BIM结构设计应用.pdf

第 7卷第 3期 2 0 1 5年 6月 Vo 1 7 No 3 J u n 2 0 1 5 B I M 结构设计应 用 赵 华英 上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公 司 上海2 0 0 0 4 1 摘要 建筑行业中的 B I M 建筑信息模型 它是基于独特的信息数据库的协同工作平 台 是一种新的工作方 法 是一种新的工程建设管理方式 B I M可以有效地提 高建筑行业各阶段的工作效率 B I M将会 因其 巨大的潜力 被广泛采 用 并会导致建筑行业步入一个新 时代 建 筑信 息时代 然而 在 建筑设计 和工程公 司 B I M 被一 些问 题阻碍 了其应用进展 不知道如何正确去使用B I M使设计过程更加有效 采用B I M如何管理整个设计过程 更确切 地说 没有一个清晰实用的 B I M的设计流程和方法 本文通过使用 B I M软件工具 R e v i t 开展真实的建筑结构设计 过程 探讨 了具体的基 于 B I M的设计流程 首先 它从建 立模型到 结构 分析 来显示整个设计过程 最后 本 文总结 了整个设计 过程 中存 在的 问题 获得 一个可实施 的基 于 B I M 的结构设计 方法 同时对在 设计过程 中遇 到的 问题 进 行讨论 并提 出了一些可能的解决方法和建议 关键词 B I M 工作流程 建筑 结构设计 R e v i t 中图分类号 T U 3 1 8 T U 1 7 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 4 7 4 6 1 2 0 1 5 0 3 0 0 3 0 1 0 1 引言 随着现代工程技术 的发展 设计变得越来越复 杂 也需要越来越多 的专业 参与到其 中 那么就更 需要对 同一个模型 和相 同的数据进行 分享 信 息 化是这个社会 的趋势 当然也是设计行 业 的趋势 B I M就是建筑信息化 B I M是整个建筑生命周期的 建筑信息模型化 从 规划到设计 到施工 再到设备 维护运营 甚至到建 筑的拆除 在这整个周期中 设 计是上游阶段 因此 B I M在设计 阶段应用的是否成 功决定了 B I M 在其他阶段 的应用的连续性和有效 性 也就是说 B I M在设计行业 的发展影响着 B I M 在建筑行业的发展 简单地说 没有设计上的 B I M 就没有建设行业的 B I M 虽然设 计 师和设 计 团队从 C A D设 计方 法 到 B I M设计方法发生 了根本 的变化 虽然 B I M 是越 来越多的应用 但它 目前还仅是一些 大型建筑设计 公司在尝试应用 许 多中小型建筑设计公 司仍采用 常规的 C A D方法 而且也很满足于此 这是因为在 设计过程 中还存在着很 多困难 比如 第一 部分 设计师不愿改变和不理解相对 于传 统 的二 维图纸 B I M 的巨大潜力和效 益 第二 对 B I M技 术人员培 训的困难和很难聘请到精通 B I M 的专业工程师 第 三 改变思维 方式 仍然是 一个 挑 战 第 四 在 基于 B I M的建筑设计过程 中工作团队里各人 的职责分工 不够 明确 文章 通 过 研 究 总 结 B I M 的 技 术 特 点 建 立 B I M 结构 设 计 方 法 明确 B I M 结 构设 计 工 作 流 程 协 同 工 作 方 式 参 与 人 员 职 责 B I M 标 准 实 施 数据交 互 计 算 分析 图 纸绘 制 数 据 资 源管 理 质量控制原 则 成果 交付要 求等 论述 如何利 用 B I M 技术 和先进 的 B I M软 件工具 提 升设计 过 程标准化 和质 量控 制 使 设 计 工作 更 加 高效 促 进基于 B I M 结构 设计 的实际 生产 作 业 基 于 传 统 的结构设计工 作方法 研究 其工作程 序 与 B I M 技术优势 遵 照现行 的生产 管 理 方式 全 面提 升 结构设计 在 B I M 技术 应用 下 的可 实施 性 例如 外部模 型数据 的格式要 求 内外部 设计 资源 的统 一 管理 协 同设计 方式 的选取 等实现 减免 部分 重 复工作 避 免设 计 过 程 中信 息 的缺 失 和不 对 称 提 高设计成果 的质量 作者简介 赵华英 1 9 7 9一 男 一级注册结构工程师 主要研究领域 B I M应用 B I M 结构 设计 应用 3 1 图 1 设计 团队组 织架构 2 B I M 设计 组织架构 工作流程 B I M结构设计开始之前应有明确的设计项 目组 织架构和适 合项 目的工作流程 明确 的 B I M结构 设计组织架构能清楚地 区分设计 团队成员 的职 责 和工作 内容 在基于 B I M 的设计过程 中遵循合理 的工作流程有利于各专业之 间互相协调 同时可以 保证项 目的顺利进行 可 以在基 于 B I M 的设计过程 中及时有效地解决设计过程中遇到 