华东院BIM+技术性能化分析探索之路.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2017/9/22,#,BIM+,性能化分析探索之路,华东建筑设计研究总院,公司简介,华东建筑设计研究总院（,ECADI,）是中国最具影响力的建筑设计机构之一，隶属于华建集团。多年来，总院设计项目遍及全国各个省市、数十个国家和地区，完成工程设计及咨询项目数以万计。华东总院下设,4,个事业部、,2,个结构院、,2,个机电院、,4,个所、,5,个中心，,5,个院级中心分别是建筑创作中心、,BIM,中心、结构中心、机电中心、绿色中心。,BIM,中心组建于,2009,年，八年来经过,40,多个,BIM,咨询服务项目的历练，形成一支专业化的,BIM,咨询服务,团队。,梅赛德斯奔驰文化中心,外,滩国际金融服务,中心,观音圣坛,浦东卫星厅,世博,会博物馆,江苏大剧院,南京禄口国际机场二期,武汉中心,总述,BIM,与性能化分析脱开并行：,BIM,碰撞检查,/,净空分析,/,管线综合,/,数据统计,性能化分析,绿色咨询工作范围,总述,BIM,与性能化分析融合：,BIM,基础,模型,性能,化分析模型,分析优化结果,设计,模型深化,Revit,体量模型,Fomit,模型,Rhino,体块模型,各类性能化分析软件,Dynamo,总述,BIM+,性能化分析,绿色分析,消防性能化分析,专项,分析,气候分析,太阳辐射分析,日照分析,自然采光分析,遮阳分析,室外风环境分析,能耗模拟分析,自然通风分析,舒适度分析,热环境分析,灯光模拟,钢结构抗火分析,火灾烟气模拟,人员疏散模拟,排水分析,声学分析,视线分析,流线分析,基于体块模型的,基于详细模型的,结构性能化分析,挠度,分析,构件性能化分析,弹,塑性时程分析,总述,基于体块,模型的分析,Revit,体量,Rhino,体块,gbxml/dwg,格式,直接导入,性能化分析软件,确定方案,定性分析,总述,基于,详细,模型的分析,Revit,模型,局部简化模型,gbxml/dwg/fbx,格式,直接导入,性能化软件,比选方案,/,性能验证,定量分析,细节删减,保留关键数据,01,绿色分析,消防性能化分析,专项,分析,02,03,04,结构性能化分析,01,绿色,分析,绿色,分析,BIM,与绿色三星,01,节地与室外环境,土地利用,-,容积率,/,绿地率,/,地下空间开发利用指标,室外环境,-,室外风环境（风速、风压差）,节能与能源利用,建筑与围护结构,-,可开启面积比,照明与电气,-,照明功率密度值,节材与材料资源利用,材料选用,-,高强建筑结构材料占比,室内环境质量,室内声环境,-,重要房间专项声学分析,室内光环境与视野,-,采光面积比,室内空气质量,-,自然通风面积比,/,重要区域气流组织分析,提高与创新,BIM,技术应用,公共建筑绿色三星评价,108,个评分项中，,BIM,技术能够辅助参与其中,12,项,。其中黑色部分是利用,BIM,数据统计功能帮助复核，红色部分为通过性能化分析来实现。,BIM,技术在设计、施工或运,维三个阶段,中任意两项应用，最高可,加,2,分,。,绿色,分析,常用分析软件,01,气候分析,太阳辐射分析,日照分析,能耗模拟分析,室外风环境分析,自然通风分析,遮阳分析,自然采光模拟,灯光模拟,热环境分析,舒适度分析,绿色,分析,气候分析,01,每月平均气温分布图 采暖度日和冷却度日统计图,由,采暖度日和冷却度日可以观察得出项目所在地对采暖和冷却的需求相对平衡，其中对采暖的需求稍大于制冷的需求。因此在设计的时候，,应均衡考虑外部环境对制冷和供暖的影响。,例如，日照荷载可降低对冬季供暖的能耗荷载但会增加夏季对制冷的荷载，因此设计时,不应采用过多或过少利用日照荷载的方案。