Revit 在绿建评价中的应用

张大昕，祝 捷，王江飞，陆 义，徐文超 （天津大学建筑设计研究院，天津 300073）

Revit 在绿建评价中的应用

Application of Revit in Green Building Evaluation

张大昕，祝 捷，王江飞，陆 义，徐文超 （天津大学建筑设计研究院，天津 300073）

以一个具体项目为例，介绍Revit在绿建评价中的应用方法。分别以信息录入、明细表统计、模拟软件交互分析的方法，将《绿色建筑评价标准》中的条文体现在Revit模型中。将Revit模型应用于绿建评价，可以使绿建评价工作的介入时间提前，将绿建评价的结果随时反馈给设计人员，避免了重复工作。这有助于培养设计人员的绿建理念，实现真正的绿色建筑设计。

BIM；Revit；绿色建筑；绿建分析

随着全球气候变化加剧及能源成本越来越高，建筑行业作为传统的耗材、耗能大户，压力也越来也大。绿色建筑节能、节地、节水、节材，保护环境和减少污染的基本理念，日益受到人们的关注。政府部门也采取积极措施来推动绿色建筑的发展，并推广适合本国的绿色建筑评价体系，例如美国 LEED、英国 BREEAM、日本 CASBEE 以及加拿大GBC 等。我国 2006 年发布了《绿色建筑评价标准》(简称《绿标》)，并得到国家和业内的高度重视和大力推广。截至 2015 年 1 月为止，全国已有 2 379 个项目获得绿色建筑设计标识，建筑面积 2.72 亿 m2[1]。

另一方面，目前建筑行业正在经历重大的变革，建筑信息化模型 (BIM) 已经在国内兴起。BIM 提供了一个全新的生产方式，运用数字化的方式来表达建筑的物理和功能特征，对建设项目中不同阶段的信息实现集成和共享，为项目各参与方提供协同工作的平台，提升生产效率，降低成本，缩短工期[2]。此外，国家也在积极推进这项工作的住建部已发文规定到 2020 年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业，应掌握并实现 BIM 与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。

在建筑设计中，Autodesk Revit 是目前 BIM 主流设计软件之一，其建造的模型中带有大量的信息。在绿建评价中，需要对建筑内多种信息进行统计计算或模拟分析，然后根据《绿标》条文进行绿建等级评价。国外已有将 BIM 技术应用于绿建评价的研究，国内也已开始将 Revit 设计与绿建评价结合的研究[3-6]。本文以一个具体项目为例，介绍在设计过程中，将 Revit 用于绿色建筑评价的方法及应用的意义。

1 绿建评价标准的当前普遍做法的不足

虽然我国非常重视绿色建筑，但就目前而言，我国的绿色建筑仍处于粗放发展阶段，存在很多问题。首先，绿色建筑师进行的是一项跨学科、综合性的工作，涉及到非常多的建筑物理学内容，目前以方案和施工图为主要工作的设计师对绿色建筑普遍缺乏深入的了解与透彻的认知。其次，我国建筑的建设周期普遍较短，留给设计的时间非常有限。绿建分析需要多种软件并且单独建模，软件操作也需要专门训练，设计人员往往缺少这些能力与时间。

实际上，不少工程的绿建评价工作都是在进行到施工图阶段，才由单独的绿建评价人员完成的。绿建评价人员往往是根据设计成果(如施工图)，单独进行统计、计算以及模拟等，再结合《绿标》计算出绿建得分。这个过程更多地是一种独立的工作，绿建分析结果对设计人员的反馈不足，与设计脱节，并未真正融入设计过程中。这导致了目前比较畸形的状态——设计人员不做甚至不懂绿色建筑；而绿建分析与评价人员不做设计，只知道分析结果，却难以进行改进。不少工程，为了达到既定的绿建标准，不得不明显增加成本，使用一些可以提高绿建评分，但实际上并不节约和环保的措施。

此外，由于设计过程中难免存在多次修改、变更等情况，因此绿建工作也常出现反复计算、模拟等重复性工作，工作效率有待提高。

2 目前 Revit 模型的不足

Revit 模型是由含有特定信息的构件组成的，其本身带有建筑、结构及设备等各专业的大量信息。更重要的是，在 Revit 中可以非常方便地添加信息。从这个角度来看，Revit 模型在体现绿建信息上具有天然的优势。

但由于BIM在我国仍处于发展的初期阶段，Revit 模型的质量参差不齐，特别是多数 Revit 模型的构件中缺少《绿标》中所需的信息。例如，Revit 中的幕墙族，缺少《绿标》中的 4.2.4 条“玻璃幕墙可见光反射比不大于 0.2”这个信息。在建模过程中，设计人员往往关注的是如何让幕墙的表现形式满足立面的需求，如何便于修改以符合出图规范。再如，《绿标》5.2.4 条“供暖、通风与空调系统的各类用能设备能效指标符合 DB/T 29-205—2010《天津市绿色建筑设计标准》的相关规定”。这就要求设备的族中，应带有性能系数 COP、能效比 EER、名义制冷综合性能系数 IPLV 或者锅炉的热效率以及风机单位风量耗功率等，而一般的设备族都缺少这些数据。

