定了区域温度。即：M(I,t,x)=C(I,t,x)+L(I,t,x)+E(I,t,x)

其中M是区域气温,C是基础气温,L是局地地貌,E是城市化程度,I是天气状况,t是时间,x是地点。具体来说，在建筑群集地区，小区不同地方的温度环境在受相邻位置的建筑的材料结构和布局、小区的下垫面（如沙土或水泥路面）、绿化情况（包括水景布置）、以及交通和家电等人为排热因素的影响下，可能使得局地气温出现热岛或冷岛、以及滞后或提前等现象。

结合建筑群空气流动分析，在相关研究的基础上，笔者预测居住小区不同位置小范围内的逐时气温，同时进行比较并给出评价；所得结果既可供居民选择适合个人习惯的工作生活环境提出参考意见，同时也能为改善居住小区热环境指明方向。

下图是某居住小区中不同位置的“热岛强度”变化情况。从中可以看出，居住小区内热岛强度小，温度适宜，利于人们的室外活动以及室内持续进行自然通风，温度环境令人满意。其中的原因在于居住小区建筑布局合理，建筑间距选择合适（天空视角系数较高而利于长波辐射冷却）；且集中绿地多，绿化好，并或多或少地采用了人工水景布置（使得其与空气的热湿交换加强，有效地降低了空气的温度）。值得一提的是，环境最好的区域均为小区居民日常生活、起居、休憩、娱乐等活动的主要场所，该区域内的健康适宜的温度环境将极大地利于居民的室内外的生活质量的提高。

图6—居住小区微气候与热环境分析评价