朱峰磊（建研科技股份有限公司設計軟件事業(yè)部  上海分部）

    隨著國內綠色建筑的發(fā)展,，建筑能耗模擬軟件,、CFD模擬軟件、室內采光,、噪聲等模擬軟件逐步開始大量應用于建筑領域,，軟件應用滲透到了綠色建筑設計的各個階段,，在綠色建筑的應用范圍主要包括標準評價,、建筑能耗模擬、建筑風,、光,、熱、聲環(huán)境模擬,、設備系統(tǒng)優(yōu)化等,。設計人員也更加注重借助上述應用軟件來實現(xiàn)綠色建筑的全面評價和模擬，更加關注兩者的結合與互動,。如何實現(xiàn)合理的性能模擬優(yōu)化,，如何驗證計算結果的準\x00性，如何建立統(tǒng)一的軟件數(shù)據(jù)接口提高設計師的效率等問題成為建筑設計軟件行業(yè)需要解決的難題,。

    為幫助設計師盡量簡化綠色建筑設計和模擬中的操作,，我們將綠色建筑設計軟件各個階段的工作逐一細化并通過軟件向導指導設計，還著重研究系列軟件建筑\x00型的數(shù)據(jù)接口問題,，充分地利用計算機功能,，對PBES、Stream,、Tas-Daylight,、Solar,、Sunlight等專項模擬軟件的參數(shù)設定進行簡化，從而提高設計效率,，自動生成綠色建筑專篇和資料匯總申報等功能,。

    本文就PKPM綠色建筑設計軟件通過工程實例作詳細介紹。

一,、項目概況及技術路線選擇

    某綠色居住建筑項目位于上海浦東新區(qū)北蔡鎮(zhèn),，咸塘港以東、御橋路以北,、御青路以西,。參評共8棟建筑，分別是7~14號樓,，其中7#為20層高層住宅,，8#為23層高層住宅，9#為25層高層住宅,，10#為26層高層住宅,，11~14#為27層高層住宅?？倯魯?shù)為865戶,，總人數(shù)為2768人，總用地面積為40167.0 m2,，總建筑面積為112071.89 m2,。

圖1  項目基本2息輸入

    為實現(xiàn)該項目前期的星級定位以及技術體系的建立，需要進行以下幾個步驟的操作：

    1）基本信息輸入：在綠色建筑設計軟件基本信息對話框中,，錄入項目基本參數(shù)：項目名稱,、建筑類型、建筑面積,、地理位置,、建設單位、評價標準,、項目概述等,。其中，基本參數(shù)如建筑面積,、用地面積,、建筑戶數(shù)以及是否空調采暖等輸入信息，軟件自動記錄,，將會和之后的條文評價中涉及到的上述指標進行聯(lián)動,，免去設計師重復輸入的麻煩。

    2）前期計算分析：基本信息對話中,，用地面積及建筑戶數(shù)關系到人均用地指標這一控制項達標與否,，因此當設計師輸入這兩個參數(shù)值之后,，軟件將自動判定是否滿足該條目的要求，如不滿足,，則無法達到綠色建筑目標要求,，需調整申報范圍。根據(jù)輸入的數(shù)據(jù),，本項目的人均用地指標為14.51 m2,，滿足4.1.3條控制項的要求。

    3）技術路線選擇：是建立適合于本項目技術體系的關鍵操作之一,。軟件數(shù)據(jù)庫當中包含了多種不同的技術路線,。當項目星級確定之后，可以根據(jù)項目所在地的氣候特征,，項目特點選擇匹配的技術路線,，并聯(lián)動相應條文評價達標與否。設計師可以采用軟件推薦的默認技術點,，也可自定義技術路線,，以便其他項目使用。結合以往本地區(qū)及本建設單位的項目經(jīng)驗,，最終確定采用雨水收集利用,、預制混凝土結構體系、low-e節(jié)能外窗等技術措施,。

