信息模型下的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計

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摘要：隨著市場內(nèi)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，針對傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計工作效率較低的問題，開展了基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計的研究。首先，建立建筑結(jié)構(gòu)一體化高程坐標，實現(xiàn)整體建筑與場地模型的契合，基于建筑信息模型定制建筑結(jié)構(gòu)權(quán)限，提高建筑設(shè)計的規(guī)范性。其次，劃分施工責任實現(xiàn)具體責任落實到個人。采用協(xié)同檢測的方式實現(xiàn)建筑圖紙的自動化出圖。最后采用設(shè)計對比試驗的方式驗證設(shè)計的方法在實際應(yīng)用過程中可有效地提升相關(guān)工作人員的工作效率。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型；建筑結(jié)構(gòu)；一體化；協(xié)同設(shè)計

經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展在一定程度上對建筑行業(yè)起到了促進的作用?；诮ㄖ畔⒛Ｐ拖碌慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計，不但要求相關(guān)工作人員具有一定的學(xué)術(shù)能力，同時要求工作人員在進行施工圖紙設(shè)計過程中具備良好的團隊協(xié)作能力，相互之間的工作可以在協(xié)調(diào)中開展。隨著相關(guān)工作人員對于BIM技術(shù)研究的深入，為了提升現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)與市場發(fā)展的契合程度，下述將開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、定制建筑結(jié)構(gòu)權(quán)限、劃分施工責任、協(xié)同檢測自動出圖方面，開展基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計的研究。

1建立建筑結(jié)構(gòu)一體化高程坐標

建立與建筑結(jié)構(gòu)緊密貼合的三位立體坐標是實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計的基礎(chǔ)，作為建筑設(shè)計前期的基礎(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)建筑施工的范圍進行基礎(chǔ)的坐標原點設(shè)計，有利于整體建筑與場地模型的契合?？山Y(jié)合共享位置的方式，進行模型點與建筑點的匹配，采用云端記錄數(shù)據(jù)的方式將特征點進行記錄，并按照一定的規(guī)律進行點坐標的劃分，在進行原點規(guī)劃的過程中，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)范化處理收集的點坐標，對點集合進行高程一體化定位，實現(xiàn)點的統(tǒng)一化處理，避免后期設(shè)計圖紙出現(xiàn)高程結(jié)構(gòu)不一致的現(xiàn)象。最后，計算對應(yīng)的偏差角度，進行角度數(shù)值的補償。例如，在正東方向以測量點為圓心，發(fā)出建筑射線，再從擬定的原點再次發(fā)射射線，計算出現(xiàn)的偏差角度及偏差方向，對整體設(shè)計方向進行協(xié)同化調(diào)整，確保坐標軸與立面標高的一致性。除此之外，有關(guān)工作人員可以通過角與角之間的鏈接方式，計算其鏈接長度，根據(jù)不同方向之間長度的不同，進行高程坐標的調(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)立的坐標方向，開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，在對應(yīng)工作中，每一個不同的建筑實體均有多組設(shè)計人員協(xié)同設(shè)計。依照建筑信息模型具有的區(qū)分建筑屬性值的特點，可為建筑權(quán)限制定提出對應(yīng)實施方向。首先，結(jié)合項目管理機制的要求，對不同項目負責人進行項目數(shù)據(jù)集的劃分，建筑設(shè)計人員可將前期模擬的建筑一體化草稿通過建筑模型上傳至平臺上，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問權(quán)限，項目監(jiān)理人員及項目管理者可通過多種方式對草稿進行修改或提出建議，經(jīng)過整理后再將后期的成果反饋給項目設(shè)計人員，以便根據(jù)不同的需求進行建筑設(shè)計的調(diào)整。最后，基于建筑信息模型的理論依據(jù)，定義所有項目參與者的編輯權(quán)限，確保設(shè)計者的知識產(chǎn)權(quán)，對于已經(jīng)設(shè)計的成圖，設(shè)定其它人員不予隨意編輯，若出現(xiàn)設(shè)計中的數(shù)據(jù)偏差性較大的問題，需經(jīng)過設(shè)計者的同意后，獲取對應(yīng)的編輯權(quán)限，實施對應(yīng)的操作。

3劃分施工責任

采用劃分施工責任的方式，將建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計流程落實到個人。如上述表1所示，為基于建筑信息模型的施工責任。根據(jù)表中信息，其一，由甲方負責進行建筑協(xié)同設(shè)計計劃的制定，將設(shè)計成果交由乙方進行后期核定。其二，將通過審核的成果，進行3D模型設(shè)計，根據(jù)供應(yīng)方要求進行不斷結(jié)構(gòu)調(diào)整。其三，采用多面調(diào)整的方式，擬定開工時間、竣工方式、整體預(yù)計支出等，并與乙方進行最終設(shè)計。除此之外，由甲方組織施工單位、監(jiān)理單位等方單位進行后期工程量的確定。

4協(xié)同檢測自動出圖

采用協(xié)同檢測自動出圖的方式，實現(xiàn)基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計的研究。一方面，在多方前期準備及設(shè)計工作完成后，采用模型中的轉(zhuǎn)鏈接功能，將設(shè)計成果轉(zhuǎn)移傳送至部門單位。進行項目的協(xié)同檢查。在這一檢測環(huán)節(jié)中，主要是針對建筑的細節(jié)部位檢測，包括建筑新的整體梁柱設(shè)計、建筑的支撐柱位置等。要求多方設(shè)計者采用線上或線下的方式對設(shè)計成果進行指導(dǎo)，提升整體建筑一體化協(xié)同設(shè)計的科學(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，可將后期設(shè)計采用平面展示的方式，進行綜合性管線圖、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，實現(xiàn)建筑圖的自動化出圖，避免出現(xiàn)工作量過大影響施工進度的現(xiàn)象，實現(xiàn)基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計的研究。

5實驗論證研究

以下將采用設(shè)計對比實驗的方式驗證本文設(shè)計的基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)一體化協(xié)同設(shè)計具有較高的實用性。首先，隨機選取市場內(nèi)某一施工工程，采用本文設(shè)計的方法進行施工前期的設(shè)計。整理相關(guān)人員的工作效率，收集5組實驗數(shù)據(jù)，將該組記為實驗組。其次，采用傳統(tǒng)的建筑協(xié)同一體化設(shè)計方法，進行相同步驟的操作，將該組記為對照組。整理實驗數(shù)據(jù)，如下圖1所示。根據(jù)上述圖1折線圖及實驗中產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)，可知，本文設(shè)計的建筑協(xié)同一體化設(shè)計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

文章從建立建筑結(jié)構(gòu)一體化高程坐標、定制建筑結(jié)構(gòu)權(quán)限、劃分施工責任、協(xié)同檢測自動出圖方面，開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)計方法的應(yīng)用。

作者：鄒亞峰 單位：河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院