,江苏大剧院,用于建筑性能化分析的气象档案可以选用虚拟气象站和实体气象站的数据。虚拟气象站为：,GBS_06M12_07_170138,。实体气象站数据为：中国气象局气候信息中心发布江苏南京气象信息（,582380,）。,考虑到实体气象站距离项目可能较远且多为机场等空旷地带的气象数据。本次分析中,采用,Autodesk,虚拟气象站的气候信息作为计算的气候数据，实体气候站信息作为备用气候数据。,绿色,分析,气候分析,01,风向风速,:,项目所在地全年,主要风向为东风和东北风，其中冬季的风速较夏季强。因此,，,在大剧院,东北,面的门窗设计时应考虑主风向上热对流和热交换造成的能耗流失。,同时，由于夏季风速较小，关于自然通风的被动式设计可能较难达到设计需求,。,日照百分比,:,项目所在地,全年,约,45%,的时间属于无云,，近,30%,时间属于阴天（天空全被云层覆盖）。直接辐射,强度较低，,综合,右图,考虑,，采取,利用,光伏发电的被动式设计较难达到需求,，,建议取消原有的屋顶光伏发电设计方案。,江苏大剧院,绿色,分析,气候分析,01,世博会博物馆,最佳朝向分析,太阳辐射分析,热舒适度比较,风,玫,瑰图,温度,分布图,绿色,分析,日照分析,01,太阳轨迹模拟：,太阳,轨迹最低值：冬至点,12,月,21,日,8,：,02,16,：,03,太阳,轨迹最大值：夏至点,6,月,21,日,6,：,00,18,：,13,江苏大剧院,阴影范围模拟：,针对冬至,日、春分日、夏至日分别进行项目的阴影范围模拟，发现项目的建成对周边既有建筑不会造成影响。,冬至日 春分日 夏至日,绿色,分析,太阳辐射分析,01,直接辐射,夏至日太阳辐射累计分布图,冬至日太阳辐射累计分布图,依据与假设,根据夏至日时地球位于近日点且日照时间最长,，选为太阳辐射最大日。同理，选择冬至日作为太阳辐射,最小日进行分析,。,不考虑云层遮挡影响。,江苏大剧院,绿色,分析,太阳辐射分析,01,世博,会博物馆,场地植物,配置,分析,太阳辐射能,3MJ/m2d,36MJ/m2d,6MJ/m2d,植物分布情况,喜阴,中性,喜阳,通过,对场地的太阳辐射,进行分析，,得到了,场地植物,有效生长时间,段内日,平均辐射,分布,情况，结合各类植物生长习性，辅助拟定场地,植物,配置,规划。,累计日平均辐射,分布,常,绿灌木,常,绿灌木及竹类,常,绿阔叶乔木,常,绿灌木,绿色,分析,太阳辐射分析,01,从,全年的太阳辐射强度,情况看，水平面最好、南立面次之，因此首选将太阳能光伏组件,/,集热装置布置在屋顶，其次可设置在南立面，以弥补冬季发电量的相对不足，从而能够获得更好的投入产出效益。,太阳能一体化：,屋面和南立面太阳能电池薄膜电池,屋面铺设光,伏发电系统,屋面,/,南立面太阳能薄膜电池的大规模,使用，实现,可再生能源的高效利用,中国博览会会展综合体,绿色,分析,能耗模拟分析,01,建筑负荷分析,在,Vasari,中对建筑的每个单体,初步,进行,分割和独立,分析,，在,GBS,中计算分析、,汇总,结论,。,戏剧厅能耗参数,戏剧厅年能耗与碳排放量估算值与全生命周期能耗排放量估算值,如,图,可见,，,暖通和照明系统占去建筑总能耗过半，为节能突破重点。,年电量与燃料使用最终用途分解图：,江苏大剧院,每月供暖负荷 每月制冷负荷,如图,可见，供暖能耗负荷主要由玻璃窗传导和漏风造成。,外围护结构的热力性能直接影响着建筑供暖,负荷,。,如图,可见,，,由人与照明器具的发热造成了主要的制冷负荷。,绿色,分析,能耗模拟分析,01,机电系统分析,优化,系统方案,描述,初始方案,定频风机，水加热,优化方案,1,变频风机，水加热,优化方案,2,变频风机，水加热，热回收,优化方案,3,变频风机，锅炉蒸汽加热,暖通空气端系统方案分析优化：,通过比对耗电量和用气量，优化方案,3,耗电量相比初始方案减少,4.4%,，用气量相比初始方案减少,2.5%,，节能最多，可选为系统方案。