基于BIM技術綠色建筑的結構設計應用研究

■盧練英

百色市綜合規劃設計院

我國發展綠色建筑結構設計已經近10年，隨著信息化技術和智能技術取得的巨大進步，建筑信息化模型即BIM建模已經被成功應用到諸多實例中。在綠色建筑工程建筑設計的過程中，設計人員能夠利用BIM更高效的完成結構設計工作。

1 BIM技術的概念及特點

1.1BIM技術的概念

BIM技術又名建筑信息模型，是把三維的數字技術作為基礎，建立詳細的三維空間信息模型收集在建筑項目中結構設計、組織施工、項目運營的詳細信息，并將建筑的整個建筑設計周期聯系到一起。

1.2BIM技術的特點

BIM技術是應用于建筑的結構設計、施工組織、運營管理等整個項目周期中的，它是技術信息化在建筑業中的有效應用，與此同時，也為綠色建筑的結構設計及節能設計提供了強有力的支持。BIM技術在綠色建筑結構設計中具有一下特點：

（1）可視化操作。傳統的CAD繪圖技術中，設計院只負責提交2D的設計圖紙，這對于看不懂專業圖紙的業主來說很難接受，而BIM技術很好的解決的這一個問題，將建筑的三維立體效果完美的展現出來。

（2）完備化信息。BIM技術包含了整個建筑項目的全部工程信息，從建筑的結構設計到建筑材料的選擇，再到建筑施工進度計劃及安全性分析等和工程相關的信息都能在BIM模型中呈現出來。

（3）協調性信息。協調性從兩個方面表現出來：第一創建的數據具有實時關聯性，數據庫中又任一個數據發生改變和它相關的數據就會發生相應的變化；第二實體之間的關聯性，在模型中有二維建模信息發生改變時，對應輸出的平面、立面、剖面圖也會自動發生相應的改變。

（4）信息的共享性。使用BIM建?？梢詫崿F數據的共享性，不管是在項目中的哪個階段，只要最初建模是數據是對的，在后續的設計及施工工作中都不再需要重新輸入數據，避免了因數據輸入前后不一致的錯誤。

2 綠色建筑的概念及特點

2.1 綠色建筑的概念

“綠色建筑”最初的概念是2006年我國建設部在《綠色建筑評價標準》中給出的：“在建筑的生命周期內，最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、

保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑”[1] 。

2.2 綠色建筑的特點

與傳統建筑相比，綠色建筑能夠結合周圍的環境，就地取材，盡可能的利用周圍的環境和自然資源，推崇可持續發展理念，盡可能做到有效的利用空間，保護環境減少污染。

3 BIM技術在綠色建筑的結構設計的應用及實例

3.1 在綠色建筑設計中應用BIM技術應用的優勢

（1）協同化設計

綠色建筑的設計是一個綜合性較高的學科，在設計過程中往往需要建筑的業主、建筑設計師、綠化工程師、建構工程師、室內及景觀設計師等共同參與，這樣才能有利于建筑形成一個大家都認同的綠色建筑設計理念。在綠色理念形成的過程中，大家可以通過BIM模型的共享，隨時隨地對建筑的綠色節能理念進行跟蹤及方案修改，使整個項目從開始到結束都具有緊密的關聯性，各部門形成協同合作的整體。

（2）進行性能分析對比

普通的建筑分析方案對比，必須要求有專門的軟件通過專門的工作人員輸入對比數據，而且操作過程比較麻煩。如果使用不同的分析軟件，則需要再一次重新建模輸入數據。而利用BIM技術可以有效的解決這個問題，因為在BIM初始建模時，設計師已經存入大量的設計信息，例如材料性質，環境分類等信息。這樣要對結構進行性能分析時，只需要把模型轉換到性能分析的模式即可，如下圖1所示，就是進行數據交換時的界面。

3.2 綠色建筑設計中應用BIM技術應用的設計方法

以BIM技術為基礎進行綠色建筑設計時，應該參考傳統的建筑設計理念，將綠色建筑設計理念融入到各個設計環節中。首先應該建立優秀的綠色建筑團隊，團隊中應該包括建筑、結構、環境等各個學科領域。然后由團隊經理明確項目的建設目標，達成一致的設計理念。最后建立工作流程，由各學科的工程師完成本領域的BIM建模。

3.3 BIM技術在綠色建筑的結構設計的應用實例

本文將以東北師范大學圖書館為例進行BIM技術在綠色建筑的結構設計應用問題的研究。東北師范大學圖書館充分體現了綠色建筑理念及BIM理念，BIM設計貫穿整個工程的設計及施工階段，通過對環境及節能材料的利用，充分體現出建筑的節能特性。結構建筑設計過程中，應用BIM模型對建筑的日照條件及風能等條件進行建筑性能模擬，有效地解決了圖書館與周圍建筑的采光與通風問題，實現了綠色建筑的節能理念。BIM模型的建立，使用對建筑進行承載力分析，能夠快速的發現設計中的錯誤，并能在三維模型中直觀的體現出來，且設計人員可以直接在三維模型上進行結構的修改，這顛覆了傳統的二維設計理念，為設計人員提供了巨大的幫助和支持。東北師范大學圖書館利用BIM技術在綠色建筑的結構設計的應用向我們證明了BIM技術的可行性與快捷性，這對未來實現綠色建筑理念與BIM技術的良好結合奠定了良好基礎。

總結

目前我國綠色建筑理念及BIM技術的發展仍不夠完善，但是卻呈現出良好的發展趨勢。綠色建筑理念中性能模擬需要以建立模型為基礎，而BIM技術的關鍵就是建立三維模型。所以BIM技術與綠色建筑設計相結合將會對建筑行業發展具有重大作用。

[1]聶倩倩.基于BIM技術的綠色建筑設計探究[J].住宅與房地產,2017(26):69.