BIM技术的建筑节能与结构设计

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摘要：就我国社会当前的实际发展状况来看，建筑行业正处于一个蓬勃发展的态势当中，为了更好地契合社会当前的发展需要，越来越多的科技也应用到了建筑行业当中，bim技术正是依托于当前不断发展的科技而产生的。随着当前建筑行业整体发展水平的提升，BIM技术三维可视化优势得到了越来越多的重视，在建筑工程信息模型领域逐步的代替二维图纸的发展，三维的展现形式可以对建筑物自身的结构特点进行立体及信息化表达。对于建筑工程项目协同设计的效率来说也有了很大的提升，因此在未来的建设发展过程当中需要加强对其重视，不断的进行建筑节能与结构协同设计探索。

关键词：BIM技术；建筑节能；结构；协同设计

1前言

对于传统的建筑节能设计方法来说，它与工程实际结果拟合度是比较差的，这直接导致了相关能源的利用效率比较低，结构设计少于和建筑节能相结合。当前科技的发展进步直接促进了BIM技术的产生和发展，基于BIM技术，建筑节能与结构协同设计也相应的进一步发展。通过BIM技术可以对建筑结构进行更加合理化的划分，在这个基础上对结构进行相应的优化设计，利用建筑规定性指标和建筑能耗总量可以设计出一个建筑节能与结构相协调的最佳方案。这样一来能源的利用效率可以得到显著提升，并且建筑工程结构的实用性也可以得到显著发展[1]，建筑造价更加节约。

2关于BIM技术的应用概述

在进行建筑节能与结构协同设计的过程当中，对BIM技术加以应用的话可以在很大的程度上促进建筑施工图设计质量的有效提升。由于BIM技术所进行的三维化呈现，所以在进行工程结构设计阶段往往会取得比较好的效果，这样在投入到后续施工的过程时就可以大大的缩短工期，有效的节省资金的投入，并确保整个工程结构的安全性得以提高。对于一些规模比较大的建筑工程来说，往往可以结借助于BIM技术发挥出更大化的价值。因此在建筑工程设计领域，相关的专业人员需要相应的加强BIM技术中核心技术的推广和应用，这样一来建筑工程设计的质量将会得到显著的提升[2]。

3结构协同设计当中BIM技术的应用

3.1关于BIM技术的主要应用思想

在当前建筑行业的整体发展过程当中，各种新的建筑思想也相继出现，这对于建筑行业的整体发展来说是会产生一定的推动作用，建筑协同设计思想在更大的程度上满足了建筑、设备和结构等所有专业井然有序的工作安排需求。因此其基于突出的发展优势，逐渐的得到了越来越多的建筑设计企业管理人员和相关专业人员的重视。对于建筑工程项目来说，其所涉及到的各个部门都可以通过BIM平台软件来实现对于相关数据的共享。

3.2结构协同设计中可视化设计BIM技术的应用

利用BIM技术来进行结构设计和普通的二维图纸的方式来进行比较的话，最大的不同点在于BIM技术可以实现三维可视化的应用，借助于数字化的建筑构件可以代表真实条件下所存在的真实建筑物构件。就当前的实际发展状况来看的话，可以说BIM技术的产生和应用彻底改变了传统的利用计算机辅助绘图软件来绘制几何图形的设计方式。一旦需要实施建筑节能设计的时候，利用BIM技术平台的三维实体模型，可以对建筑工程结构的造型和功能进行更加细致全面的分析。这样在进行节能与结构协同设计的时候，就可以实现建筑节能设计当中各个相关环节的综合性展现，对于最终的设计结构无疑会产生积极作用[3]。当前我国房地产业迅速发展，建筑面积需求越来越多，因此建筑的规模也是越来越大。对大规模的建筑我们更需要利用BIM技术平台下的可视化技术来对建筑结构模型进行相应地分析，并且还可以有效的控制建筑结构自身的适配性，在这样的发展基础上可以选择出一个更佳的建筑结构设计方案。

3.3结构协同设计中参数化设计BIM技术的应用

在进行建筑节能与结构协同设计的过程当中，对于相关的数据必须要确保其正确性。首先来说，需要进行相关数据信息的参数化建筑，可以根据实际的建筑形体特征来创建出一个相应的结构形式，这样一来就可以极大的提升工程设计的整体效率。其次可以构件起建筑工程结构的分析模型，这时利用BIM技术可以对相关的建筑工程结构的信息进行相应处理，并且还可以科学合理的对相关的数据信息进行分析。BIM技术可以实现对建筑结构实体构件的创建，并且还可以根据相关的数据信息自动的生成相关的数据模型，这样一来就可以对刚度数据和节点信息等的相关数据信息进行合理化的处理[4]，最后还可以进行多方案的结构优化设计。在进行建筑工程建设的时候可以对相关的建筑模型进行处理，并且在进行结构方案设计的时候往往会同时有多种可供选择的方案，所以参数化BIM设计平台可以相应的允许相关设计人员设计出多个满足结构安全的备选方案，然后在相关的模型当中也会相应的设定出相关的选项[5]。