,江苏大剧院,绿色,分析,能耗模拟分析,01,全玻璃幕墙立面,部分玻璃幕墙立面,造价对比,能耗对比,采光对比,浦东国际机场卫星厅工程,根据功能,特点优化窗墙比，以提高保温,性能。,以中转、商业为主功能区可设置较大实墙面,到达区可适当增加实墙面积比例,机房、行李房间等应以实墙保温围护为主,绿色,分析,室外风环境分析,01,由,上,图中,可见,，靠近地面处速度较小,，,1.5m,高度处速度最大为,2m/s,，平均速度在,1.5m/s,左右，满足绿色建筑评价标准建筑物周围人行区风速,低于,5m/s,的要求,。,由,上,图中,可见，,迎风,面和背风面速度较低，在背风面形成局部涡流，且在建筑的两翼转角处产生分离，形成较高的转角空气,速度,，会给转角处结构带来较大风负荷，需结构专业加强注意。,江苏大剧院,建筑整体选用中部,隆起、两端低的流线形造型，有利于环境风的,疏导。,建筑转角处登机桥的布置有利于缓解高速来,风。,场地整体风环境良好，各季节环境最高风速均不超过,5m/s,；春季平均风速,3.3m/s,，秋季,3.6m/s,；过渡季通风条件良好，且冬季不会承受过大,风压。,卫星厅流线形造型设计,卫星厅场地风环境分析,绿色,分析,室外风,环境分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,平均风速,0.12m/s,，较舒适,8.2m,标高层下的层高低但开窗面积仍可满足通风要求,指廊端头,4.0m,及,8.2m,出发层,合理开窗,根据立面效果与空间排布，优化开窗位置与,数量。,几轮优化后按指廊每隔,3,个单元开,2,扇、,412.9m,标高范围之间开两排的开窗方式组织下层对流通风,风压,分析,分析过渡季卫星厅建筑表面风压分布，确定各建筑立面及高侧天窗合适的自然通风风口,的位置。,绿色,分析,自然通风分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,S1,、,S2,中部区域由于内部空间分隔较多，且设有通高中庭，根据空间分隔适当增加开启面积，并增加高侧窗,数量，以,加强中庭拔,风。,12.9m,标高中部区域,平均风速提高为,0.42m/s,，满足过渡季,2,次,/h,的通风换气量，通风效果提升,17%,休息区,19.4m,标高层,根据设计实际情况调整层高只有,3.5m,，平均风速,0.18m/s,仍可满足,2,次,/,小时的换气量要求,绿色分析,自然通风分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,S2,中央三角形区域标准段在主导风向,SE,（东南风,）,3.2m/s,作用下：,整体而言，南立面作为主进风口，西立面作为主出风口，风路组织较为明显,室内平均风速分布在,0.1m/s0.6m/s,左右，主导风向下靠近窗口风速可达,1m/s,，室内舒适度较高,S2,三角形核心区域总体量为,885919.44m3,，总进风量为,519.3m3/s,，总体通风换气次数为,2.11,次,/h,，可满足一般自然通风,2,次,/h,换气次数要求,S2,中央三角形区域,优化布置开窗位置，结合热压和风压共同作用效果，,可在,2.21%,窗地面积比的,条件，,可满足,室内较为舒适的自然通风,效果。