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摘要:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合規(guī)性是決定了建筑后續(xù)使用安全與壽命的根本條件。在現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中多以二維的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),這種模式表現(xiàn)力較差、信息涵蓋量單一,在實(shí)際的設(shè)計(jì)與施工過程中,受到一定的局限很難發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。在這樣的背景下,bim技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到了一定的推廣與應(yīng)用。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)體系相比,BIM技術(shù)能夠集合數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)緩存以及數(shù)據(jù)分享等多種機(jī)制,而受到各大設(shè)計(jì)公司的重視。本文正是以BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為基本研究點(diǎn),探究其主要應(yīng)用模式與注意事項(xiàng),旨在為后續(xù)的相關(guān)推廣提供必要的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),根據(jù)不同的建筑質(zhì)量要求與具體的使用方式提供合規(guī)的結(jié)構(gòu)體系是其設(shè)計(jì)的核心。BIM技術(shù)不僅僅是一款基于3D模式的設(shè)計(jì)軟件更能夠集合包括建筑設(shè)計(jì)中的材料、成本、工程周期、施工節(jié)點(diǎn)等數(shù)據(jù)而受到了廣泛的應(yīng)用。將此種技術(shù)與模式引入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系中來能夠形成結(jié)構(gòu)、材料以及后續(xù)的施工現(xiàn)場管理的綜合體系與統(tǒng)一的平臺(tái),對于降低工作量、提高工作效率、形成更為廣泛的技術(shù)交底具有積極意義。近年來,針對BIM技術(shù)的研究相對較多,一方面集中在其設(shè)計(jì)體系優(yōu)勢與推廣層面;另一方面則是在其他工程項(xiàng)目領(lǐng)域中的應(yīng)用研究。無論是上述兩種研究方向還是未來可能出現(xiàn)的新的應(yīng)用領(lǐng)域均無法脫離其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本功能而存在。為此,本文具體探討該技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與注意事項(xiàng),希望通過本文的研究能夠更好的為BIM技術(shù)推廣與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
1BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
從建筑設(shè)計(jì)的根本目的與過程來看,其大致可以分為整體層次關(guān)系設(shè)計(jì)以及構(gòu)建設(shè)計(jì)等兩個(gè)方面。在整體層次設(shè)計(jì)方面:所謂的整體層次設(shè)計(jì)是指基于大量的信息數(shù)據(jù),并結(jié)合建筑的實(shí)際使用要求提供必須的建筑模型。并從最合理、最可行等角度來進(jìn)行評(píng)價(jià),為后續(xù)的施工方案提供科學(xué)的施工路徑。在具體的層次關(guān)系設(shè)計(jì)過程中利用必要的模型軟件可以提供現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)力支撐方式,同時(shí)考慮建筑模型的差異性來對其整體的合規(guī)性產(chǎn)生評(píng)價(jià)數(shù)據(jù);在構(gòu)建設(shè)計(jì)方面:構(gòu)建設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主體,根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)建來進(jìn)行劃分,大致可以分為梁、板、柱、墻等內(nèi)容,在整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下,可以對不同構(gòu)建的需求信息(主要指應(yīng)力需求)進(jìn)行明確,并根據(jù)具體的應(yīng)力要求提出可行的可選施工材料與方案。而在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中則需要根據(jù)工程特征來進(jìn)行選擇便可以完成相關(guān)的操作,同時(shí)達(dá)到對施工細(xì)節(jié)最為廣泛的指導(dǎo)效果。通過上述的分析,我們基本理清了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要環(huán)節(jié),而BIM軟件能夠?qū)崿F(xiàn)全部環(huán)節(jié)內(nèi)的基本設(shè)計(jì)功能,可以分為模型的集成化、參數(shù)的自動(dòng)化以及信息的共享化等三個(gè)唯獨(dú),具體如下:第一,在模型的集成化應(yīng)用方面。BIM技術(shù)是通過參數(shù)化的描述體系來固定相關(guān)的模型。不僅能夠使得信息單元描述更為具體與合理,還能夠形成同類數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與組合。尤其是在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建設(shè)計(jì)過程中可以根據(jù)不同的參數(shù)設(shè)定來給出內(nèi)部集成的模型方式,并進(jìn)一步降低了設(shè)計(jì)的工作量。另一方面,BIM技術(shù)在模型引用的過程中通過物理信息的全面分析來自動(dòng)評(píng)價(jià),為設(shè)計(jì)人員提供了更為具體的參考,也能夠有效的避免設(shè)計(jì)層面上的人為失誤。第二,在參數(shù)的自動(dòng)化方面。BIM提供的參數(shù)自動(dòng)化體系主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面:一方面其能夠利用參數(shù)的形式對具體的數(shù)據(jù)庫模型進(jìn)行儲(chǔ)存與調(diào)用,這使得后續(xù)應(yīng)用更為具體,并形成了一種高效的反饋機(jī)制。另一方面其在新添加的結(jié)構(gòu)構(gòu)建過程中也能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換成相關(guān)參數(shù),并于已經(jīng)形成的設(shè)計(jì)體系相聯(lián)合,形成相互的參數(shù)規(guī)則,使得模型設(shè)計(jì)能夠更好的與實(shí)際施工相互聯(lián)系。第三,在信息共享方面。BIM提供了信息共享與轉(zhuǎn)化模塊,不僅能夠直接讀取已經(jīng)完成設(shè)計(jì)中的全部信息,并能夠建立完整的分析模型。同時(shí)提供了對3D模型的布局結(jié)構(gòu)分層出圖功能,使得3D施工圖可以順暢的轉(zhuǎn)化為施工平面圖,并且使得實(shí)際的施工進(jìn)度與效果能夠與BIM技術(shù)下的設(shè)計(jì)參數(shù)形成有效的互動(dòng),提高了系統(tǒng)的應(yīng)用效率。
