不只是感覺，BIM讓風看得見

新聞視界時報 記者 王秉程 整理報導

隨著全世界永續發展的趨勢，「生態城市」已成為推動都市發展的中心思想。生態城市是一種趨向盡可能降低對於能源、水或是食物等必需品的需求量，也盡可能降低廢熱、二氧化碳、甲烷與廢水排放的城市。希望城市在面對既有的風土環境下，能自我循環，降低對環境的衝擊。

「看地理，擇風水」是中國人對於城市規劃、建築配置的科學手法，與生態城市的觀念相同，也就是找一個適合城市發展或蓋建築的好地，盡量不改變，反而是適應，以自然的手法設計出適合「人」居住的環境。與傳統觀念相呼應，在設計之前，要先知道基地周邊環境上的優劣條件並予以評估，這就是基地調查。

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「地理」簡單來說就是地形、地貌，是靜的固體，「風」、「水」則是動的流體。地理是看得到的，而風雖然看不到，但卻可以感覺得到。以科學的角度來看，無法以「從街角過來的風好大」這種定性的方式來描述風這個物體，希望將之量化，比如從方位角23度吹過來、離地面高度5公尺的風速為每秒8公尺，得到這樣明確的數據。隨著資訊硬體的運算能力高幅度提升，以及模擬程式的開發，「看得到風」不再是難事，其實是辦得到的。

把風想作是數量龐大的氣體粒子，它因為壓力的差異（如水由高往低流是因為壓差問題）而形成了流動，在流動過程中有了速度也形成了動壓，被碰到的物品（如建築物），會造成風的改道及變速，同時也把壓力傳遞予物體，考驗著物體的承受力。

 ( 此上圖為BIM建立模型導入CFD軟體，並置入氣象風頻圖分析 )

再來，透過BIM（Building Information Modeling）建築模型資訊系統與CFD（Computational Fluid Dynamics）計算流體力學的結合，則讓風完全一覽無遺。

先於BIM系統上建立模型，並賦予這模型相關資訊，包含專案的地理位置、氣象資料、各構造的形式及材料（如RC牆等）之後，再透過資訊交換，將其轉入CFD軟體進行運算、模擬、及輸出圖片或動畫，讓規劃者可以用視覺及量化的角度去考量設計的策略及方法。

藉著這種將數值視覺化的方法，可以讓規劃者有更準確、快速地佐證資料來輔助設計。

( 此圖為利用CFD分析BIM模型，得知建築特定位置的氣流分佈，即風向量矢圖 )

在考量生態城市、綠能建築的議題下，設計上有諸多考量都以「風」為重點，包含開放空間自然通風及封閉空間的空調系統。

就自然通風方面，目前有地形風、季風通風配置、善用中庭風、植栽導引氣流、開窗通風性能、大樓風的防治、風力通風、浮力通風以及通風塔的設計。而在機械空調系統則有室內環境舒適度、與自然換氣的配合、設備散熱最佳化的配置。這些都可以透過BIM與CFD的結合，有著更加自由自在的表達空間，更進一步，讓生態城市、綠色建築得以完美實現。

 ( 透過BIM與CFD的結合，亦可得知各剖面處的風速，提供設計師參考資料，圖左為平剖面，圖右為立剖面 )