bim结构设计论文开题报告

绿色建筑节能设计中BIM技术的应用论文

摘要

在城市建筑设计中，逐渐应用到很多节能材料和节能技术。BIM技术作为建筑信息模型，推动了建筑行业的进步。论文从绿色建筑节能设计中BIM技术的应用方面进行分析，提出相应的措施。

关键词

BIM技术；绿色建筑；节能技术

1引言

BIM技术是BuildingInformationMo-deling的简称，在对建筑的设计中，BIM技术的应用十分广泛。BIM技术是建筑信息模型，该种模型的建设在近几年的建筑行业中被广泛应用，通过以三维数字技术作为建设的基础，可以模拟建筑物的信息，掌握建筑物实际的操作和建设。BIM技术可以将建筑的所有信息通过数字表达的方式进行模拟，并建立建筑的三维模型，实现对建筑信息的统计和分析。

2BIM技术的应用思想

BIM技术的应用主要是通过建立建筑信息模型，并通过三维数字技术完善信息模型，通过数字本身的仿真技术表达项目的真实信息，为建筑项目工程的建设提供更多的信息支持，具有可靠性和完整性，该种技术的延伸可以有效保证建筑工程项目的一致性，同时通过采用数据化的形式进行演示，使设计人员更加直观地了解建筑物的整体结构，在现有的数据基础上进行更加直观的设计和创新[1]。BIM技术的操作思想有以下几点：

1）进行参数化设计，新型技术需要满足设计师对建筑信息的需求，BIM技术中应用到的软件可以将观察到的对象信息设计成整体的结构状态；

2）构建各参数之间的关联性，并设计相关建筑结构的关联性，该种关联性的设计可以使建筑工程的施工更加便利，从而提高工程施工的效率；

3）建立分布式建筑模型，BIM技术还可以将建筑的整体进行分布式模型的建立，使用一种虚拟状态的空间想象对这些问题进行布置和分析，从而防止实际操作中出现问题[2]。

3BIM技术在建筑节能中的应用

3.1BIM技术在建筑集成化设计中的应用

BIM技术在建筑集成化设计中的应用可以优化建筑的整体设计，实现建筑的生态节能设计，可以为设计阶段的工作提供软件应用平台，另外，使用Archi－CAD14的EcoDesigner程序，也可以解决设计人员合作方面存在的问题。BIM技术集成化的设计可以提供一体化和完整性的信息，确保将建筑结构在形式和成本方面的设计紧密结合，进而在设计早期阶段合理控制成本。

3.2BIM技术在建筑节能阶段的设计方法

在建筑的节能设计中，设计初期主要针对建筑朝向和建筑形体选择方面的设计：

1）BIM技术在建筑朝向选择方面的应用在建筑的建造过程中，十分重视对建筑朝向的选择，注重建筑物的采光情况，建筑物的不同朝向获得的太阳辐射差异不同，需要利用BIM技术分析建筑物的朝向。例如，利用BIM能耗分析技术可以对比不同朝向方案的能耗情况，帮助建筑设计人员确定建筑的朝向情况，然后建立模型进行分析，将建筑模型转化为建筑能量模型。

2）建筑外形的设计通过对建筑物外形的设计可以达到节能的目的，也能满足建筑的实用性和经济性。BIM技术可以在进行设计时考虑各种气候因素，还可以降低建筑的能耗，达到节能的效果[3]。例如，对于建筑的通风散热方面，在建筑设计初期，通过BIM技术分析建筑的开口面积和建筑物的架构，保证建筑物形体的设计可以在夏季阻挡太阳光辐射。

3）对信息数据进行操作在对建筑进行能耗分析时，可以应用到很多分析软件，其中，BIM技术的应用可以解决一些其他软件不能解决的问题，实现对各种数据的交互性操作，同时实现单一数据平台上各工作的相互集中和协调，从而解决数据存在的不一致和重复使用的问题，提高设计的准确率。

4BIM技术在建筑节能设计中的模拟应用

4.1对建筑物日照情况的模拟分析

建筑物中使用的玻璃幕墙主要是为了阻挡太阳光的辐射，而当前绿色建筑的设计主要是为了降低建筑物能耗，减少温室气体的排放量，同时还要保证建筑物自身起到保温隔热的作用。因此，在对建筑物进行初期设计的过程中，要分析建筑物的太阳辐射恶化日照情况，以达到设计优化的目的[4]。例如，在模拟分析过程中，通过建立三维数字模型，利用Ecotect软件对不同时间段太阳辐射到建筑物表面的情况进行精确化分析，并将收集到的信息作为设计和规划建筑物朝向、形体和建筑材料使用的依据。