的问题 和冲突 设计过程中 B I M设计师可 以通过更新模型实 时检 查设计 冲突 不必在设计结尾时再解决 基 于 B I M 的设计组织架构和流程示意图见图 1 3 I L 图 2结构专业 B I M 设 计团队组织架构 3 B I M 设计 团队成员职责 3 1 B lM 经理职 责 在设计中对项 目各个参与专业的设计质量和设 计进度以及提供的材料等信息有协调管理的义务 建立 删除 修改和维护足够 的用户进入权 限 防止数据在交换 维护和归档过程 中丢失 负责编制 B I M设计阶段执行计划 主持编制 B I M各阶段 的汇报文件 并及时更新 B I M设计阶段执行计划 协调各参与专业的设计 组织项 目综合定案会 悃 负责组织 B I M模型及 B I M图纸的确认 交付 组织 B I M人员参加 B I M设计答疑 设计技术交 底和施工现场配合 解决 有关设计技术 问题 参加 施工验收并交付 B I M竣工模型 3 2 B I M 协调员职责 协助 B I M经理编制 B I M设计阶段执行计划 负责维护项 目应用 的 B I M 软件 硬件 和 网络 平台 协助 B I M经理管理设计过程 中的存档 文件和 设计成果的存档 维护 协助 B I M经理对外协作 3 3 B I M 专业负责人职 责 在设计中控制本专业的设计 质量和设计 进度 参与编制 B I M设计阶段执行计划 对本专业所承担 B I M设计 工作的建模 精度和 建模进度负责 统一专业 内部的设计软件使用 数据交换规则 按照 B I M设计阶段执行计划 开展 B I M工作 严格执行 国家和地方 的有关规定 规范 标准 正确 选用规范依据 编制和维护样板文档 定期检查 B I M模型文件 负责 B I M本专业 与其他 专业间的设计资料传 递工作 负责专业内的 B I M模型划分和工作任务分配 对完成的 B I M模型必须进行认真的校对 对设 计人员的校审意见 逐条修改执行情况负责 定期进行 B I M模型会审 保证模 型的完整性和 准确性 维护项 目工作流 及时收集设计人 员在设计过程 中遇到的问题 并组织专业定案会 参加项 目定案会 按照 B I M 文件的保存归档的规定 对相本专业 文件及模型认真分类归档 3 2 接收建筑专业设计资料及 1 B I M 起 始模 型r I 奎 J 是 结构专业定案 l 童 I建 I 茎 一型 模型 拆分 l I A 拆 分 模 型 I B 拆 分 模 型 I l 拆 分 模 型 I l与 中 心 模 型 同 步I 与 中 心 模 型 同 步l l与 中 心 模 型 同 步l 二 否 调 整设 计 一 一 一 r 一 一 一 一 1 J 更 新mM 中心模 型 一 更 一 项 目 整 体 模 型 I 一 一 拆 分模 型 I I 一 解决冲突内容 l 一 一一一一一一一一一 I 无冲 突 校审板模型 图纸l I 各专业B I M模型 图纸提交校审 广 I 1 2 I 匝堕塑 图 3结构 专业 B I M 设计工作流程 3 4 BI M 设计师职责 完成 B I M专业负责人分配的 B I M设计工作 B I M模型的主要建立者 依据现行 国家规范进行设计工作 与 B I M绘图员共同完成设计工作 对模型和图纸的完整性负责 定期检查 B I M模型文件 3 5 B I M 绘图员职责 正确理解 设计意 图 认真执行设 计人 的指令 需做补充或优化时应得到设计人 的确认 绘制的 B I M模 型应 符合有关建模标准 和模 型 设计深度要求 绘图员必须对绘制的模型进行 自校 4 B I M 协 同设计方式 协 同设计开始前 项 目组应确定一个适合项 目 的协同设计方式 建筑专业应建立 起始模型 以 供其它专业 以 起始模型 为基础开始协 同设计 在 协同设计之前使用 R e v it 中的 共享坐标 工具定义 B I M 结构 设计 应 用 3 9 设计流 程 里 这 些 工作 都 是 自动 完 成 的 例 如有 L in k Wo r k s e t 结构和建筑模 型可以随时 自动 地加载和更新 任何修改都可以随时 自动更新到相 关 的地方 各个专业模 型之间的一致性也可 以 自动 进行检查 在使用 B I M方法的过程 中 也遇到了很多问题 第一个问题是 建筑师和结构师之间的信息共享不是 很充分 如建筑模型里的构件 自重不能 自动传递到结 构模型里 因此所有的构件 自重都需要手动计算并加 到结构模型里去 这是个很繁琐的工作并且很容易出 错 第二个问题是 在结构模型软件和别的结构计算 软件之间的数据导人好导出的双向性并不是那么可 靠 第三个问题是 因为结构计算的复杂性 单一的 计算软件很难满足计算的需要 模型数据格式的通用 性和可传递性并不是那么完美 还有就是使用 B I M 设计方法中二维结构图纸中梁 柱墙表达采用平法时 工作效率并不 比传统方法高 从 以上 的设 计 过 程 和 分 析 可 以 看 出 尽 管 B I M设计流程还有 很 多的缺点 它 