基于BIM 技术的建筑节能与结构协同设计

　　摘要:随着国民经济的快速发展，建筑行业领域内BIM 技术的有效应用和推广逐渐取代传统建筑图纸成为新兴的建筑工程信息模型。其中BIM 技术是随着科学技术发展而诞生的一种新型的三维数字技术，能够将建筑工程项目的数据信息进行有效的结合与整理，并根据建筑工程项目的特点和性能构建模型，此种技术的有效实施大幅度提升了建筑工程项目节能设计的协同工作质量和效率。文章将详细阐述BIM 技术在建筑节能协同设计中的具体应用措施，希望能为相关研究人员提供参考和借鉴。

　　1 引言

　　在飞机、汽车等制造领域，信息化设计和制造已经是十分普及的事情。随着建筑产业的不断升级，建筑信息化已经悄然出现，目前已经逐渐汇集成了一股潮流，席卷全球，BIM 技术的应用已经成为建筑行业的一个热点。

　　2 基于BIM 的协同化设计的意义

　　传统设计的主要产品是二维工程图纸，其协作方式是采用二维协同化设计，或各专业间以定期、节点性地相互提取资料的方式进行配合(以下简称“提资配合”)。当今，建筑设计项目的复杂性越来越高，而且设计周期短、工期紧，传统设计方式面临难以克服的瓶颈，存在各专业设计信息交流不畅、数据重复使用率低、项目各参与方沟通困难等问题。BI M 概念的出现和技术的应用为设计人员提供了相应的解决方案。目前，建筑工程设计正处在从传统设计到BIM 设计的过渡阶段。一些设计单位在一定程度上已经完成了设计成从仅有“二维图纸”到“二维图纸和BIM 模型”的转变，但协作方式仍然是二维协同化设计或者提资配合。由于B IM 设计增加了很多工作量，处在这个过渡阶段的设计企业面临巨大的生产压力。如果没有一个足够完善的三维协同化设计方法，工作效率会非常低。所以，理想的BIM 设计模式不仅包含BIM 全信息模型的建立与应用，还包括另一个重要的部分就是三维协同化设计。只有完成了从二维协同设计到三维协同设计的转变，才能真正达到BIM 设计的要求，使建筑设计各专业内和专业间配合更加紧密，信息传递更加准确有效，重复性劳动减少，最终实现设计效率的提高。

　　3 结构协同设计中应用BIM 技术的难点

　　一方面，BIM 技术在结构协同设计当中应用过程中，3D 工具软件在该技术的基础上，需要对模块和系统参数变量进行使用，这同试图技术在2D 基础上进行创建存在较大的差异，因此在使用过程中，BIM 技术必须在适应2D 设计的基础上进行使用，同时促使二者之间保持良好的联系，这样一来就会导致更加复杂的参数，复杂指数要高于2D 工具软件很多倍。因此，在对该模型进行使用的过程中，就很容易出现由于不恰当的使用参数设置而造成众多系数之间不匹配，问题油然而生。另一方面，结构构件在结构设计中，需要具有一定的特殊性，如果没有科学合理的对这部分结构构建进行设计，会严重影响在其基础上构建起来而对剖面试图及3D 细节效果。这种现象是导致现阶段多数建筑设计师仍然习惯性采用2D 绘图来进行设计而放弃对BIM 技术进行使用的根本原因，是我国构协同设计中BIM 技术难以取得较大进展的主要原因。最后，BIM 模型在构建过程中，结构工程师需要加强对两方面问题的注意，首先，相关物理模型在一定技术下如何转换成平面施工图文档;其次，物理模型在进行转换过程中，是否能够形成结构分析模型，同时该模型是否能够被结构分析软件识别。值得注意的是，进行结构设计的过程中，最重要的部分是分析计算的安全性。在构建数据库模型是，BIM 促使其具有较高的完全性，主观上来讲，该技术下，双向链接是能够在结构分析模型和物力模型之间有效实现的。

　　4 结构协同设计中应用BIM 技术的处理方法

　　针对以上出现的结构协同设计中应用BIM 技术的难点，本文以Au todeskRevit Structure 软件为例展开论述，该软件的基础技术为BIM,能够有效应用于设计结构协同当中。

　　(1)项目样板的科学创建。在BIM 技术模型进行搭建的过程中，其基础是项目样板，项目样板的科学合理性，能够促使设计速度加快，同时减少复杂的工作内容。Autodesk Revit Structure 软件在设计过程中充分结合了我国的结构标准项目，然而其在使用过程中，需要针对不同的用户进行一系列重新设置。首先，项目试图组织结构存在于自定义工程浏览器内，如果视图结构具有较清晰的层次，那么管理和组织视图将更加方便，同时工作效率能够大大提高:其次，在对常用视图样板进行定制的过程中，需要对各项参数值进行重新设定，这些参数是包含于视图属性当中的，这样一来能够促使绘图标准能够同平面视图相符。在一定标准基础上构建起来的视图样板，重要内容的显示是在视图属性值转变的基础上实现的，同时还能够将不重要的内容进行有效的隐藏:再次，在促使常用构件种类在系统族和构件增加的基础上，形成科学明细表。

　　(2)常用和异型构件族的创建。结构基础、结构梁和板式楼梯等构件族是结构设计中的主要成分。钢结构和预制的构件是工业建筑公司最常使用的结构构件，而现浇混凝土是住宅建筑公司最常使用的结构构件。根据不同的需求来对结构构件族进行选择是不同建筑公司有效节约时间的重要方法，同时根据施工的不同实际情况选择恰当的构建，并将其向项目样板文件中进行载入，能够有效促使文件字节减少，促使计算机的运行速度提升。异型构件族在现阶段的BIM 技术中无法进行提供，但是如果此类构建有常规构件来代替，是无法体现该技术的核心价值的。在这种情况下，积极构建灵活而简便的异型构件组具有重要意义，它能够充分体现设计设的之后，促使BIM 技术得到进步。

　　5 结语

　　BIM 技术是随着科学技术发展而诞生的一种新型的三维数字技术，能够将建筑工程项目的数据信息进行有效的结合与整理，并根据建筑工程项目的特点和性能构建模型，此种技术的有效实施大幅度提升了建筑工程项目节能设计的协同工作质量和效率。BIM 技术对进一步提高建筑结构设计质量及效率有着重要意义，并可以帮助建筑企业在建筑产品生产过程中有效降低设计、生产等环节的成本投入。随着技术的发展和应用手段的日趋成熟，基于BIM 的协同化设计的障碍会不断地被克服。其价值和潜力会逐渐被场接受。建筑设计行业必定会逐步转向基于BIM 的协同化设计模式。

　　参考文献

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