[摘要] 城市有机更新区的绿色建筑实践 ——中国建筑设计研究院·创新科研示范中心项目设计 创新科研示范中心中国建筑设计研究院（简
城市有机更新区的绿色建筑实践
——中国建筑设计研究院·创新科研示范中心项目设计
创新科研示范中心
中国建筑设计研究院（简称中国院）创新科研示范楼位于北京市西二环至西三环之间，属于在城市有机更新区的建设项目。综合考虑周边城市环境，营造高品质的办公场所是本项目的目标。
中国建筑设计研究院创新科研示范楼项目地上14层，地下4层，地上建筑面积约2.1万平方米。综合考虑周边住宅等建筑的日照条件和面积最大化要求，通过日照反推形体形成建筑的基本形态。
根据中国院发展规划要求，本项目将建成为一个高效的、节能的、智能控制的绿色建筑，并达到我国绿色建筑三星级标准，并在设计、施工、运营的建筑全生命周期采用BIM（建筑信息模型）方式。工作方式为全专业BIM，且BIM团队人员即设计人员，最大程度保证设计过程与信息模型的即时性和一致性，且打造真正的绿色建筑。
层层跌落的室外平台
因日照条件对建筑形体切削形成层层跌落的室外平台是本建筑的最大特点之一。充分应用Revit模型的三维优势，将传统二维方式下传达不清的各种信息充分表现，以解决结构处理方式，屋面构造系统，设备综合布置等问题。利用分析模拟软件在平台的光、热环境等方面进行分析，并以此为依据安排平台人员活动的方式。
平台结构降板与管线综合
为保证室内外的无障碍联通，对平台处结构进行降板处理，于是这一部分成为本项目各专业需要综合解决的一个系统问题。充分利用全专业BIM的协作能力，通过三维方式及时准确地传达信息，成为BIM高效解决此类问题的最大优势。
平台处轴侧管线综合图
在以往的BIM应用中，以最终施工图二维出图的标准来衡量Revit软件的优缺点是个现象。中国院则希望更多的利用BIM三维的优势，以大量的剖轴侧图来传递信息，比如管综图和幕墙深化设计图等，并探讨以此改变国内二维出图标准的可能性。
平台建筑构件可视化比较
在深化设计阶段，对建筑构件进行有必要的方案调整是经常遇到的过程，针对平台部分，中国院利用Revit快速替换栏杆构件的族系统，并使用Autodesk 360云渲染服务，进行可视化比较。
平台监控点位模拟
室外平台因其极大的开放性对后期的运营维护提出挑战，根据物业等部门提出的对平台室外区域全部监控的要求，中国院利用Revit相机结合摄像头的实际参数，对监控点位的数量和位置进行了模拟，Revit模型指导了这一部分的相关设计。
平台得热分析
将Revit模型通过dxf数据导入Ecotect Analysis，对平台各个季节得热和日照阴影进行模拟。直接说明露台虽然朝北，但全年仍有大部分时间可得到阳光，并可以此为依据设置绿化植被位置和人员活动区域等。
平台日照阴影分析
同样将Revit模型通过dxf数据导入Ecotect Analysis，对平台各个季节得热和日照阴影进行模拟。依据阴影分析，重新组织了联系室外平台的楼梯方向，为平台上的人员活动提供更好的环境条件。
平台的行为节能研究
本项目作为绿色建筑的另外一个重要理念是健康。大量的开放平台为员工开展健康的活动提供了机会，同时每层之间有楼梯连接，这也为员工提供了比使用电梯更健康也更节能的交通方式。中国院将Revit模型与IES VE软件相结合，对比了高峰时期（如中午同时下楼去食堂吃饭）平台楼梯和电梯的使用耗时对比。将IES软件中的疏散模拟转换为步行评测，电梯最长等候时间接近步行时间的40%，单从效率上讲，步行已经具备优势，而这些数据可作为将来高峰期电梯运营管理的依据。
平台风场及舒适度分析
将Revit模型通过sat数据导入Simulation CFD，对BIM楼室外各个季节的速度场和平台舒适度进行模拟分析。通过对BIM楼周边速度场进行模拟分析，分析可开启窗户和设备取风口的位置，平台风速大小及风向，通过对平台舒适度进行模拟分析，可预知人员何时适宜在平台进行活动。
开放式的幕墙系统
建筑构件可视化比较
建筑外墙选用陶板和陶百叶组成的开放式幕墙系统，也是建筑的另外一个特点。在方案及深化设计阶段，利用各软件之间信息交换进行采光遮阳和建筑得热等分析，并结合材料的不同构件尺寸使其效果和用量造价实时呈现。
陶板幕墙系统的多方案可视化
在Revit软件中直接修改局部方案，并使用Autodesk 360云渲染服务获得更真实的材料比较效果，且实效性不逊于以往Sketchup等软件，并且在Ecotect中通过对立面得热的模拟分析获得支持立面设计的有效依据。
陶板幕墙与方案结合的得热分析
立面深化调整与Ecotect分析相结合，得到支持优化设计的理性依据 。
陶板幕墙系统构件统计分析
建筑西立面的“陶板 陶棍”系统幕墙呈现规律性不明显的参数化特征，利用Revit中的明细表功能统计各个构件的数量，并结合各种构件的单价作为整体幕墙的造价控制依据。
立体墙身的图纸表达
利用三维的优势，以大量的剖轴侧图来传递信息，比如幕墙深化设计图等。
探索与反思
一些想法虽然没能直接得出有效结论，但在应用中设计思路得到了理性拓展。
城市有机更新区交通环境模拟
和谐的生长于城市环境之中是绿色建筑的核心本质，而立足于区域环境模型的模拟分析是其中的一部分重要工作，除了可以基于Simulation CFD软件实现的自然条件环境分析之外，交通分析也是一个重要切入点。如在本项目中向西侧道路增加了两处开口，高峰时交通压力的影响如通过BIM进行模拟评估，应该能得到具有说服力的解释，但由于专业的制约，这一点的BIM应用我们仍在研究之中。
通过日照反切建筑最大容积研究
本方案因日照条件而生，在方案前期中国院是通过日照计算软件中的日照圆锥与建筑体量进行布尔运算再导入Sketchup中得到的原始体量，这也可以说是一个朴素而笨拙的BIM方式。中国院试图用Vasari和Ecotect得到这个体量，以实现后期深化设计中与Revit进行无缝连接，但目前仍未获得理想的结果。
多层平台排水系统模拟
本方案逐层叠落的平台提供了很多可以通过BIM研究并得到有效结论的切入点，多层屋面的排水系统设置是本方案的一个难点，如果将排水系统与建筑形态结合，通过模拟分析得到各层雨水量与排水设施之间的关系，这也是中国院仍在努力探索的一个方面。