,绿色,分析,自然通风分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,东部国际远机位候机厅,平均风速,0.11m/s,，整体可达到,2,次,/,小时通风换气次数；但,进深超过,10m,后，风速较低，有静风区,旅客中转中心平均风速,0.23m/s,，到达通道自然通风效果较好,国际转国内通风效果,较差，需要增加送风设备,0M,标高层自然通风,效果,绿色设计,自然通风分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,4M,标高层自然通风效果,6.9M,标高层自然通风效果,12.9M,标高层自然通风效果,合理,制定开窗通风策略与设置开窗,位置,过渡季节可有效减少空调使用时间近,1,个月，减少航站楼空调能耗,2%,左右（近,90,万,RMB,）,绿色设计,自然通风分析,01,指廊通风改进前,指廊通风改进后,方案,开启,面积,（,m2,）,原方案,2106,现方案,1942,南京禄口国际机场二期工程,绿色,分析,自然通风分析,01,中国博览会会展综合体,风速云图,风速矢量图,压力云图,首层人行高度处（,1.5m),风环境,一,核四臂的造型,营造了良好,的室内外风环境,上海地区属亚热带温润季风气候，受季风影响明显，,38,月盛行东南偏东风，平均风速,3.6m/s,。,首,层车道（人行走道）整体通风情况良好，其中图示,1,号位置风速相对较小，风速在,0.4m/s,以下的区域约占该断通道面积的,75%,，风速在,0.3m/s,以下的区域约占该断通道面积的,40%,。,由“米”字型通道形成的通风廊道实现了南北、东西气流贯通，叶片之间的室外展厅区域风速适宜，便于人员室外,活动，满足绿建要求。,绿色,分析,自然通风分析,01,中国博览会会展综合体,首层,首层夹层,二层,在,风压和热压的共同作用下，首层及二层,车道内,污染物能够很好的排除到室外。配合局部机械通风，能够实现很好的尾气排放效果,。,“米字型”,通风廊道结合扶梯通道的热压,通风，可实现,汽车尾气的高效自然,排放。,1-2,立面,3-4,立面,对,不同朝向与部位立面透明部分及天窗进行辐射量的分析计算，以确定遮阳需求,结合不同朝向立面所接收到的太阳辐射方向、时间及强度提出遮阳措施建议,优先,考虑建筑自遮阳,，通过分析给,出适宜的屋面外挑距离、登机桥布置形式,等。,与,建筑师共同探讨设置外遮阳构件的可行性，配合建筑设计提供遮阳效果与视线遮挡,评估,绿色,分析,遮阳,分析,01,对自遮阳设置前后的立面辐射量,分析,南京禄口国际机场二期工程,绿色,分析,遮阳,分析,01,立面,累计辐照值,（,Wh,）,减少量,无外遮阳,有外遮阳,长廊西立面,89973,53221,40.85%,南京禄口国际机场二期工程,挑檐宽度：,5300,mm,14,：,00,15,：,00,16,：,00,17,：,00,屋顶挑檐设计,建筑屋顶出挑约,5m,，对下部玻璃幕墙形成自遮阳,；对不同立面受辐射情况测算，南立面已不需要再增加遮阳措施，而西立面屋顶下,4.5m,及东立面屋顶下,6m,范围内都已能够满足遮阳要求,早上和傍晚时刻，各朝向立面遮阳构件的设置不能有效的阻挡太阳光直射人行区域，对提高旅客舒适度无助益,对整体辐射热减少有帮助，特别是南向，但效果不如挑檐,遮阳板效果分析,构件形式,立面朝向,辐射衰减百分比,（,%,）,空调节约电量估算（,kWh,）,横向遮阳,南向,72.34%,25379,东向,55.53%,38711,西向,53.69%,51606,S1,南侧圆弧区,55.86%,12068,S1,北侧圆弧区,59.08%,5559,S2,南侧圆弧区,65.38%,19730,S2,北侧圆弧区,53.99%,9477,挑檐,南向,82.83%,51818,绿色,分析,遮阳,分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,实际方案遮阳设置,南向设置挑檐，宽度：,5300,mm,综合考虑立面效果与遮阳板造价，未设置水平遮阳板，东西向增加岩棉板衬墙，减少玻璃面积比例，以减少所受辐射。