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新国标下绿色建筑设计软件工具的设计分析

伏博然 钱邹阳 贾梦洁 顾骏
  
建筑创作
2022年3期
南京工程学院 江苏南京 211167

【摘  要】本文研究新国标下对绿色建筑设计软件工具的设计。概述新国标背景下,绿色设计软件开发现状;从设计架构、重点研究内容、数据接口设计等角度,探讨新国标下绿色建筑设计软件设计思路,包括建立关联建筑区域的数字模型、关联建筑模型与条文评价、整理星级目标下的技术路线、增量成本等。期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。

【关键词】新国标;绿色建筑设计;软件工具。

引言:

绿色建筑评价新国标的颁布,为绿色建筑设计行业的发展提出了更高的要求。设计师需尽快提升自身设计绿色建筑的能力。但由于绿色建筑项目普遍具有参建方众多、工作量大、信息量大、跨专业、跨领域等一系列特点,对绿色建筑设计软件的协调应用,面临着很大的困难。相关工作者应加强对绿色建筑设计软件的研发,提升其性能水平,推动绿色建筑的大力发展。

一、新国标下绿色建筑设计软件开发现状

目前,市场中同时存在多款由国内、外企业生产的绿色建筑设计软件。国外企业生产的软件,以专业环境模拟类软件为主,其计算内核已趋近成熟,信息化水平极高,在计算、信息转换提取等方面,具有可观的性能水平。但受到研发团队背景因素的影响,这类软件在具体使用方面,还是会受到一定的阻碍,如在设计习惯、标准结合度上,与国情相差甚远,还有很大的推广空间。

国内绿色建筑设计软件研发方面,部分企业已就信息化平台建设进行了一系列的努力。如PKPM绿色建筑系列软件中的绿色建筑设计软件,就是基于BIM平台而设计出的软件[1]。但纵观软件市场大环境的具体情况,会发现这些国产软件,在标准结合度上,虽然有着明显的优势,但其BIM模型化程度却普遍偏低,操作习惯与其他软件不一致,还存在计算能力差、信息交换速度慢等多种劣势,重复建模问题亦得不到及时的解决,缺乏协同设计功能,设计评价流程繁杂、效率低等问题更是未得到根本的解决。

新国标的出台,为绿色建筑设计软件开发的评价指标提出了更多的要求。解决原有国产软件模型化程度低、计算能力差的问题迫在眉睫,相关工作者应尽快落实这一工作。

二、新国标下绿色建筑设计软件设计思路

(一)绿色建筑设计软件架构

本文研究对象为如何开发适配新国标要求的绿色建筑设计软件。经对绿色建筑设计软件开发现状的分析,认为新软件应实现如下功能:

(1)接口开放:各类建筑物模拟信息,如能耗、声、光、风环境等,均可接入平台。

(2)计算能力与条文联动:能够在建立数学模型的基础上,进行指标计算,具有自动对标功能。

(二)重点研究内容

(1)建立与建筑区域相关联的数学模型:对绿色建筑的评价,涉及到对一系列关键指标的计算,如人均用地指标、公共绿地面积等,亦涉及到一系列模拟工作,如风环境模拟、热岛效应模拟等。在此过程中,需利用软件对建筑群体进行综合模拟,但原有的专项分析软件仅支持对建筑物单体的模拟计算,不具备这一功能。因此在新国标提出后,在绿色建筑设计软件研发方面,有必要整理与建筑区域有关的数据信息,在绿色建筑设计软件中,建立相应的数学模型,实现对区域数据信息的自动提取与二次计算,达到绿色建筑评价的功能要求[2]。

(2)关联建筑模型与具体条文评价:新国标下,绿色建筑设计软件必然将实现对大部分数据的数字化处理,以及与评价条文的联动。在此基础上,大部分需要用户进行手工填写的繁琐工作都可被避免。

(3)整理不同星级目标下的技术路线、配套措施、增量成本:结合新国标的评价体系,整合全部技术措施的属性,包括增量成本、区域适用性,及其对目标星级的贡献程度、对施工作业的影响程度,还有其他与技术措施配套的信息数据。在此基础上,应依据新国标为不同星级给予的分数要求,整理出地区不同、建筑类型不同、增量成本不同的情况下,绿色建筑设计的技术路线组合方案。

(三)数据接口设计

(1)国际专业模型数据接口研究

1992年,国际协作联盟组织(IAI)颁布了建筑信息模型数据标准IFC(industry foundation classes),目前,基于这一标准所设计的数据交换接口,已在建筑行业内得到了普遍的应用。国际上,建筑工程软件交换、共享信息普遍应用的是这一接口。美国加州能源委员会针对绿色建筑建立了gbXML(green building XML)标准,也是近年来BIM软件建立数据模型参照的重要标准之一,目前gbXML已成为建筑行业最认可的数据格式,国内PKPM绿色建筑设计软件,国外Graphisoft生产的ArchiCAD、Bently生产的Bently Architecture和Autodesk生产的Revit等软件均支持对这一文件格式的导出,这为绿色建筑专项模拟软件的计算提供了非常多的便利。

(2)绿色建筑评价对数据模型详细程度的需求

绿色建筑评价涉及对建筑物的结构、暖通、电气、景观等多个专业的评价。新国标对暖通、建筑专业提出的要求,条目在10条以上,对结构专业的要求则只有5条。以下详细列举绿色建筑评价对模型详细程度的需求,在开发绿色建筑设计软件时,应充分注意:

建筑专业:国标中涉及条目13条,应包含的数据信息有场地、围护结构材料、热工性能、建筑外立面设计、建材属性、装修效果等;结构专业,涉及条目5条,应包含数据信息有结构类型、结构材料等;暖通专业,涉及条目16条,应包含数据信息有采暖空调系统、能量回收系统、通风系统、节能电器、可再生能源等;电气专业,涉及条目8条,应包含的数据信息有照明系统、空气质量监测系统、智能化系统、监控系统等;给排水专业,涉及条目12条,应包含的数据信息有给排水系统、管网、雨水系统、灌溉系统、水表等;景观专业,涉及条目4条,应包含的数据信息有绿化、场地铺装等;物理专业,涉及条目数量9条,应包含的数据信息有各项可用于进行模拟分析的区域模型数据等。

结语

综上所述,新国标提出后,绿色建筑设计软件面临着广阔的发展机遇,相关工作者应加强对这类软件的开发,参考国内外成功经验,统筹兼顾各项技术要点,提升绿色建筑设计软件的性能水平,利用其真正提升绿色建筑项目设计效率,推动绿色建筑设计行业的进一步发展。

参考文献

[1]黄初,周建军.新国标下绿色建筑设计软件工具的设计与研发思路[J].广东蚕业,2018,52(06):40.

[2]尉伟.计算机辅助设计软件在建筑设计中的研究与应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015(09):247.

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