    4）增量成本分析：增量成本是建設項目按照綠建標準設計并以星級為目標,，在項目建設閌┕程中所導致的成本增加。和技術點對應,，每項增加的主動式綠色建筑技術措施都有其對應增量,，選擇技術路線的同時可參看其增量范圍,，最終確定本項目的增量成本是多少,。

       圖2  技術路線選擇和增量成本計算

    在項目信息及技術體系確認完成之后，前期所需要的參數(shù)已完整,，可以進行下一步的模擬和評價工作,。模擬計算和條文評價兩部分可以同時進行，模擬i析的結果軟件可及時反饋給相應條目,，判斷其達標與否,。

二、建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型及模擬優(yōu)化

    模擬計算這部分的核心內容是建立建筑模型,，并與各專項模擬分析軟件數(shù)據(jù)接口銜接,。該部分的處理，可節(jié)約綠色建筑設計過程中大量i時間成本,，提高模擬分析效率,。綠色建筑設計軟件中有單獨的模型處理平臺,，可以處理各種復雜的模型問題。

    （1）建立建筑模型

    本文為了簡化模型處理部分的時間,，取一典型樓棟進行分析,。該模型處理平臺與設計師熟悉的PBECA建筑節(jié)能分析軟件模型處理平臺一致，符合設計師的操作習慣,。導入dwg平面圖紙進行建模設計,，在完成模型編輯和材料設置后，通過樓棟拼裝功能導出bdls文件,。

                  圖3  導入bdls模型

   （2）導出各專項模擬軟件所需數(shù)據(jù)格式

    點擊相應模擬專項軟件圖標,，會自動導出該軟件支持的數(shù)據(jù)格式。如導出給Tas-Daylight光環(huán)境模擬軟件的數(shù)據(jù)格式為XML,，導出給Stream風環(huán)境模擬軟件的數(shù)據(jù)格式為STL,，其他PKPM綠色建筑系列軟件均采用BDL模型進行分析。

        圖4  導出其他模擬軟件所需接口模型

  （3）專項模擬分析

    專項模擬計算共分為三大類：基礎設計項,、高端模擬項以及綠建專項計算,。在基礎設計項當中有節(jié)能計算、日照分析,、結露計算等,；高端模型項包括建筑能耗、自然采光,、室外風環(huán)境,、室內自然通風、環(huán)境噪聲,、太陽能熱水模擬等,；綠建專項計算包括非傳統(tǒng)水源利用率、構件隔聲,、窗地比等內容,。以下簡單介紹一下幾種不同的模擬。

    1,、綠色建筑設計軟件導出的STL數(shù)據(jù)格式為Stream風環(huán)境模擬軟件讀取,，用于室外風模擬時，自動忽略內圍護結構的影響,，減少不必要的模型信息,。并根據(jù)夏季、過渡季,、冬季的環(huán)境主導風向,、風速對建筑方案周邊風環(huán)境進行模擬。Stream軟件模擬時需考慮建筑周圍的相對位置、外形以及四周地形,、地貌等影響,。最終模擬結果顯示，人行區(qū)域1.5米處的風速均在5 m/s以下,，風速放大系數(shù)均小于2,，符合行人舒適要求。
 
 

                       圖5  Stream室外風環(huán)境模擬分析

    2,、XML數(shù)據(jù)模擬為光環(huán)境模擬軟件Tas-Daylight的數(shù)據(jù)導入文件,，運算采p反向光線追蹤算法，考慮圍護結構壁面的反射系數(shù),、玻璃的可見光透射比以及建筑物間的相互遮擋以及建筑物的自遮擋,，模擬計算中設置天空狀態(tài)為全陰天。自動劃分網(wǎng)格,，其平均采光系數(shù)均滿足綠標的要求,，臥室起居室小于2.2%，廚衛(wèi)小于1.1%,，各戶型功能房間采光效果較好,。
 