,绿色,分析,遮阳,分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,当前立面条件下,，可满足,4m,国际到达,层、,6.9m,和,12.9m,候机厅平均采光系数,3.3%,的,要求。,4m,国际到达层,平均,采光,系数,-9.0%,6.9m,候机厅,平均,采光,系数,-4.3%,12.9m,候机厅,平均,采光,系数,-7.0%,部分区域采用实墙面,侧窗采光区域分析,绿色,分析,自然采光分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,指廊高侧窗采光设计,指廊,进深近,45m,，,除两侧设置玻璃幕墙外，也在顶部设置高侧窗，提高指廊中部的采光,效果。,高侧窗,指廊采光效果良好,高侧窗设置位置,空间布局,设计,空间布局上尽可能将通过性通道设在中部；而将出发候机等功能沿周边玻璃幕墙设置，以争取较好的自然采光,功能区域位置,区域类型,平均,采光系数,(%),标准要求值,(%),4m,标高处,指廊处：,国际,到达,9,3.3,6.9m,标高处,指廊处：,国内,、国际候机厅,4.38,3.3,12.9m,标高处,指廊处：,候机厅,7.01,3.3,绿色,分析,自然采光分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,无天窗，平均采光系数,5.9%,有天窗，平均采光系数,10.7%,天窗,+,内遮阳，平均采光系数,8.6%,工况,采光系数最小值,采光系数平均值,满足,3.3.%,采光要求的面积比例,无天窗,1.5%,5.9%,61.6%,有天窗,2.1%,10.7%,91.8%,有天窗,+,内遮阳,2.0%,8.6%,90.4%,添加天窗后,指廊,室内,采光均匀度及,平均采光系数均有大幅提高,天窗,下部设置内,遮阳后室内,采光,过渡均较为平缓不存在突变,建议内遮阳采用遮阳帘，可有效缓解太阳直射引起的不舒适,内遮阳,特点,舒适性,格栅,随时间部分阳光会直射到人体上,有时间性,穿孔板,遮挡部分直射光，但仍有阳光直射在人体上,一般,遮阳帘,阳光全部为散射光，柔和,舒适,指廊天窗采光效果改善,绿色,分析,自然采光分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,S1S2,区域中庭与高侧窗采光,S1,和,S2,中转区域进深大，且功能复杂、层数多,内部结合中转功能设置,通高中庭,在顶部设置层叠的高起侧窗，将自然光引入到建筑,中部,，,不仅,改善了上部标高层，且使地下空间,也从几乎,无采光达到平均采光系数,0.5,%,，,改善,了室内光环境感受，,减少了人工,照明,能耗。,层叠的高侧窗,层叠的高侧窗,通高中庭空间,6.9m,标高层中部采光系数达到,1.2%,-7m,标高层平均采光系数达到,0.5%,设置高侧窗后,无高侧窗,6.9m,标高层中部采光系数不足,0.8%,-7m,标高层,设置高侧窗后,无高侧窗,绿色,分析,自然采光分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,0m,标高的采光效果,无天窗,20%,面积天窗,50%,面积天窗,无天窗,8.0%,区域满足要求,20%,天窗,11.5%,区域满足要求,50%,天窗,13.9%,区域满足要求,天窗的增设对,0m,标高以下区域改善不明显,不同天窗比例下的室内采光效果,绿色,分析,自然采光分析,01,浦东国际机场卫星厅,工程,6.9m,标高增设,20%,天窗对采光改善明显,，但天窗再增加效果则不显著,在兼顾,6.9m,及,12.9m,标高核心区域采光的情况下，建议采用,20%,天窗,20%,天窗,62.1%,区域满足要求,50%,天窗,62.2%,区域满足要求,20%,天窗,99.6%,区域满足要求,50%