基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計

張 富

南充職業(yè)技術(shù)學院土木與建筑工程學院

1 前言

對于傳統(tǒng)的建筑節(jié)能設(shè)計方法來說，它與工程實際結(jié)果擬合度是比較差的，這直接導致了相關(guān)能源的利用效率比較低，結(jié)構(gòu)設(shè)計少于和建筑節(jié)能相結(jié)合。當前科技的發(fā)展進步直接促進了BIM技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，基于BIM技術(shù)，建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計也相應的進一步發(fā)展。通過BIM技術(shù)可以對建筑結(jié)構(gòu)進行更加合理化的劃分，在這個基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)進行相應的優(yōu)化設(shè)計，利用建筑規(guī)定性指標和建筑能耗總量可以設(shè)計出一個建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)的最佳方案。這樣一來能源的利用效率可以得到顯著提升，并且建筑工程結(jié)構(gòu)的實用性也可以得到顯著發(fā)展[1]，建筑造價更加節(jié)約。

2 關(guān)于BIM技術(shù)的應用概述

在進行建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計的過程當中，對BIM 技術(shù)加以應用的話可以在很大的程度上促進建筑施工圖設(shè)計質(zhì)量的有效提升。由于BIM 技術(shù)所進行的三維化呈現(xiàn)，所以在進行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計階段往往會取得比較好的效果，這樣在投入到后續(xù)施工的過程時就可以大大的縮短工期，有效的節(jié)省資金的投入，并確保整個工程結(jié)構(gòu)的安全性得以提高。對于一些規(guī)模比較大的建筑工程來說，往往可以結(jié)借助于BIM 技術(shù)發(fā)揮出更大化的價值。因此在建筑工程設(shè)計領(lǐng)域，相關(guān)的專業(yè)人員需要相應的加強BIM 技術(shù)中核心技術(shù)的推廣和應用，這樣一來建筑工程設(shè)計的質(zhì)量將會得到顯著的提升[2]。

3 結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計當中BIM技術(shù)的應用

3.1 關(guān)于BIM技術(shù)的主要應用思想

在當前建筑行業(yè)的整體發(fā)展過程當中，各種新的建筑思想也相繼出現(xiàn)，這對于建筑行業(yè)的整體發(fā)展來說是會產(chǎn)生一定的推動作用，建筑協(xié)同設(shè)計思想在更大的程度上滿足了建筑、設(shè)備和結(jié)構(gòu)等所有專業(yè)井然有序的工作安排需求。因此其基于突出的發(fā)展優(yōu)勢，逐漸的得到了越來越多的建筑設(shè)計企業(yè)管理人員和相關(guān)專業(yè)人員的重視。對于建筑工程項目來說，其所涉及到的各個部門都可以通過BIM 平臺軟件來實現(xiàn)對于相關(guān)數(shù)據(jù)的共享。

3.2 結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計中可視化設(shè)計BIM技術(shù)的應用

利用BIM技術(shù)來進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和普通的二維圖紙的方式來進行比較的話，最大的不同點在于BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)三維可視化的應用，借助于數(shù)字化的建筑構(gòu)件可以代表真實條件下所存在的真實建筑物構(gòu)件。就當前的實際發(fā)展狀況來看的話，可以說BIM技術(shù)的產(chǎn)生和應用徹底改變了傳統(tǒng)的利用計算機輔助繪圖軟件來繪制幾何圖形的設(shè)計方式。一旦需要實施建筑節(jié)能設(shè)計的時候，利用BIM技術(shù)平臺的三維實體模型，可以對建筑工程結(jié)構(gòu)的造型和功能進行更加細致全面的分析。這樣在進行節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計的時候，就可以實現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)計當中各個相關(guān)環(huán)節(jié)的綜合性展現(xiàn)，對于最終的設(shè)計結(jié)構(gòu)無疑會產(chǎn)生積極作用[3]。當前我國房地產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，建筑面積需求越來越多，因此建筑的規(guī)模也是越來越大。對大規(guī)模的建筑我們更需要利用BIM技術(shù)平臺下的可視化技術(shù)來對建筑結(jié)構(gòu)模型進行相應地分析，并且還可以有效的控制建筑結(jié)構(gòu)自身的適配性，在這樣的發(fā)展基礎(chǔ)上可以選擇出一個更佳的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

3.3 結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計中參數(shù)化設(shè)計BIM技術(shù)的應用

