基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計(jì)研究

鄒亞峰 河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院，鄭州 450000

經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展在一定程度上對(duì)建筑行業(yè)起到了促進(jìn)的作用?；诮ㄖ畔⒛Ｐ拖碌慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不但要求相關(guān)工作人員具有一定的學(xué)術(shù)能力，同時(shí)要求工作人員在進(jìn)行施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過(guò)程中具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，相互之間的工作可以在協(xié)調(diào)中開(kāi)展。隨著相關(guān)工作人員對(duì)于BIM 技術(shù)研究的深入，為了提升現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)發(fā)展的契合程度，下述將開(kāi)展基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計(jì)的研究，為提升整體建筑的協(xié)同性提供正確的技術(shù)指導(dǎo)。

結(jié)合建筑信息模型在建筑行業(yè)的發(fā)展趨向，及其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式，下述將從建立建筑結(jié)構(gòu)一體化高程坐標(biāo)、定制建筑結(jié)構(gòu)權(quán)限、劃分施工責(zé)任、協(xié)同檢測(cè)自動(dòng)出圖方面，開(kāi)展基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計(jì)的研究。

1 建立建筑結(jié)構(gòu)一體化高程坐標(biāo)

建立與建筑結(jié)構(gòu)緊密貼合的三位立體坐標(biāo)是實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，作為建筑設(shè)計(jì)前期的基礎(chǔ)工作，在提升建筑穩(wěn)定程度方面發(fā)揮著十分重要的作用。首先，應(yīng)根據(jù)建筑施工的范圍進(jìn)行基礎(chǔ)的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)計(jì)，有利于整體建筑與場(chǎng)地模型的契合?？山Y(jié)合共享位置的方式，進(jìn)行模型點(diǎn)與建筑點(diǎn)的匹配，采用云端記錄數(shù)據(jù)的方式將特征點(diǎn)進(jìn)行記錄，并按照一定的規(guī)律進(jìn)行點(diǎn)坐標(biāo)的劃分，在進(jìn)行原點(diǎn)規(guī)劃的過(guò)程中，可根據(jù)多組數(shù)據(jù)中存在的差異性，選擇提取數(shù)據(jù)組的數(shù)量，提高建筑模型與結(jié)構(gòu)之間的同向性。其次，規(guī)范化處理收集的點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)點(diǎn)集合進(jìn)行高程一體化定位，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的統(tǒng)一化處理，避免后期設(shè)計(jì)圖紙出現(xiàn)高程結(jié)構(gòu)不一致的現(xiàn)象。最后，計(jì)算對(duì)應(yīng)的偏差角度，進(jìn)行角度數(shù)值的補(bǔ)償。例如，在正東方向以測(cè)量點(diǎn)為圓心，發(fā)出建筑射線(xiàn)，再?gòu)臄M定的原點(diǎn)再次發(fā)射射線(xiàn)，計(jì)算出現(xiàn)的偏差角度及偏差方向，對(duì)整體設(shè)計(jì)方向進(jìn)行協(xié)同化調(diào)整，確保坐標(biāo)軸與立面標(biāo)高的一致性。除此之外，有關(guān)工作人員可以通過(guò)角與角之間的鏈接方式，計(jì)算其鏈接長(zhǎng)度，根據(jù)不同方向之間長(zhǎng)度的不同，進(jìn)行高程坐標(biāo)的調(diào)整。

2 基于建筑信息模型定制建筑結(jié)構(gòu)權(quán)限

依照設(shè)立的坐標(biāo)方向，開(kāi)展基于建筑信息模型定制建筑結(jié)構(gòu)權(quán)限的研究。由于建筑結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜程度較高的特點(diǎn)，在對(duì)應(yīng)工作中，每一個(gè)不同的建筑實(shí)體均有多組設(shè)計(jì)人員協(xié)同設(shè)計(jì)。依照建筑信息模型具有的區(qū)分建筑屬性值的特點(diǎn)，可為建筑權(quán)限制定提出對(duì)應(yīng)實(shí)施方向。首先，結(jié)合項(xiàng)目管理機(jī)制的要求，對(duì)不同項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行項(xiàng)目數(shù)據(jù)集的劃分，建筑設(shè)計(jì)人員可將前期模擬的建筑一體化草稿通過(guò)建筑模型上傳至平臺(tái)上，并保存在模型管理的數(shù)據(jù)中心處理器中。其次，分配不同管理者以不同的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，項(xiàng)目監(jiān)理人員及項(xiàng)目管理者可通過(guò)多種方式對(duì)草稿進(jìn)行修改或提出建議，經(jīng)過(guò)整理后再將后期的成果反饋給項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員，以便根據(jù)不同的需求進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的調(diào)整。最后，基于建筑信息模型的理論依據(jù)，定義所有項(xiàng)目參與者的編輯權(quán)限，確保設(shè)計(jì)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)于已經(jīng)設(shè)計(jì)的成圖，設(shè)定其它人員不予隨意編輯，若出現(xiàn)設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)偏差性較大的問(wèn)題，需經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)者的同意后，獲取對(duì)應(yīng)的編輯權(quán)限，實(shí)施對(duì)應(yīng)的操作。

