基于BIM技术绿色建筑的结构设计应用研究

2018-02-12卢练英

精品 2018年2期

关键词：结构设计建筑设计建模

■卢练英

百色市综合规划设计院

我国发展绿色建筑结构设计已经近10年，随着信息化技术和智能技术取得的巨大进步，建筑信息化模型即BIM建模已经被成功应用到诸多实例中。在绿色建筑工程建筑设计的过程中，设计人员能够利用BIM更高效的完成结构设计工作。

1 BIM技术的概念及特点

1.1BIM技术的概念

BIM技术又名建筑信息模型，是把三维的数字技术作为基础，建立详细的三维空间信息模型收集在建筑项目中结构设计、组织施工、项目运营的详细信息，并将建筑的整个建筑设计周期联系到一起。

1.2BIM技术的特点

BIM技术是应用于建筑的结构设计、施工组织、运营管理等整个项目周期中的，它是技术信息化在建筑业中的有效应用，与此同时，也为绿色建筑的结构设计及节能设计提供了强有力的支持。BIM技术在绿色建筑结构设计中具有一下特点：

（1）可视化操作。传统的CAD绘图技术中，设计院只负责提交2D的设计图纸，这对于看不懂专业图纸的业主来说很难接受，而BIM技术很好的解决的这一个问题，将建筑的三维立体效果完美的展现出来。

（2）完备化信息。BIM技术包含了整个建筑项目的全部工程信息，从建筑的结构设计到建筑材料的选择，再到建筑施工进度计划及安全性分析等和工程相关的信息都能在BIM模型中呈现出来。

（3）协调性信息。协调性从两个方面表现出来：第一创建的数据具有实时关联性，数据库中又任一个数据发生改变和它相关的数据就会发生相应的变化；第二实体之间的关联性，在模型中有二维建模信息发生改变时，对应输出的平面、立面、剖面图也会自动发生相应的改变。

（4）信息的共享性。使用BIM建模可以实现数据的共享性，不管是在项目中的哪个阶段，只要最初建模是数据是对的，在后续的设计及施工工作中都不再需要重新输入数据，避免了因数据输入前后不一致的错误。

2 绿色建筑的概念及特点

2.1 绿色建筑的概念

“绿色建筑”最初的概念是2006年我国建设部在《绿色建筑评价标准》中给出的：“在建筑的生命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、

保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”[1] 。

2.2 绿色建筑的特点

与传统建筑相比，绿色建筑能够结合周围的环境，就地取材，尽可能的利用周围的环境和自然资源，推崇可持续发展理念，尽可能做到有效的利用空间，保护环境减少污染。

3 BIM技术在绿色建筑的结构设计的应用及实例

3.1 在绿色建筑设计中应用BIM技术应用的优势

（1）协同化设计

绿色建筑的设计是一个综合性较高的学科，在设计过程中往往需要建筑的业主、建筑设计师、绿化工程师、建构工程师、室内及景观设计师等共同参与，这样才能有利于建筑形成一个大家都认同的绿色建筑设计理念。在绿色理念形成的过程中，大家可以通过BIM模型的共享，随时随地对建筑的绿色节能理念进行跟踪及方案修改，使整个项目从开始到结束都具有紧密的关联性，各部门形成协同合作的整体。

（2）进行性能分析对比

普通的建筑分析方案对比，必须要求有专门的软件通过专门的工作人员输入对比数据，而且操作过程比较麻烦。如果使用不同的分析软件，则需要再一次重新建模输入数据。而利用BIM技术可以有效的解决这个问题，因为在BIM初始建模时，设计师已经存入大量的设计信息，例如材料性质，环境分类等信息。这样要对结构进行性能分析时，只需要把模型转换到性能分析的模式即可，如下图1所示，就是进行数据交换时的界面。

3.2 绿色建筑设计中应用BIM技术应用的设计方法

以BIM技术为基础进行绿色建筑设计时，应该参考传统的建筑设计理念，将绿色建筑设计理念融入到各个设计环节中。首先应该建立优秀的绿色建筑团队，团队中应该包括建筑、结构、环境等各个学科领域。然后由团队经理明确项目的建设目标，达成一致的设计理念。最后建立工作流程，由各学科的工程师完成本领域的BIM建模。

3.3 BIM技术在绿色建筑的结构设计的应用实例

本文将以东北师范大学图书馆为例进行BIM技术在绿色建筑的结构设计应用问题的研究。东北师范大学图书馆充分体现了绿色建筑理念及BIM理念，BIM设计贯穿整个工程的设计及施工阶段，通过对环境及节能材料的利用，充分体现出建筑的节能特性。结构建筑设计过程中，应用BIM模型对建筑的日照条件及风能等条件进行建筑性能模拟，有效地解决了图书馆与周围建筑的采光与通风问题，实现了绿色建筑的节能理念。BIM模型的建立，使用对建筑进行承载力分析，能够快速的发现设计中的错误，并能在三维模型中直观的体现出来，且设计人员可以直接在三维模型上进行结构的修改，这颠覆了传统的二维设计理念，为设计人员提供了巨大的帮助和支持。东北师范大学图书馆利用BIM技术在绿色建筑的结构设计的应用向我们证明了BIM技术的可行性与快捷性，这对未来实现绿色建筑理念与BIM技术的良好结合奠定了良好基础。