4基于BIM技术的建筑节能与结构协同设计优化

BIM技术在进行应用的过程当中既有一定的优势，同时也会相应的存在着一些问题。在利用其进行建筑节能与结构协同设计优化的过程当中，为了确保建筑工程的最终设计质量，所以说相关的专业人员需要针对于BIM技术自身的技术应用难点来进行解决方式的探究，对基于BIM技术的建筑结构协同设计进行相应的优化。首先来说，相关的专业人员需要对项目样板来做出科学合理的创建，利用BIM技术构建起模型并确保模型构建的科学合理性，这样可以有效的提升设计工作开展的效率。在进行实际的设计工作的时候，相关的设计人员需要结合建筑工程的实际需求来进行相关软件的重置。对于项目视图结构来说，工作人员在开展具体工作的时候，要尽可能的保障视图结构的层次清晰，这样做有助于对视图进行管理，继而提升工作的效率，对于那些当前设计过程当中不需要的内容，可以相应的对其进行隐藏[6]。其次还需要实现常用和异型构件族的创建，钢结构和预制构件在建筑工程项目当中的出现频率还是相当来说比较高的，设计人员在开展具体工作的时候需要根据工程项目的相关需要来进行构件选择，这样一来就可以有效的实现设计效率的提升，满足相应的设计需求，并且结合设计的具体状况，可以提升设计的整体效率。在BIM技术的实践应用过程当中，可以通过对相关技术水平的研究和开发来进行各项功能的提升，这样一来就可以有效的实现对建筑结构设计工作的优化[7]。最后在对BIM技术进行应用的过程当中，还需要基于碰撞分析的结果来对结构设计的方案进行有效调整，对设计过程当中所涉及到的专业模型可以进行更有效的整合。模型的构建一般都是基于建筑物的真实尺寸然后按照一定的比例来进行设计的，设计图纸当中的问题都可以相对清晰的得以呈现，这对于最终设计精准度的提升来说会产生积极的作用。可以有效的规避图纸当中所出现的与其他专业不匹配问题，因此在进行建筑工程协同设计的过程当中，相关的设计人员需要根据相应的检测分析结果来及时的对方案进行修整，根据最终的检查分析结果最终实现对于结构方案设计的优化[8]。

5结语

综上，对于建筑行业来说，这一直都是一个高能耗高污染的行业，因此往往会对环境产生破坏，并不适合当前社会可持续发展的需要，因此说建筑行业的节能降耗成为当前一个发展的重点问题，当前基于BIM技术来进行建筑节能与结构协同设计，在很大的程度上促进了设计质量的提升，高精度的收集了建筑形体修正系数等的相关数据信息，在更大的程度上提高了能源的利用效率，这样一来建筑节能与结构协同设计的结果也相应的更加完善，建筑行业节能的可持续发展也因此有所保障，在建筑领域完全可以实现更加广泛的推广，继而得以促进建筑行业更深入的发展。

参考文献：

[1]韩风毅,林书帆.基于BIM技术的建筑节能结构协同设计[J].沈阳工业大学学报,2019(6):710~714.

[2]余括.基于BIM技术的装配式建筑应用研究[J].铁路技术创新,2019(4):116~119.

[3]李学文.BIM技术在大型钢桁架桥梁建设中的应用[J].江西建材,2017(8):120~121.

[4]涂劲松,李瑞霞.基于BIM技术的装配式剪力墙结构施工关键技术流程[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2018(3):91~95.

[5]杨宁,王崇革,张玉华等.钢框架在高温作用下的温度场研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2016(1):74~78.

[6]陈桂香,郝柄慧,赵一青.基于BIM的地下粮仓虚拟设计[J].河南工业大学学报(自然科学版),2014(3):84-87.

[7]裴巧玲,唐龙,刘柱等.BIM技术在综合办公楼项目中的应用实践[J].浙江建筑,2019(5):65~68.

[8]张德海,韩进宇,赵海南等.BIM环境下如何实现高效的建筑协同设计[J].土木建筑工程信息技术,2013(6):43~47.

作者：张富 单位：南充职业技术学院