因此，以这些缺少相应的绿建信息的构件族搭建出来的 Revit 模型，在用于绿建评价时并不比传统的 CAD 图纸更有优势，仍需要绿建评价人员重复进行统计分析工作。所以，在创建构件族时，应该把这些绿建评价所用的信息加入其中，但这在短期内很难实现。就笔者所接触的模型文件中，目前 Revit 中族多数来自 Revit 软件中自带、设计人员自建以及为数不多的厂家制作的族文件。族库制作人员对绿建评价可谓一无所知，制作出的族文件多数只具备外观、尺寸和设备专业的一些主要参数，几乎不会带有《绿标》中所需的信息。

然而，由于 Revit 中添加信息非常方便，在族文件普遍缺失绿建信息的情况下，设计人员可以在建模过程中补充这些信息，以方便用于绿建评价。

3 Revit 与《绿标》的结合

在 Revit 模型中体现绿标所需的信息，首先需要对其进行逐条梳理和分类，将评价标准中的自然语言转换为 Revit软件可以识别的信息。结合 Revit 软件的特点，对《绿标》分析后发现，可以将各个条文分为 3 类。

本文以天津大学北洋园校区的恐龙博物馆为例(图1)，具体说明 Revit 在绿建评价中的应用的方法。本建筑位于天津市津南区，楼层为 4 层，建筑高度 22.45 m，建筑面积 5 198.70 m2；主要用于存放恐龙化石及配套办公用房等。

图1 恐龙博物馆Revit模型

3.1 定性条文——Revit中录入绿建信息

《绿标》中的概述性、人为判断或者由第三方提供评估报告来判断的条文，例如 4.1.1 条“项目选址应符合所在地城乡规划，且应符合各类保护区、文物古迹保护的建设要求”。是《绿标》的控制项，需要根据“环境影响评估报告”来判断是否达标。Revit 模型不能直接用于这些条文的评价，更不能替代评估报告的作用，但可以将评估报告的结论以信息录入的方式录入 Revit 模型中，方便随时查看。

新建一个名为“绿建信息”的共享参数 txt 文档(如图2所示)，用于存储 Revit 模型中的绿建信息；然后在 Revit模型中添加“项目参数”，将 4.1.1 条分组为“绿色建筑属性”，添加到 Revit 模型的“项目信息”中(如图3 所示)。用同样的方法，可以把《绿标》中相似的条文，录入到 Revit 模型中。

图2 txt 文档存储《绿标》评价信息

图3 《绿标》4.1.1条添加到 Revit 模型的项目信息

3.2 定量分析——Revit 中绿建信息的统计与分析

《绿标》的部分条文是以数值、比例值为评价标准的。例如是 4.2.1 条中的“人均居住用地指标”和“公共建筑容积率”、4.2.3 条中的“地下建筑面积与地上建筑面积的比率”这些需要统计与计算的信息，也是传统的绿建评价工作的主要内容，需要进行统计与计算。在 Revit 中，这些数据可以用明细表功能实现。

此外，《绿标》的部分条文，需要统计的信息来自族文件中。例如 4.2.14“合理规划地表与屋面雨水径流，对场地雨水实施外排总量控制”。不同材质的地表(屋面)有不同的径流系数，但一般的地表(屋面)的族文件都缺少这项信息。所以，在 Revit 建模过程中，以共享参数的方式，将“径流系数”这项信息，添加到 Revit 模型的地形和屋顶中(如图4 所示)；再用明细表进行统计，并根据项目所在地的年降雨量(天津年均降雨量 540 mm)计算出地面径流量(如表1 所示)。

图4 径流系数添加到Revit模型中

表1 恐龙博物馆地表年径流量统计

用同样的方法，把其他《绿标》评价所需的信息添加到Revit 模型的族文件中。例如将绿建信息分别添加到窗、风机及变压器的族文件中(图5)。有了这些含有绿建信息的族文件，Revit 模型建好之后，即可用明细表直接给出统计结果，不用再由专门的人员进行绿建评价工作。此外，在设计过程中，设计人员也可以随时用明细表对模型进行检查，并根据结果进行改进。

图5 含有绿建信息的窗、风机和变压器族文件

3.3 模拟分析——Revit 模型与分析软件的交互

除信息录入与统计计算外，《绿标》中还有部分条文是以日照、流体及能耗等分析软件的模拟分析结果为判断标准的。例如对 4.1.1条，需要模拟建筑的日照情况及对周围建筑的影响；对 4.2.5 条，需要模拟场地内噪声情况；对4.2.6 条，需要模拟分析冬季(及过渡季、夏季)典型风速和风向条件下，建筑周围人行区的风速、风压、涡旋等。