3 劃分施工責(zé)任

采用劃分施工責(zé)任的方式，將建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)流程落實(shí)到個(gè)人。

表1 基于建筑信息模型的施工責(zé)任

如上述表1 所示，為基于建筑信息模型的施工責(zé)任。根據(jù)表中信息，其一，由甲方負(fù)責(zé)進(jìn)行建筑協(xié)同設(shè)計(jì)計(jì)劃的制定，將設(shè)計(jì)成果交由乙方進(jìn)行后期核定。其二，將通過(guò)審核的成果，進(jìn)行3D 模型設(shè)計(jì)，根據(jù)供應(yīng)方要求進(jìn)行不斷結(jié)構(gòu)調(diào)整。其三，采用多面調(diào)整的方式，擬定開(kāi)工時(shí)間、竣工方式、整體預(yù)計(jì)支出等，并與乙方進(jìn)行最終設(shè)計(jì)。除此之外，由甲方組織施工單位、監(jiān)理單位等方單位進(jìn)行后期工程量的確定。

4 協(xié)同檢測(cè)自動(dòng)出圖

采用協(xié)同檢測(cè)自動(dòng)出圖的方式，實(shí)現(xiàn)基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計(jì)的研究。一方面，在多方前期準(zhǔn)備及設(shè)計(jì)工作完成后，采用模型中的轉(zhuǎn)鏈接功能，將設(shè)計(jì)成果轉(zhuǎn)移傳送至部門(mén)單位。進(jìn)行項(xiàng)目的協(xié)同檢查。在這一檢測(cè)環(huán)節(jié)中，主要是針對(duì)建筑的細(xì)節(jié)部位檢測(cè)，包括建筑新的整體梁柱設(shè)計(jì)、建筑的支撐柱位置等。要求多方設(shè)計(jì)者采用線(xiàn)上或線(xiàn)下的方式對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行指導(dǎo)，提升整體建筑一體化協(xié)同設(shè)計(jì)的科學(xué)程度。

另一方面，依照結(jié)構(gòu)具有的可視化程度較高的特點(diǎn)，可將后期設(shè)計(jì)采用平面展示的方式，進(jìn)行綜合性管線(xiàn)圖、多種設(shè)備預(yù)留圖的分析，并采用構(gòu)建數(shù)字化建筑模型的方式，實(shí)現(xiàn)建筑圖的自動(dòng)化出圖，避免出現(xiàn)工作量過(guò)大影響施工進(jìn)度的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計(jì)的研究。

5 實(shí)驗(yàn)論證研究

以下將采用設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計(jì)具有較高的實(shí)用性。首先，隨機(jī)選取市場(chǎng)內(nèi)某一施工工程，采用本文設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行施工前期的設(shè)計(jì)。整理相關(guān)人員的工作效率，收集5 組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將該組記為實(shí)驗(yàn)組。其次，采用傳統(tǒng)的建筑協(xié)同一體化設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行相同步驟的操作，將該組記為對(duì)照組。整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下圖1 所示。

圖1 工作效率對(duì)比

根據(jù)上述圖1 折線(xiàn)圖及實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知，本文設(shè)計(jì)的建筑協(xié)同一體化設(shè)計(jì)方法在建筑施工中可以有效地提升相關(guān)工作人員的工作效率，大約提升15%。

6 結(jié)語(yǔ)

文章從建立建筑結(jié)構(gòu)一體化高程坐標(biāo)、定制建筑結(jié)構(gòu)權(quán)限、劃分施工責(zé)任、協(xié)同檢測(cè)自動(dòng)出圖方面，開(kāi)展基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計(jì)的研究。有效地提升了施工工作的效率，因此，在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大協(xié)同一體化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用。