 

                    圖6  Tas-Daylight室內自然采光模擬分析

     3、構件隔聲分析,，綠色建筑設計軟件會自動讀取bdls模型圍護結構信息,，運算判斷外墻、樓板,、分戶墻以及外窗等構件的空氣聲計權隔聲量,，直接輸出分析報告，并將計算結果反饋給相應條文判斷,。

    4,、非傳統(tǒng)水源利用是節(jié)水非常重要的一個環(huán)節(jié)，非傳統(tǒng)水源計算工具將會根據(jù)模型信息默認得到總用水定額值,，包括居住用水,，綠化灌溉，車庫沖洗等方面,，并根據(jù)雨水或中水回收計算年月水量平衡,，最終得出本項目非傳統(tǒng)水源利用率為10.19%,，剛滿足節(jié)水及水資源利用一般項的要求,。

    5、高強度鋼用量比例計算,，用戶只需輸入不用類型鋼筋重量數(shù)據(jù),，就可得出本項目HRB400以上的高強度鋼筋用量比例，諸如此類的計算分析，在此不一一列舉,。
 
 

       圖7  綠建專項計算工具及輸出報告書

三,、深化施工圖及條文評價

    本階段為施工圖階e，需完成幾項核心工作,，一是設計師深化施工圖,，在圖紙上落實具體綠色技術措施；另一是針對標準進行條文評價,，并完成自評估報告的填寫,。在綠色建筑設計軟件中針對不同條目劃分成八大專業(yè)，如規(guī)劃,、建筑,、暖通、電氣,、給排水,、景觀等，各專業(yè)設計人員完成涉及條目的評價及報告e寫,。

圖8  條文評價對話框并填寫自評估

（1）定量條目的判定軟件從反饋來的數(shù)據(jù)結果將自動進行處理,；

（2）設計軟件針對每e條目均有說明信息，如本條目需要達到的技術深度,，施工圖所需包含的信息,，以及本條目需提交的資料文件等；

（3）軟件加載了Google Earth以及百度地圖,，谷歌地區(qū)可查看項目所在地的土地情況,，百度地圖可直接判斷主要出入口的公共交通站點及周邊服務設施配套；
 
 

圖9  Google Earth及百度地圖定位

（4）當有重要條目不達標,，影響評價目標的星級變更時,，軟件星級顯示對話框&自動進行調整，并針對該調整進行原因說明及改進策略提示,；

（5）本階段完成施工圖深化及審查備案,，自評估報告填寫后，將輸出符合地區(qū)審查備案要求的綠色建筑專篇或信息登記表,，之前評價及計算的數(shù)據(jù)將聯(lián)動到專篇上,。

四、資料整理及項目申報

      綠色建筑評價標識工作流程包括申報單位簽署申報聲明,、提交申報材料,、評審組進行形式審查、專業(yè)評價,、專家評審以及公示,、公布等程序。在完成本項目的各專項報告以及施工圖紙審圖備案后，需進行申報資料的整理,。在綠色建筑設計軟件中加載了住房和城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心綠色建筑評價標識管理辦公室標識評價證明材料清單及文件夾,。用戶可根據(jù)左側提供的清單列表，逐一添加整理,，軟件中會對每一子目錄均有文件夾說明,，提高整理效率和資料完備性。至此,，本項目的所有申報數(shù)據(jù)及資料全部生成,。

                    圖10  項目申報對話框

    申報資料整理完畢后可通過綠色建筑設計軟件后端接口上傳至評審中心服務器，進行在線形式審查,，查看項目進度及反饋意見,，了解實時信息，并可實現(xiàn)對項目資料進行調整,。

圖11  項目申報系統(tǒng)

    以上是PKPM綠色建筑設計軟件在實踐實際案例的全部過程,，殷切希望用戶在實際工程使用過程中，對于我們的軟件提出寶貴的修改意見,。