基于BIM技术的城乡规划微环境管理平台研究和实践

2019-01-23施雨君

智能城市 2019年10期

施雨君

（广州市岭南建筑研究中心，广东广州 510000）

BIM在当前国内城乡规划微环境管理平台建设过程中的应用，主要体现在三维信息模型的构建，其基础是城乡规划过程中的设计方案。实践中根据上述设计方案以及相关数据信息，微环境管理平台可以利用BIM技术将该方案预期下的微环境模型有效地建立起来，并输入各种外部数据信息进行模拟演算，使得各种设计方案通过模型变化表现出来，大大提高了城乡规划管理水平。

1 BIM技术应用基础上的城乡规划微环境管理系统架构

BIM应用下的城乡规划微环境平台以三维信息模型为根本，综合利用多种外部数据信息对城乡规划进行三维展示，并且根据需要进行适当的扩展，从而对城乡规划过程中的微环境进行模拟以及分析和评估，并在此基础上对控规指标下的结果进行修正，有效调控修建性详细规划空间布局，最终为城乡规划建设以及管理决策的做出提供服务。BIM下的城乡规划微环境管理系统是建立在SOA高度集成应用分析平台基础之上的，其以规划数据库作为基础，各子系统以组件形式相互联系在一起。

城乡规划微环境模拟系统主要包括两部分，一是基础功能，二是模拟功能，而且基础页面针对三维视图的基本操作，其中包含了打开文件载入，并且选择场景模型；同时，可以实现三维视图移动以及缩放功能，进行三维视图观察以及漫游，各场景之间的距离测量和视图窗口选择也非常的重要，同时，还具有双屏输出、退出等功能。基于BIM技术的城乡规划过程中，微环境模拟页面后采用飞行试点方式进行场景浏览，而且页面上有功能介绍，比如日照、风环境、热工以及噪音和景观可视度等项目分析，舒适度也在其列。在上述系统中对模型进行浏览时，可以选择统计按钮，对模型中不同功能用地、建筑面积和建设属性等进行分析。实践中只需点击微环境分析按钮，即可浏览模型内各分析成果，并生成图形、指标表以及视频等。

1.1 日照分析

构建修建性城乡详细规划的信息模型，并通过模型对各建筑立面日照时间进行计算，在遮挡条件下分析被遮挡情况，并且对详细报建方案满窗条件下的日照情况进行分析。其中包括满窗日照分析，对任意日期、时间下的遮挡日照时间进行分析；同时，还要对建筑物的有效采光权进行分析，生成日照图以及指标表和视频，并输出BIM 、GBXML 以及3ds模型等，可兼容导入。

1.2 风环境模拟

实践中采用CFD技术软件，并且结合气象环境数据信息等对规划建筑群风环境进行模拟，并且通过模拟热岛效应以及风速流场云图等综合分析，对建筑群空间关系做出科学合理布局建议。基于气象数据以及空气质量信息等，模拟区域范围内的空气质量情况，并且对空气污染源扩散进行准确全面模拟，使指标参数更加的详细具体，比如空间颗粒浓度、沉降物的降速等。在此过程中，对季风通过建筑物后的风速和温度云图等综合分析，对热岛区以及建筑物的表面风压载荷云图等综合分析。同时，还可以生产风速云图以及温度图和大气污染物沉降图等，并且输出相应的指标表。

1.3 热工分析

对区域范围内的日照下温度场云图进行模拟，对建筑物影响下的失热量进行分析，并且通过城乡规划过程中涉及的建筑体量以及数据信息等，对建筑能耗进行科学预测，统计各区域范围内的规划单元能耗。其中，包括区域内的水系、绿地以及地块和铺地等在日照条件下的温度场布局；基于风环境温度进行分布结合，并对区域范围内的热岛分布情况进行分析。

同时，还可以输出成果图以及指标表格和视频动画，支持BIM模型导入，对用地热工系数进行适当调整并设置模型边界。

1.4 景观可视度分析

BIM技术下的模拟区域地标性建筑在某区域范围内，可以实现空间可视度综合分析，基于遮挡分析可以对地标性建筑物的可视面积进行解析。其中，可以对地标建筑以及景观等在指定区域范围内的视觉通透性进行分析，而且可以对建筑物内的某一个点对外指定区域范围内的景观视觉进行通透性分析。同时，还包括生成以及输出指标图表，支持模型导入以及可视区域内的边界条件布设。

1.5 光环境模拟

基于BIM模型的城乡规划区模拟过程中，分析自然光照下建筑空间内的天光照度，为区域范围内的照明系统合理布局给出合理的建议，并且对规划区域内的各建筑立面采光权进行分析。通过对建筑物玻璃幕墙的光环境进行模拟，可得出建筑物表面的光污染数据信息。

1.6 噪音分析

基于调查区域范围内的噪声污染源以及交通噪音信息数据，可以有效模拟噪音源对建筑产生的不利影响，并且通过成果模拟确定噪音污染是否符合规范要求，这有利于为建筑隔音以及交通减噪等提供有效的辅助数据信息。其中包括指定噪音源对建筑物噪音产生的影响衰减进行模拟和分析；生成以及输出噪音云图、影响视频以及表格等，而且支持噪音源信息数据导入，支持模型导入。

2 城乡规划过程中的微环境管理系统应用

BIM技术应用下的城乡规划微环境模拟平台构建，对修建性规划成果予以计算，并且将微环境系统中的各指标进行量化，规划设计、研究以及决策，在指标体系上确定了完整的体系以及对照，满足法定规划指标的基础上也可以实现规划的微环境自然指标平衡。实践中可以看到，微环境模拟平台能够对报建的方案微环境指标有效计算，其成果对城乡规划审批给予了数据信息辅助，三维报建信息数据的计算功能得以提升，从而使仿真系统能够有效地融入规划业务以及研究与城乡规划决策体系之中。

2.1 基础功能

除功能模块外，现阶段城乡规划过程中的微环境平台和管理系统中还增设了较为完善的功能，为平台系统的应用提供了有力的支持。比如，已输入信息数据并实现创建的场景模型，能够快速检索以及自主选择。在场景模型观察过程中，可对外部各种环境因素和参数等自定义，针对模型缩放以移动，而且可以实现各角度的自由转换等，以便于用户能够全面了解BIM模型。同时，根据城乡规划设计方案，可对规划区域范围内的建筑功能、层数以及体量和区域范围内的面积信息等，并对其自主统计以及清晰展示。