仍然是 个很 实 用的方法 并 且 可 以在建 筑 设计 中成功 采 用 因 此 建议 B I M软件开发者应该尽力改善 B I M软件 的缺点 并 且加强和其 他计算 软件 的数据格 式合 作 从而达到一个真正 的建筑信 息化 时代 真 正 的 B I M 时代 参考文献 1 中华人民共和国住房和城 乡建设部 建筑工程设计文 件编制深度规定 S 北京 中国计划出版社 2 0 0 8 2 靳家佳 建筑信息模型在建设工程项 目中的应用模式 研究 J 数字技术与应用 2 0 1 2 0 8 2 1 8 2 2 0 3 清华大学 B I M课 题组 互联 立方 i s B I M 公 司 B I M 课 题组 设计企业 B I M实施标准指南 M 北京 中国建 筑工业 出版社 2 0 1 1 4 何清华等 B I M在国内外应用的现状及障碍研究 J 工程管理学报 2 0 1 2 0 6 1 2 1 6 5 中国勘察设计协会 实用的 B I M实施框架 M 北京 中国建筑工业出版社 2 0 1 0 6 过俊 B I M在国内建筑全生命周期的典型应用 J 建 筑技艺 2 0 1 1 z 1 9 5 9 9 7 何关培 B I M和 B I M相关软件 J 土木建筑工程信息 术 2 0 1 0 2 4 1 1 0 1 1 7 8 A u t o d e s k A s ia P t e L t d A u t o d e s k R e v i t S t r u c t u r e 2 0 1 2应 用宝典 M 上海 同济大学出版社 2 0 1 2 St r uc t ur e De s ig n u s e d in BI M Zh a o Hu a y in g S h a n g h a i X ia n D a i A r c h i t e c t u r e E n g in e e r in g C o n s u l t in g C o L t d S h a n g h a i 2 0 0 0 4 1 C h i n a A b s t r a c t B I M B u il d in g in f o r m a t io n m o d e l in g in t h e A E in d u s t r y w h ic h is a c o l l a b o r a t iv e w o r k p l a t f o r m b a s e d o n u n iq u e d a t a b a s e a n e w w o r k m e t h o d a n d a n e w m a n a g e me n t w a y o f p r o j e c t c o n s t r u c t io n c a n im p r o v e wo r k e ffi c ie n c y in e v e ry s t a g e o f AE in d us t r y g r e a t l y BI M wil l b e wid e l y a d o p t e d b e c a u s e o f i t s g r e a t p o t e n t ia l a nd wi l l l e a d t he c o n s t r uc t io n in d us t ry t o a n e w e r a t h e e r a o f bu il d in g in f o r ma t io n Ho we v e r in AE c o mp a ni e s BI M h a s b e e n h a mp e r e d b y s o me p r o b l e ms in i t s a p pl i c a t io n d o n o t k n o w h o w t o us e BI M t o ma ke t h e d e s ig n p r o c e s s mo r e e f f e c t i v e h o w t o ma n a g e t he wh o l e d e s ig n p r o c e s s if u s e BI M mo r e s p e c ific a l l y t h e r e is n o c l e a r a n d p r a c t i c a l BI M d e s ig n wo r k flo w a n d me t h o d I n t h is p a p e r we us e t h e BI M s o f t wa r e Re v it t o c a r r y o u t t h e r e a l b u il d in g s t r uc t u r e d e s ig n p r o c e s s a n d d is c us s t h e s p e c ifi