,天窗,99.8%,区域满足要求,无天窗,91.2%,区域满足要求,12.9m,标高的采光效果,32.5%,区域满足要求,无天窗,6.9m,标高的采光效果,绿色,分析,自然采光分析,01,浦东国际机场卫星厅工程,绿色,分析,自然采光分析,01,南京禄口国际机场二期工程,在航站楼主楼顶部结合屋顶造型设置了,8,条天窗，在两侧长廊的顶部分别增设了长条形采光天窗,增加天窗后，采光效果得到改善，平均采光系数提高了,15%,绿色,分析,自然采光分析,01,中国博览会会展综合体,对于,一层展厅，以侧面采光为主。分为以下三种方案分析：,方案,是否有外遮阳,玻璃可见光透过率,方案一,否,0.65,方案二,是,0.65,方案三,是,0.79,结论：,对于一层展厅，当,采用遮阳方案三时,，立面玻璃的可见光透过率须达到,0.79,时，才可以满足“,75%,的面积满足建筑采光设计标准值”。,方案二；满足率,54.5%,方案三；满足率,77.1%,方案一；满足率,81.7%,绿色,分析,自然采光分析,01,南、西面受光照强度较强,东、北面受光照强度较弱,南,西,东,北,无叶茎建筑外围护太阳辐射得热,叶茎有效减少建筑外围护太阳辐射得热,有叶茎建筑外围护太阳辐射得热,适当增加南向、西向叶茎密度，减少建筑外围护太阳辐射得热，降低空调负荷,茎叶优化,无叶茎,无法满足遮阳要求,值入茎叶,遮阳优化,植入茎叶数量,遮阳和采光综合优化,叶茎的,优化设计实现遮阳与自然采光的良好平衡,中国博览会会展综合体,候机区,绿色,分析,灯光模拟,01,浦东国际机场卫星厅工程,自然采光中不足的部分需要添加人工照明。卫星厅利用软件模拟灯光照明，以确保候机区的照度达到国家标准，并给人以温馨舒适的感觉。,绿色,分析,热环境分析,01,室内垂直剖面温度场,室内水平剖面温度场,室内垂直剖面速度场,室内水平剖面速度场,室内垂直剖面速度矢量场,室内水平剖面速度矢量场,世博会博物馆常展展厅在夏季工况下，室内人员活动区的温度基本维持在,22-26,之间，除去送风口附近区域，其它区域的风速皆小于,0.25m/s,，基本符合舒适性的要求。,世博会博物馆,绿色,分析,舒适度分析,01,室内,垂直,剖面,温度场,室内水平剖面,温度,场,室内,垂直,剖面,温度,场,世博会博物馆,室内,垂直,剖面,速,度场,室内,垂直,剖面,速,度,场,室内水平剖面,速,度,场,室内,垂直,剖面,矢量,场,室内,垂直,剖面,矢量,场,室内水平剖面,矢量,场,世博会博物馆报告厅在夏季工况下，室内人员活动区的温度基本维持在,22,-26,之间，室内人员活动区的风速皆小于,0.12m/s,，基本满足人员舒适性的要求。,绿色,分析,舒适度分析,01,江苏大剧院,温度模拟,a.,温度矢量图,b.,温度剖面图,c.,25,等值面图,d.28,等值面图,速度剖面图,0.015m/s,速度等值面图,0.25m/s,速度等值面图,戏剧厅整体的送风速度皆小于,0.25m/s,，仅下送风送风口附近的风速大于,0.25m/s,，满足人员舒适度的基本要求,。楼,座和池座的温度在,20,至,26.5,之间，满足人员舒适性的基本要求；乐池的温度在,28,左右，此处人员稍有热感。,02,消防性能化,分析,消防性能,化,分析,钢结构抗火分析,02,浦东国际机场卫星厅工程,钢结构抗火分析是通过软件分析钢结构屋盖在火灾情况下温度、应力、极限应力的变化,情况。卫星,厅,12.9m,商业,20MW,火灾温度小于极限温度，火灾,应力小于,极限应力，均满足消防设计要求。