基于BIM的复杂结构设计

通过BIM设计软件监理BIM模型，然后将BIM设计模型导出成为IFC文件，并且采用BIM模型集成与提取平台，将建筑设计模型的结构构件信息加以提取，从而实现建筑结构施工图设计BIM模型，除此之外，还要通过BIM模型的提取实现结构设计模型的几何模型，并且利用补充荷载以及定义约束信息，进行结构的设计与分析，并且将设计结果进行反馈，调整模型，其次将建筑模型与设计结果形成的BIM模型有机结合在一起，形成完整的BIM模型，最后，进行BIM的建筑结构施工图的协同管理。

对沉浸影院建筑模型表面进行经纬线网格划分得到结构模型。其外壳呈喇叭状，内壳呈碗状，屋盖均采用经纬线分割的桁架组成。在BIM模型平台中建立三种划分方案——两种经纬线及斜交网格方案，综合比较建筑对接要求与室内效果、结构稳定性，确定最终方案。

利用CSIXRevit软件，实现SAP2000计算模型与BIM模型互导互通，并可进行动力弹塑性分析。为保证沉浸式影院步道的振动舒适度，对本工程进行人致振动分析，指导设置MTMD减振系统，使设计满足要求。透过稳定分析则可以直观地显示结构失稳部位。基于BIM的结构模型，利用TEKLA软件进行钢结构节点深化设计。使用ANSYS对本工程关键节点进行最不利工况下强度验算，以保证工程的安全可靠。

基于BIM的设备设计

该项目中央大厅面积大、净空高，设计中将传统的百叶送风方式与筒形喷口+地面辐射供暖两种气流组织方式通过CFD模拟，对比分析两种模式下气流组织特点，确定可保证较好的冷热舒适度的方案。进一步将Revit建筑模型导为GBXML空间文件，在HY-EP中通过BIM接口功能导入该文件及模型数据，进行全年负荷计算。

基于BIM的协同设计

设计过程中，通过BIM设计软件进行管线综合与碰撞检测，实现高质量，高效的协同设计。利用navisworks软件查找碰撞点并纠错，输出碰撞检测报告，可直接索引并调整管线。利用BIM平台，优化结构斜撑，合理利用结构层空间。结构优化前，人字形桁架限制了设备安装。优化后，桁架呈八字形，在保证安全性的同时增大有效空间。在Naviswork模型中测量验证，对内部空间高度进行优化，改善空间感受。同时，在BIM系统中可视化模拟设备机房维修空间，杜绝隐性空间不足问题。

基于BIM的绿色建筑分析

绿色建筑设计目标

以绿色建筑评价标准为依据，利用BIM平台，设计阶段通过各项模拟分析指导设计；运行阶段精准控制以实现智能化节能运行，使本项目达到国家绿色建筑三星标准。

设计阶段基于BIM的模拟计算

首先针对武汉全年气候数据归纳分析和可视化解读，获取环境信息。随后可利用Ecotect软件对建筑进行太阳轨迹及日照阴影分析，为设计中提供参考条件。亦利用DesignBuilder软件模拟并调整外围护建筑材料，降低建筑能耗。进一步对建筑能耗进行分类、分时模拟，作为制定“按需用能”方案的有力科学依据。

通过自然通风提高展厅内过渡季节的热舒适度，可减短空调运行时间，降低能耗。在BIM平台中模拟多种通风设计方案，确定最优者，并对洞口大小和定位精准控制。

对地下车库光环境模拟，就不同光导管数量和定位方案进行比选，结合地面材料，确定最佳方案，使车库综合节约照明用电40%，年节约电能为7.08万kwh。

科技馆类建筑中庭易出现噪声过大等问题，利用BIM模型模拟中庭声环境，指导设计控制中庭的混响时间、杜绝声聚焦、降低中庭噪声。通过选用适宜的吸声装饰材料，改善原方案中低频时间过长的问题。

对观众进行精确定位，将数据信息传至BIM数据库，统计观众流量、成分及参观规律等，从而可以按需对各机电系统远程修订控制。

结合“湖北省建筑节能监管平台”，掌握建筑能耗动态信息，与BIM提供的机电系统静态信息“动静结合”，依靠区域分析，制定合理的用能标准，合理分配到各机电系统及具体设备，提高建筑节能运行管理水平。达到真正降低建筑全周期成本，绿色环保的目标。

本文作者：汤鹏 包若一

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