4.2对建筑室外环境的模拟

建筑的设计和建设需要根据周围的环境情况确定建设的方位，同时要做好对建筑的规划和景观绿化的布置等，通过了解建筑物的周边环境，分析风向分布和滞风情况，从而提高居民生活的环境质量[5]。例如，针对该种情况的`设计，需要应用到流体力学电脑模拟分析，了解建筑物周围的风压差，分析建筑物周围的自然通风情况。BIM技术可以对建筑物的室外环境进行模拟，在设计阶段通过相关的数据信息优化建筑物的设计方案，实现建造绿色建筑的目标。

4.3对建筑物室内采光情况的模拟

利用BIM技术可以对建筑物的室内采光情况进行分析，根据分析结果优化具体的设计方案，对建筑的不同形状进行三维仿真模拟和计算，从不同建筑类型的室内采光和照明情况优化建筑的能耗，同时分析不同方案的设计结果，根据不同方案的能耗情况和室内的采光效果对建筑的整体布局和材料进行调整和优化，进而改善室内自然采光效果，调整室内的整体布局。利用BIM技术中的软件模拟建筑物室内和室外的通风情况，进而帮助设计人员按照绿色建筑的设计标准进行设计。例如，在BIM技术的应用中，利用Archi-CAD技术可以汇总玻璃洞口的类型和尺寸等数据，在模拟中观察建筑能耗的变化情况，从而选择合适的玻璃材料。

5结语

综上所述，BIM技术广泛应用于当前建筑物的设计和建设中，BIM技术的应用为绿色建筑的发展提供了分析工具，为绿色建筑在材料、能耗和环境方面提供了信息。

参考文献

[1]戴艳.绿色建筑节能设计中BIM技术的应用探讨[J].建材与装饰,2018(41):81-82.

[2]刘宏义.绿色建筑设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(41):106-107.

[3]赵婵媛.试析BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].工程建设与设计,2018(19):167-168+171.

[4]许超,艾熙杰.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].绿色环保建材,2018(9):89-90.

[5]李玉真.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].绿色环保建材,2018(9):95.

【 摘要 】随着科学技术的进步，现代化技术逐渐融入住宅建筑中，BIM技术就是其中一种，其在住宅建筑设计中的应用既优化了住宅建筑的设计方案，又让住宅建筑的建筑设计更加合理、更加节能。论文主要对BIM技术在住宅建筑设计中的应用进行分析，并提出了相应的发展建议。

【 关键词 】BIM技术；住宅建筑；设计

1引言

BIM技术在住宅建筑设计中的应用，能发挥它独有的优势，从而缩短设计时间，提高住宅建筑的设计质量与居住舒适度，并推动住宅建筑的快速发展。随着人们对生活要求的不断提高，为满足人们的要求，在住宅建筑的设计中融入了BIM技术，该技术能将人们对居住的要求进行统计和融合，从而更好地设计出适合广大人民群众居住的住宅建筑[1]。

2BIM技术的定义及优点

2.1定义

BIM技术就是在建筑工程中通过计算机，利用建筑工程的相关数据以及数字防震技术，对建筑设计进行优化和改良，目的是更好地设计出适合居住和生活的建筑。通过BIM技术对建筑进行模拟，建立模型，能降低建筑在施工过程中的风险，提高建筑的设计和施工质量，缩短建筑工程的工期[2]。BIM技术能对建筑的施工过程进行模拟，具有协调性、优化性以及模拟性等特点，因此，在住宅建筑的建设过程中采用BIM技术能有效地改善住宅建筑在设计中的不足之处，提高住宅建筑在施工过程以及建成投入使用之后的安全性。

2.2BIM技术在住宅建筑设计过程中的应用的优点

随着科学技术和经济的发展，人们对生活的要求已经从“解决温饱”改为“精致生活”。在选择住宅时，选择依据已经从以前“能遮风避雨”改为现在的“舒适、典雅”。为了满足人们的要求，BIM技术被广泛应用于建设过程中，主要有以下优点：（1）能通过相关数据，建立数学模型，并通过计算机技术将模型可视化，让设计人员直观地进行观察，了解设计中的不足之处，进而对设计方案进行修正和优化，提高住宅建筑的舒适度。同时，还可以根据业主的不同要求，进行相应的设计，如通风管道、房屋朝向等。（2）通过BIM技术的应用，能提前对建筑的最终质量进行实时的评估，并根据评估结果进行优化。而且，在对BIM模型进行评估的内容当中，包括对住宅建筑的施工过程以及建设成果进行安全评估，有利于缩短评估时间。（3）减轻了绘图人员的工作压力，通过BIM技术能直接将住宅建筑的设计图展现出来，从而减少了人工绘图中容易出现的失误。并且，对于各种施工段的安排，管理人员也可以通过对BIM模型的分析得出相应的结论。