2BIM技術(shù)應(yīng)用中的難點(diǎn)與注意事項(xiàng)
上文系統(tǒng)總結(jié)了BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的主要功能支持與特征。在實(shí)際的應(yīng)用過程中該技術(shù)依舊存在著一定的難點(diǎn),理清技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)能夠使得軟件推廣與應(yīng)用更為順暢,并總結(jié)其具體的注意事項(xiàng),為后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)揮功效提供必要依據(jù)。在BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中,我們必須要解決如下三個(gè)應(yīng)用難點(diǎn):首先,BIM技術(shù)的三維設(shè)計(jì)工具軟件(Revit等)用了較多的模塊參變量和釆系統(tǒng)參數(shù)。上述的系統(tǒng)模塊在與二維創(chuàng)建視圖技術(shù)(現(xiàn)階段的主要設(shè)計(jì)軟件)相比的過程中存在很大的思維不同。這一方面存在2D向3D的轉(zhuǎn)變,另一方面也是單純可視化設(shè)計(jì)向參數(shù)化設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變。上述的不同與特征使得實(shí)際設(shè)計(jì)人員容易存在參數(shù)設(shè)定不規(guī)范、不準(zhǔn)確等問題,嚴(yán)重的影響了BIM技術(shù)在實(shí)際設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)度;其次,現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍相對較小,這也使得系統(tǒng)內(nèi)部的模塊涵蓋量相對較少,加之現(xiàn)代建筑的獨(dú)特性與創(chuàng)新性而導(dǎo)致了大量的特殊建筑結(jié)構(gòu),均需要特定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件來予以支撐,而在特殊非現(xiàn)有參數(shù)的構(gòu)件設(shè)計(jì)過程中其優(yōu)勢與2D技術(shù)相比并不突出,這是造成部分設(shè)計(jì)群體放棄BIM技術(shù)的根本原因;最后,建筑設(shè)計(jì)的根本目的是需要轉(zhuǎn)化為可供施工指導(dǎo)作用的平面施工圖文檔。而在BIM技術(shù)體系下不僅能夠較好的完成此種工作,還提供了逆向轉(zhuǎn)換的高級(jí)功能。而對于功能的不熟悉使得現(xiàn)階段的大部分BIM標(biāo)準(zhǔn)化文檔缺乏準(zhǔn)確的施工信息,這使得不同平臺(tái)之間的信息共享形成了障礙。基于上述的應(yīng)用難點(diǎn)與要點(diǎn),在后續(xù)的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用中我們要做好如下重點(diǎn)工作:第一,建立完整的項(xiàng)目樣板。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中項(xiàng)目樣板是所有設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)。而項(xiàng)目樣板設(shè)計(jì)所包含內(nèi)容很多,具體為標(biāo)準(zhǔn)化處理的線型、字體以及符號(hào)等方面。而BIM技術(shù)的應(yīng)用,能夠快速有效的建立完整的樣板,并且能夠避免很多必要的重復(fù)、減少無用功、提高工作效率。現(xiàn)階段,我國已經(jīng)建立了一套符合我國實(shí)際情況的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)ξ覈Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控并能夠更具不同用戶的需求有針對性的進(jìn)行指導(dǎo)。第二,設(shè)計(jì)符合要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在建筑結(jié)構(gòu)中,梁、柱以及樓板等都是非常重要的基礎(chǔ)部件。因此,這些部件對于建筑來說有著非常重要的支撐作用。通常來說,它們一般為預(yù)制部件、現(xiàn)澆部件以及各種更結(jié)構(gòu)部件等。設(shè)計(jì)的時(shí)候要從建筑物的實(shí)際情況出發(fā),根據(jù)不同需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。第三,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的平法表示。在鋼筋混凝土施工圖繪制中通常采用平面方法進(jìn)行表示在圖紙上采取特殊的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行標(biāo)注。施工技術(shù)人員通過工藝轉(zhuǎn)換形成樣圖。BIM技術(shù)可以使平面表示法的內(nèi)容多環(huán)節(jié)和多角度展示,BIM模型能夠更加輕松的提取出關(guān)鍵數(shù)據(jù)和核心信息以滿足施工時(shí)間和放樣需求。
3總結(jié)
BIM技術(shù)是基于參數(shù)構(gòu)建的建筑設(shè)計(jì)體系,由于其具有較高的交流性與共享機(jī)制是后續(xù)建筑設(shè)計(jì)乃至整體建筑行業(yè)的發(fā)展方向之一。本文在具體總結(jié)了BIM技術(shù)的相關(guān)特征基礎(chǔ)上,對其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析,并從其應(yīng)用過程中存在的難點(diǎn)與問題入手,提出了三個(gè)方面的優(yōu)化對策與注意要點(diǎn)。希望通過本文的研究能夠?yàn)榻窈蟮南嚓P(guān)建筑設(shè)計(jì)提供必要的理論基礎(chǔ),同時(shí)為實(shí)際的設(shè)計(jì)應(yīng)用以及相關(guān)技術(shù)的推廣與完善貢獻(xiàn)力量。
作者:游子健 單位:廣東宏圖建筑設(shè)計(jì)有限公司江西分公司
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