这些分析软件种类繁多，对于绿建评价工作，国家并没有指定具体的模拟软件。就笔者单位而言，绿建模拟软件有光模拟的 Ecotect、风模拟的 Phoenics、能耗模拟的Green Building Studio。一般的绿建评价中，需要在各模拟分析软件建模，再进行模拟分析；部分模拟软件可以使用SU、3DS 等模型导出的文件。但若建筑形体复杂，在软件交互过程中很难保证信息传递的完整性与准确性。

Revit 模型可以导出 DXF、gbXML、FBX 等多种格式的文件。导出的文件在导入 Ecotect 时，基本可以保证信息的完整与准确及构件识别良好(图6)。稍作修改与设置，即可进行模拟分析。

图6 Revit 模型导入 Ecotect

对于风环境模拟，Revit 模型基本不能与 Phoenics 软件进行交互。Phoenics 不能识别模型构件的坐标，也不能识别较为复杂的模型。为了避免重复建模，笔者采用了绿建斯维尔的风环境模拟软件 Vent 2016。该软件在 Revit 2016 的插件，可以将 Revit 模型导出(图7)，并完整、准确导入其分析软件，不用重复建模。在与模拟软件的交互后，可以把模拟分析结果以信息录入的方式，反馈至 Revit模型中，方便查看。

图7 Revit 模型导入绿建斯维尔风模拟软件 Vent 2016

4 结 语

随着社会对环境保护、节能减排的要求越来越高，绿色建筑已经逐渐成为一种标配。绿建评价的工作越来越多、要求越来越高。传统的绿建评价工作模式已经越来也不适用，绿色建筑应成为各专业设计师的基本理念。

根据《绿标》的内容和 Revit 软件的特点，以信息录入、明细表统计和软件模拟分析 3 种方式，把 Revit 用于绿建评价中，这在初期的确会明显增加工作量。但有了几个项目的积累后，可以将包含了绿建评价信息的 Revit 文件做成模板，在以后的项目中，不用再逐条添加绿标条文，只要正常建模与设计即可。将绿建评价工作从施工图阶段提前到设计阶段，促进设计人员以绿色建筑的理念进行设计，并不会显著增加工作量。此外也可以将存储《绿标》条文共享参数的 txt 文档用于其他项目的 Revit 模型中，进行绿建评价。就目前情况而言，这是一种切实可行且较为方便的一种操作方法。

将 Revit 模型和绿建评价结合，可以在两方面促进绿色建筑的推进。首先，绿色建筑逐渐变成设计人员的一种共识。在包含绿建信息的 Revit 模板上进行设计建模过程中，绿色建筑的理念和信息一直伴随着设计人员。其次，这个绿建评价的工作方法，并不会明显增加设计人员的工作量。不管是绿建信息录入，还是模拟分析，设计人员用的都是同一个 Revit 模型。就整个工期而言，甚至减少了单独的绿建评价人员的工期，也避免了信息在不同人员之间传递过程中的失真。更重要的是，设计人员做出的绿建，才是真正的绿建。

当然，笔者提出的这种 Revit 在绿建评价中的应用方法，也有不少有待改进的内容。例如，在需要根据环境(规划)评估报告录入的信息中，Revit 模型也应提供一些具有参考价值的信息，而不仅仅依据评估报告。在明细表统计中，笔者认为，根本的解决方法是建立绿色建筑构件的族库，而不仅仅是在项目中把绿建属性的信息赋予构件。限于水平，这些问题仍有待解决。在与模拟软件的交互中，欧特克公司已经在将整合分析软件放到 Revit 中，例如 FormIt 360 和Insight 360，但效果如何还有待实践检验。笔者认为将模型和分析整合到一个软件体系中，是未来的发展趋势。

[1] 李晨楠,张金月. 基于BIM的绿色建筑设计评审系统初探[J]. 项目管理技术,2016(1):55-59.

[2] 刘凯英,田慧峰. 基于《绿色建筑评价标准》的绿色建筑设计流程优化[J]. 施工技术,2014(4):60-62,74.

[3] 程斯茉.基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究[D].长沙:湖南大学,2013.

[4] 章帅.基于BIM技术绿色建筑环境性能评价[D].南京:南京林业大学,2014.

[5] 李骁. 绿色BIM在国内建筑全生命周期应用前景分析[J]. 土木建筑工程信息技术,2012(2):52-57.

[6] 卢琬玫.BIM技术及其在建筑设计中的应用研究[D].天津:天津大学,2014.

TU50

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1674-814X(2017)01-0016-04

2016-09-12

张大昕，现供职于天津大学建筑设计研究院。作者通信地址：天津市南开区鞍山西道192号。邮编：300073。