在進行建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計的過程當中，對于相關(guān)的數(shù)據(jù)必須要確保其正確性。首先來說，需要進行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的參數(shù)化建筑，可以根據(jù)實際的建筑形體特征來創(chuàng)建出一個相應的結(jié)構(gòu)形式，這樣一來就可以極大的提升工程設(shè)計的整體效率。其次可以構(gòu)件起建筑工程結(jié)構(gòu)的分析模型，這時利用BIM技術(shù)可以對相關(guān)的建筑工程結(jié)構(gòu)的信息進行相應處理，并且還可以科學合理的對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進行分析。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)實體構(gòu)件的創(chuàng)建，并且還可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息自動的生成相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，這樣一來就可以對剛度數(shù)據(jù)和節(jié)點信息等的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行合理化的處理[4]，最后還可以進行多方案的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。在進行建筑工程建設(shè)的時候可以對相關(guān)的建筑模型進行處理，并且在進行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的時候往往會同時有多種可供選擇的方案，所以參數(shù)化BIM 設(shè)計平臺可以相應的允許相關(guān)設(shè)計人員設(shè)計出多個滿足結(jié)構(gòu)安全的備選方案，然后在相關(guān)的模型當中也會相應的設(shè)定出相關(guān)的選項[5]。

4 基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計優(yōu)化

BIM 技術(shù)在進行應用的過程當中既有一定的優(yōu)勢，同時也會相應的存在著一些問題。在利用其進行建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計優(yōu)化的過程當中，為了確保建筑工程的最終設(shè)計質(zhì)量，所以說相關(guān)的專業(yè)人員需要針對于BIM技術(shù)自身的技術(shù)應用難點來進行解決方式的探究，對基于BIM 技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計進行相應的優(yōu)化。

首先來說，相關(guān)的專業(yè)人員需要對項目樣板來做出科學合理的創(chuàng)建，利用BIM 技術(shù)構(gòu)建起模型并確保模型構(gòu)建的科學合理性，這樣可以有效的提升設(shè)計工作開展的效率。在進行實際的設(shè)計工作的時候，相關(guān)的設(shè)計人員需要結(jié)合建筑工程的實際需求來進行相關(guān)軟件的重置。對于項目視圖結(jié)構(gòu)來說，工作人員在開展具體工作的時候，要盡可能的保障視圖結(jié)構(gòu)的層次清晰，這樣做有助于對視圖進行管理，繼而提升工作的效率，對于那些當前設(shè)計過程當中不需要的內(nèi)容，可以相應的對其進行隱藏[6]。

其次還需要實現(xiàn)常用和異型構(gòu)件族的創(chuàng)建，鋼結(jié)構(gòu)和預制構(gòu)件在建筑工程項目當中的出現(xiàn)頻率還是相當來說比較高的，設(shè)計人員在開展具體工作的時候需要根據(jù)工程項目的相關(guān)需要來進行構(gòu)件選擇，這樣一來就可以有效的實現(xiàn)設(shè)計效率的提升，滿足相應的設(shè)計需求，并且結(jié)合設(shè)計的具體狀況，可以提升設(shè)計的整體效率。在BIM 技術(shù)的實踐應用過程當中，可以通過對相關(guān)技術(shù)水平的研究和開發(fā)來進行各項功能的提升，這樣一來就可以有效的實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的優(yōu)化[7]。

最后在對BIM 技術(shù)進行應用的過程當中，還需要基于碰撞分析的結(jié)果來對結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案進行有效調(diào)整，對設(shè)計過程當中所涉及到的專業(yè)模型可以進行更有效的整合。模型的構(gòu)建一般都是基于建筑物的真實尺寸然后按照一定的比例來進行設(shè)計的，設(shè)計圖紙當中的問題都可以相對清晰的得以呈現(xiàn)，這對于最終設(shè)計精準度的提升來說會產(chǎn)生積極的作用?？梢杂行У囊?guī)避圖紙當中所出現(xiàn)的與其它專業(yè)不匹配問題，因此在進行建筑工程協(xié)同設(shè)計的過程當中，相關(guān)的設(shè)計人員需要根據(jù)相應的檢測分析結(jié)果來及時的對方案進行修整，根據(jù)最終的檢查分析結(jié)果最終實現(xiàn)對于結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的優(yōu)化[8]。

5 結(jié)語

綜上，對于建筑行業(yè)來說，這一直都是一個高能耗高污染的行業(yè)，因此往往會對環(huán)境產(chǎn)生破壞，并不適合當前社會可持續(xù)發(fā)展的需要，因此說建筑行業(yè)的節(jié)能降耗成為當前一個發(fā)展的重點問題，當前基于BIM技術(shù)來進行建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計，在很大的程度上促進了設(shè)計質(zhì)量的提升，高精度的收集了建筑形體修正系數(shù)等的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，在更大的程度上提高了能源的利用效率，這樣一來建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計的結(jié)果也相應的更加完善，建筑行業(yè)節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展也因此有所保障，在建筑領(lǐng)域完全可以實現(xiàn)更加廣泛的推廣，繼而得以促進建筑行業(yè)更深入的發(fā)展。