BIM模型可以做的模擬與分析有哪些?

01 節(jié)能減碳設(shè)計(jì)分析

此部分應(yīng)用工具隨著近年來對(duì)節(jié)能減碳的要求，及綠建筑規(guī)范之發(fā)展而越來越受到重視，工具軟件的功能也越來越細(xì)致。

通常這類工具必須要能讓用戶輸入氣象單位提供的當(dāng)?shù)厝隁夂驍?shù)據(jù)，然后根據(jù)對(duì)日照熱輻射及室內(nèi)采光、通風(fēng)與空調(diào)之模擬，來考慮符合人體舒適度及室內(nèi)照明需求的節(jié)能減碳設(shè)計(jì)，例如外殼隔熱、遮陽、自然通風(fēng)等，減少照明及空調(diào)之使用，達(dá)到節(jié)能減碳目的。在室內(nèi)通風(fēng)與熱流之分析中，通常需要LOD 200 甚或LOD 300 之BIM模型。開口、玻璃、隔間等與其材質(zhì)、透光度、導(dǎo)熱性等信息，也牽涉到照度模擬、流體動(dòng)力計(jì)算與熱傳導(dǎo)分析。詳細(xì)的分析多需要大量之計(jì)算，而目前大部分的應(yīng)用工具多采用較簡易快速的分析方法，畢竟在初步設(shè)計(jì)規(guī)劃階段，只要能滿足設(shè)計(jì)方案的比較與節(jié)能減碳效益粗估上的精確度要求即可。

此類分析模擬工具的發(fā)展空間還很大，一方面是在分析的精確度與可視化呈現(xiàn)及模擬效能的提升方面，另一方面則是現(xiàn)代建筑與設(shè)施日漸智能化。

利用許多自動(dòng)的感測裝置及半自動(dòng)或自動(dòng)的控制裝置來達(dá)成節(jié)能減碳目標(biāo)，但如何將這些控制機(jī)構(gòu)及情境(例如，隨室內(nèi)溫度變化與需求而自動(dòng)開關(guān)的窗戶)納入分析模擬當(dāng)中，則仍是需要繼續(xù)努力的研究與應(yīng)用議題。

02 音場模擬

此部分的應(yīng)用多是在設(shè)計(jì)對(duì)聲音的質(zhì)量要求較高的場所時(shí)，例如，音樂廳、劇場、電影院等，也可能是需要對(duì)音響或噪音的影響進(jìn)行評(píng)估時(shí)，例如戶外表演場所、機(jī)場、火車、高速道路等對(duì)周遭環(huán)境之影響。

通常需要LOD 200甚或LOD 300 的BIM模型。把隔間、室內(nèi)裝修及主要擺設(shè)等之幾何與其材質(zhì)吸音能力等信息，再配合專業(yè)軟件來完成分析。

03 結(jié)構(gòu)分析

此部分的分析工具已發(fā)展多年且也相當(dāng)成熟，只是過去通常都是由結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)2D 建筑圖說自行建構(gòu)分析所需之三維模型，現(xiàn)在則可以由LOD 300的BIM 模型中自動(dòng)導(dǎo)出所需之幾何及材料屬性信息。

除了較簡單方便外，也可避免因人工解讀及建模時(shí)可能造成之錯(cuò)誤，尤其對(duì)于不規(guī)則造型之構(gòu)造物而言，效益最為顯著。目前此部分應(yīng)用最大的困境還是在BIM 塑模工具與結(jié)構(gòu)分析軟件間之信息拋轉(zhuǎn)還不是很標(biāo)準(zhǔn)及完善，尤其是將分析完成后之信息回饋到BIM模型中以利后續(xù)應(yīng)用方面。

04 機(jī)電管線系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)上，機(jī)電管線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以平面圖為主，且在設(shè)計(jì)時(shí)間所完成之設(shè)計(jì)還留有很多以示意為主的表達(dá)，必須等到施工階段才由施工者自行判斷決定。

應(yīng)用BIM技術(shù)之后，設(shè)計(jì)成果在幾何與空間位置上必須夠明確清楚才有辦法據(jù)以建構(gòu)BIM模型，因此一些設(shè)計(jì)及施工上的決策必須提前。然而每個(gè)系統(tǒng)在BIM模型中都被更清楚地展示出來。除了可以提前檢討協(xié)調(diào)系統(tǒng)間的沖突問題，也有利于進(jìn)行個(gè)別系統(tǒng)之相關(guān)設(shè)計(jì)仿真分析，例如：管流的分析、電力負(fù)載分析、水循環(huán)分析等。此部分之分析功能多需與BIM建模及設(shè)計(jì)工具密切結(jié)合，所需要BIM 模型多為LOD 300程度。

05 空間碰撞分析

不管是在設(shè)計(jì)時(shí)間、施工前或施工中，由于建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電管線系統(tǒng)都由不同專業(yè)分工協(xié)同設(shè)計(jì)與施作，難免會(huì)在設(shè)計(jì)與施工上發(fā)生空間碰撞的問題。

因此必須透過BIM 模型整合來檢測，并加以協(xié)調(diào)來改善整體的設(shè)計(jì)成果。此部分之應(yīng)用需求與效益目前已十分顯著，因此也已有不少的軟件包工具可以運(yùn)用。

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