基于BIM的建筑結構設計方法

范濱鋒

摘 要：建筑結構專業(yè)在從傳統(tǒng)的二維CAD向三維參數(shù)化設計轉型中遇到了比較大的障礙，其中最為主要的問題包括以下的幾個方面，比如說結構設計的效率問題，設計工作的流程問題等。本文主要是針對以上的兩個問題展開討論與研究，旨在采取有效的措施提高BIM建模效率，對在Revit平臺下所展開的專業(yè)協(xié)同效率問題進行探討。

關鍵詞：BIM；建筑結構；設計方法

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-95-2

0 引言

隨著社會的發(fā)展，BIM在建筑結構領域的逐步推廣已是大勢所趨，并且，對于建筑設計專業(yè)來講，其中最為重要的組成部分就是結構專業(yè)，而且結構專業(yè)同時還是建筑行業(yè)的上游專業(yè)。所以對于結構專業(yè)來講應該率先完成向BIM的過渡，使其能夠?qū)ο嚓P的信息進行參數(shù)化、三維可視化管理。但實際上，在進行轉型的過程中不可避免的會遇到一些難題。其中最為主要的是工作流程問題以及效率問題。這些問題較大程度上限制了結構專業(yè)對BIM技術的應用，因此，為了有效地促進結構專業(yè)加快技術轉型，本文主要是對結構BIM設計方法進行討論，并且對相關插件的開發(fā)問題進行了探討。

1 結構BIM的重要性

傳統(tǒng)的二維施工圖和在Revit中建立的BIM模型具有很大的不同，主要表現(xiàn)在以下的幾個方面。

①相比較而言能夠發(fā)現(xiàn)，對于傳統(tǒng)的結構施工信息圖來講其所展示的信息具有很大的隨意性，同樣，這也是使用傳統(tǒng)設計軟件導致不能及時進行結構信息傳遞的主要原因。同時，采用傳統(tǒng)二維施工圖還很有可能會導致工作的重復性，所以相應的也就無法對后期數(shù)據(jù)進行參數(shù)化管理。

實際上，可以將Revit結構模型看作是一種高效的參數(shù)化信息載體，并且能夠?qū)⑦@種數(shù)據(jù)有效地向下游軟件進行傳遞，進而提高建筑設計工作周期管理工作效率。通過以上的論述也可以看出，BIM對于控制建造進度以及提高設計質(zhì)量具有不可替代的作用。

②相比較于BIM設計來講，傳統(tǒng)的二維結構圖是缺乏相關建筑高度、方向信息的，這也是造成其難以進行空間性表達的重要原因，為此，設計人員也只能通過自身的想象力來對建筑設計模型進行還原，然而對于一些結構相對而言比較復雜的建筑物通過設計人員的想象力進行還原的話是難免存在一定錯漏的，如果出現(xiàn)一定程度的錯漏必將嚴重影響建筑物的質(zhì)量。

如果在進行建筑設計工作時采用Revit平臺展開工作，由于該設計平臺具有顏色區(qū)分化以及三維可視化的特點，所以對有關的數(shù)據(jù)就可以對相關的建筑結構進行可視化管理，通過試圖樣板的設定與調(diào)整能夠比較全面的對模型進行全面的檢查，也就比較容易地能夠發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題，很大程度上提高出圖的質(zhì)量。

2 協(xié)同工作流程問題探究

盡管對于大部分的設計人員來講協(xié)同工作是比較普遍的工作狀態(tài)，但是不可否認，在結構設計工作時從傳統(tǒng)的二維CAD向三維的BIM設計時經(jīng)常會存在工作流程以及協(xié)同方法上面的失誤，不清楚如何有效地安排工作流程，諸如此類的問題如果不能得到有效的解決則會對BIM結構設計的發(fā)展產(chǎn)生比較大的負面影響。

2.1 對Revit協(xié)同方式的優(yōu)選

Revit模型提供了兩種協(xié)同方式，包括基于鏈接的協(xié)同方式和基于工作集的協(xié)同方式。根據(jù)對兩種協(xié)同工作方式的分析總結得知，在進行結構專業(yè)的內(nèi)部協(xié)同時，由于基本上在同一個部門，所以協(xié)同方式也就相對來講比較單一，創(chuàng)建統(tǒng)一的服務器也就比較簡單，因此，在進行結構設計工作時采用能夠進行同步更新的工作集方式必然能夠獲得更高的工作效率，所以一般來看，在進行結構專業(yè)內(nèi)部的協(xié)同時應該選擇急于工作集的協(xié)同形式。如果進行多專業(yè)的協(xié)同時，各個專業(yè)之間所使用的工作模板是存在很大不同的，所以這種工作模式中進行更新只需要進行單向更新就能夠滿足要求。而且因為多專業(yè)文件匯集的模型一般情況下都比較大，這樣也不適合采用工作集的方式進行協(xié)同工作，應該采用的是操作更為簡便的鏈接形式。