,消防性能,化分析,火灾烟气模拟和人员疏散模拟,02,人员疏散时间计算,确定评估对象,设计方案陈述,居住者安全性,确定火灾场景,ASETREST,判定合格,烟气蔓延特性预测,调整方案,确保建筑物内人员快速疏散离开火场，并对建筑的干扰降到最低限度,提供,安全疏散时间（,ASET,）,人员疏散所需时间（,RSET,）,消防性能,化分析,火灾烟气模拟,02,整体分析模型,报告厅模型,温度分布图,615S,450S,温度分布图,615S,温度分布图,温度分布图,450S,450S,能见度变化情况,615S,能见度变化情况,由,ASET,（,575s,）,RSET,（,346s,）,可判定人员疏散,是安全的，疏散,设计是合理的。,2m,高度处的水平截面,过火源的竖直截面,2m,高度处的水平截面,世博会博物馆,500SCO,浓度,500SCO,浓度,由,ASET,（,575s,）,RSET,（,346s,）,判定疏散是安全的，疏散设计合理。,消防性能,化分析,人员疏散模拟,02,世博会博物馆,03,专项分析,专项分析,排水分析,03,屋面排水分析图,屋面排水分析程序,南京禄口国际机场二期工程,对于复杂异形,的,屋面，排水设计尤为关键,。,南京机场,通过,编写,GH,程序,，可以,在屋面,Rhino,模型中平均选取一些采样点进行排水坡度的分析，找出排水不利点，通过调整曲面造型或者增加排水设施等,方法,，,满足,屋面排水设计的要求。,利用,BIM,模型,可以快捷地统计出,汇水面积，为给排水设计提供准确的数据支撑。,南京禄口国际机场二期工程,专项分析,排水分析,03,专项分析,声学分析,关联,声波线,图,声波,线由乐池发出，厅内楼座和池座都能接收到足够的直达声和一次反射,声,江苏大剧院,反射辐射,范围图,由可见，观众厅座位上基本是黄色粒子，显示该区域皆是有益的早期反射声。,混响时间分析,图,由左图可见，戏剧厅各频段最大混响时间为,1260ms,，满足,剧场建筑设计规范,中观众厅混响时间,1.11.4S,的规定要求。,03,专项分析,视线分析,通过参数化的程序，计算设计方案中每一个座位观众的水平视角，通过逻辑判断，找出不符合剧院设计规范的位置，为设计优化提供依据。,江苏大剧院,通过参数化的程序，计算设计方案中每一个座位观众的俯视视角，通过逻辑判断，找出不符合剧院设计规范的位置，为设计优化提供依据。,03,专项分析,视线分析,基于,BIM,技术的机场塔台的可视度分析,南京禄口国际机场二期工程,03,在机场,整体设计中，塔台高度和,位置极其重要。通过对南京机场塔台的可视,度进行分析,，确保了塔台,视野，,保障了机场,安全运营。,专项分析,视线分析,南京禄口国际机场二期工程,塔楼视线图,45-63m,03,塔楼视线图,70m,通过直观的分析结果，最终选择了,70M,高度的方案。,专项分析,流线分析,浦东国际机场卫星厅工程,03,24.4m,贵宾候机层,18.9,国际商业夹层,12.9m,国际出发层,6.9m,国内出发到达混流层,4m,国际,到达夹层,0m,站坪层,-7.5m,捷运层,通过模型主要模拟卫星,厅,高峰,小时时段的运行情况,，在,高峰小时开始前估计已经在卫星厅内候机的人群，并进行客流量,叠加。,平均,等待时间,：针对实际起飞时间晚于计划起飞时间的所有航班进行统计；平均等待时间,=,对上述航班“实际起飞时间,-,计划起飞时间”求和,/,总上述航班量。,平均晚点时间,：针对实际起飞时间晚于计划起飞时间,30,分以上的所有航班进行统计。平均晚点时间,=,对上述航班“实际起飞时间,-,计划起飞时间”求和,/,总上述航班量。,专项分析,流线分析,浦东国际机场卫星厅工程,03,其中根据人群的不同出行目的，分别定义为不同的颜色如下：,流线分析过程,中以仿真为核心，结合静态计算，通过对客流的细分对平面布局、设施能力等进行评价与优化。,主要,考虑的指标为：,最高密度,平均密度,空间使用率,行程时间,区域聚集人数,行走路线与交织,本次模拟考虑时间因素，不模拟各层具体的商业内部，保持以公共空间和通道为主。