3BIM技术在住宅建筑设计中的具体运用

3.1BIM技术运用于结构设计

计算机最大的特点是能快速、准确地进行复杂的运算，并将计算结果以多种形式表示出来。应对住宅建筑的诸多要求，BIM技术可以利用计算机技术将计算结果以数学模型的形式展现出来，并且住宅建筑的设计人员可以根据BIM技术的这一功能，将住宅建筑的内部结构数据，用模型展现出来。这样，不仅缩短了设计人员在设计时要不断测试、不断计算的时间，而且数字模型的整体性和完整性也为设计人员提供了更直观、更准确的设计结果。同时，可以通过模型对住宅建筑的结构进行分析和总结，快速找出结构设计中的不足之处。另外，通过计算机庞大的数据库，BIM技术能根据设计人员的要求，对已经存在的结构进行分析和改进，在满足设计人员要求的前提下，自动修改设计图、自动出图并修改文档。因此，利用BIM技术对住宅建筑的结构进行设计，能有效地防止因为设计人员考虑不周导致建筑结构存在问题，并提高设计人员的工作效率。

3.2BIM技术在节能、环保设计中的应用

随着我国环境污染的加剧，绿色居住环境已成为当前人们对住宅的基本要求。当前很多住宅建筑的设计都会融入绿色理念，这不仅要求住宅建筑在施工时做到减少灰尘的排放、减少噪声污染等问题，还要保证使用绿色环保的建筑材料进行施工[3]。据统计，我国的既有建筑中有超过400亿m2的建筑存在高耗能现象，随着能源的减少，如何减少建筑的耗能是每个建筑设计人员必须要考虑的问题。而通过BIM技术能利用数学模型模拟各种情况下住宅建筑的耗能情况，从而为设计人员对建筑的能耗分析提供便利。例如，采光。很多建筑都是因为在设计时，没有充分考虑建筑周围环境的变化，导致很多建筑随着周围环境的变化，采光效果越来越弱，使很多住户即使在有太阳的情况下，都需要开灯进行照明，不仅影响了人们居住的舒适度，而且使建筑耗能过多。而采用BIM技术，可以对建筑的能耗情况进行模拟，从而有效地减少因为建筑周围环境的改变而导致住宅建筑在节能、环保方面出现大的变化。而且BIM技术可以根据设计人员的要求，提供最环保的建筑材料供设计者参考，从而提高住宅建筑的环保性、绿色性和节能性[4]。

3.3BIM技术运用于建筑需求设计运用

BIM技术时，设计者需要对现场环境进行分析，并记录相关数据，然后将这些数据导入BIM模型中。在应用BIM技术的过程中，BIM模型的建立是最关键的一个环节，在实际的设计过程中，需要考虑住宅建筑各方面的需求，如现场的基础环境状况、施工条件、业主的要求等，都属于设计者需要考虑的内容，并且一旦出现了与这些内容不相吻合的因素，需要迅速加以调整，并对BIM模型进行相应的纠正，使BIM模型设计与最终的.工程开展有着较高的一致性，从而提高工程效率。

4BIM技术在住宅建筑设计中的应用前景

随着科技的进步，计算机的功能越来越强大，与此同时，人们的文化观念也在持续增长，对居住环境的舒适度的要求也越来越高，不再仅仅重视基础的安全稳定，还需要具有良好的绿色环保性能。而传统的设计理念已经不能满足现在人们的居住要求，出现了很多纰漏，因而需要对传统的设计方式以及设计理念进行创新，积极采用BIM技术进行全新的设计。在住宅建筑设计中，采用BIM技术能更好地设计出符合当前人们居住要求的住宅建筑，并且舒适度和安全性能较高，有较高的灵活性，可以根据客户的不同要求进行调整，进而设计出更合理的住宅建筑[5]。因此，BIM技术在住宅建筑设计中的应用前景是非常光明的。

5结语

综上所述，BIM技术依靠计算机的强大功能，能在住宅建筑设计时及时发现设计中的不足之处，并进行优化和改进，从而推动住宅建筑的发展，因此，该技术有广阔的应用前景。

【 参考文献 】

【1】刘艳霞.BIM技术在某项目设计施工一体化中的应用[J].河南建材,2017(5):86-87.

【2】崔海雨.BIM技术在大型公共建筑中过程控制探讨[J].江西建材,2017(19):31+35.

【3】杨佳.运用BIM软件完成绿色建筑设计[J].工程质量,2016,31(2):55-59.

【4】孙进平.计算机辅助设计的现状与发展[J].海淀走读大学学报,2015(4):82-86.

【5】邱奎宁.BIM技术在中国建筑领域的应用前景分析[J].建筑科学,2013(2):57-58.