2.2 對于方案流程的優(yōu)化

對于結構專業(yè)來講，在與其他專業(yè)協(xié)同進行工作時應該根據(jù)工作實際來選定具體的協(xié)同操作流程。

2.2.1 方案階段的流程優(yōu)化

結構專業(yè)在方案階段不需要出圖，一般只是負責進行相關的輔助工作，比如說對剪力墻位置以及大致柱網(wǎng)的確定。所以說，在這個階段是不需要提供比較精確的BIM模型。如果進行比如說體育館、機場等大跨度的復雜結構，在進行協(xié)同工作時應該注意通過相應的插件將結構軟件中的模型導入Revit平臺，供建筑方案提資就可以。

2.2.2 對于初級設計階段進行流程優(yōu)化

在初級設計階段進行建筑方案的設計應該注意根據(jù)相關的建筑設計方案進行結構構件的設計，對不同的方案進行比選。而且應該注意根據(jù)有關的結構平面圖確定建筑截面。

2.2.3 施工圖階段的優(yōu)化

由于在施工圖階段會涉及比較多的精確圖形繪制以及相應的標注工作，所以說該階段的協(xié)同流程十分復雜，應該注意按照不同的工作要求來安排不同的協(xié)同流程。

3 工作效率問題探究

根據(jù)相關的調(diào)查能夠發(fā)現(xiàn)，對于結構工程師而言其對Revit平臺最不滿意的原因有以下幾條：首先是由于Revit平臺對于傳統(tǒng)設計平臺具有比較大的轉變，在進行設計工作的轉型時必然會造成工作效率的降低；其次是一部分Revit設計平臺沒有經(jīng)過相關的深化設置，這樣就導致存在其存在著種類繁多的線型問題與表達問題，增加設計工作人員工作量。最后是由于設計人員缺乏相關的專業(yè)技能，所以不能充分地利用BIM設計模型，比如說對于插件的開發(fā)以及視圖樣板的設置能夠有效地提升三維模型的可視化效果，很大程度上降低工作中的出錯率，縮短設計周期。

3.1 工作方式的效率

雖然Revit工作平臺采用的是三維建模形式，但是其實際工作環(huán)境絕大部分是在二維平面中展開的。實際的建模方式與以往采用的結構軟件并沒有太大的不同，即便是一些不常見的內(nèi)容也都能夠在Revit中找到能夠替代的產(chǎn)品。在進行設計工作時最為主要的障礙是部分構件存在著一定的建模問題。

3.2 施工圖的繪制問題

在Revit平臺下繪制有關的結構施工圖一直是困擾結構工程師的難題。這主要是由于Revit平臺下的施工圖注釋效率偏低，并且，如果想要實現(xiàn)構件信息與注釋的參數(shù)化聯(lián)動需要做大量的前期準備工作。除此之外則是線型問題，因為Revit設計中的每一根線都與構件相關聯(lián)，不能隨意地進行刪減和修改，所以說不太容易滿足工程施工中多樣化的要求。

3.2.1 施工圖的標注注釋問題

根據(jù)相關的研究，解決施工圖的參數(shù)化聯(lián)動以及平法注釋效率并不是特別困難的，在進行建模之前創(chuàng)建相關的標注族以及構建族，并且在進行建模時采用與該族相關的構件標注以及模型創(chuàng)建就能夠有效的實現(xiàn)構件內(nèi)部參數(shù)與平法標注的關聯(lián)，這樣能夠有效的實現(xiàn)構件之間信息的傳輸。

3.2.2 施工圖線型效果問題

在所有的施工圖線型問題中，最為常見的是梁中部的樓板線問題，因為在傳統(tǒng)的繪制工作中不需要對各種跨版的樓板輪廓進行繪制，所以說梁中線也就不存在，但是Revit設計平臺對于該種類型的線不僅不能刪除，甚至不能隱藏。

4 結語

本文主要是對結構BIM設計方法展開的分析探討，對影響結構BIM推廣中的效率問題與相關的工作流程進行分析探討，通過本文的研究可以很大幅度上掃清結構專業(yè)運用BIM的技術障礙。

參 考 文 獻

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