,专项分析,流线分析,浦东国际机场卫星厅工程,03,最大密度图（,-7,M APM,站台层）（颜色越深密度越大）,国际出发站台和国内出发站台电梯数量配置不均衡。,国际出发预测客流高于国内出发预测客流，国内出发站台电梯数量过多，建议可分别减少一部。,S1,最大密度图,(Legion Modelling for S1),专项分析,流线分析,浦东国际机场卫星厅工程,03,自动步道的终点退至登机口,之前，更有利于旅客便捷到达登机口，避免人流堆积和空间浪费,。,6.9,米层,专项分析,流线分析,浦东国际机场卫星厅工程,03,S1,东侧最远机位,（,min),西侧最远机位,(min,),北侧最远机位,(min,),APM,国内出发,8.7,8.5,9.2,APM,国际出发,8.3,8.3,8.1,模拟结果表明，国内,出发和国际出发人流从到达,S1 APM,站台开始至最远端机位的步行时间均在,10,分钟内，较为舒适。,专项分析,流线分析,浦东国际机场卫星厅工程,03,从静态计算,和仿真,初步分析来看，整个卫星厅的尺度相对于客流量来说已足够。,04,结构性能化,分析,结构性能化分析,04,构建上部结构中心线所在曲面的,BIM,模型,确定结构平面网格,完成钢结构单线模型,结构试算,(PKPM,、,3D3S,）,结构验算,(SAP2000),PKPM,模型,3D3S,模型,复杂屋面形态带来了结构局部跨度大，结构单元超大、超长，下部支撑结构受力不,均等设计,难点,，,BIM,模型,可,准确,地,反映结构空间,布置，精准的三维定位为结构分析打下,了,坚实,的基础。,以,T2,航站楼,为例，,其结构分析流程如下：,南京禄口国际机场二期工程,结构性能化分析,挠度分析,04,Y,向风作用下屋盖结构挠度立面示意图,恒,+,雪下主桁架悬挑端最大挠度,竖,向荷载作用下主桁架,挠度,变化情况,南京禄口国际机场二期工程,由于屋盖层楼板局部开洞较大，在地震作用下，洞口可能发生局部应力集中,，因此对洞口边上,楼板需进行,加强。,结构性能化设计,构件性能化分析,04,浦东国际机场卫星厅工程,X,向温度应力,Y,向温度应力,由计算结果,可见，,正向温差使得楼板混凝土受压，其压应力峰值,在,2.3MPa,以下，,远小于混凝土抗压强度，,所以该工况将不起控制作用。,6.9m,标高,楼板温度应力,升温,15,结构性能化设计,构件性能化分析,04,浦东国际机场卫星厅工程,由计算结果可见，,负,向温差使得楼板混凝土受,拉,，,其,拉,应力峰值,约为,1.8MPa,，,大部分楼板区域的温度拉应力在,1.0Mpa,左右。,楼板,长度,方向应布置,预应力钢筋,。,X,向温度应力,Y,向温度应力,6.9m,标高,楼板温度应力,降温,15,结构性能化分析,构件性能化分析,04,浦东国际机场卫星厅工程,4.000m,结构平面图,6.900m,结构平面图,12.900m,结构平面图,18.900m,结构平面图,结构性能化分析,弹塑性时程分析,04,浦东国际机场卫星厅工程,对,罕遇地震下,进行,弹塑性时程分析,，发现在竖向荷载作用下，楼板依然以钢筋受拉，混凝土受压的方式来承担板上的竖向荷载，不会出现垮塌现象,。,4.000m,结构平面图,6.900m,结构平面图,12.900m,结构平面图,18.900m,结构平面图,结构性能化分析,弹塑性时程分析,04,浦东国际机场卫星厅工程,楼板的受压损伤主要出现在洞口和转角处，损伤范围较小，属轻度损伤；,通过详尽的结构分析，找到,了结构,经济性与稳定性共赢的方案。,结语,BIM+,性能化分析将灵动的创作与严谨的分析有机联系起来，借助,BIM,的平台，让性能化分析更融入设计过程，使设计师的想法具象化，反复迭代以实现系统的优化设计。两者的结合，将使未来的建筑设计更科学更绿色更高效，让我们城市变得更低碳更美好更和谐。,排风热回收,冷水直供,感谢聆听,