BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)探析

司遠(yuǎn)

摘 要：BIM以其成熟的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐特性在建筑工程建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用比較普遍。其在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用也日趨成熟，但仍然存在一定的滯后性。企業(yè)要結(jié)合BIM的應(yīng)用需求和行業(yè)特性，制定具有實(shí)踐意義的企業(yè)級(jí)BIM標(biāo)準(zhǔn)。筆者著重對(duì)BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一，以提高其設(shè)計(jì)管理水平。

關(guān)鍵詞：BIM；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

BIM技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)中的應(yīng)用起步較晚，但其以自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為我國(guó)建筑企業(yè)中不可或缺的重要組成部分。其在施工階段應(yīng)用比較普遍，而設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用則存在一定的滯后性，僅限于對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行輔助。BIM技術(shù)與信息化社會(huì)背景相契合。設(shè)計(jì)師要結(jié)合建筑行業(yè)的發(fā)展需求，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以提高建筑工程的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 BIM適用范圍

BIM設(shè)計(jì)主要被應(yīng)用到新建、改造和擴(kuò)建的民用建筑中。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合國(guó)家和地方相關(guān)規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行執(zhí)行。BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與民用建筑中的各個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)相契合，其在民用建筑設(shè)計(jì)各個(gè)階段都比較適用。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合ISO質(zhì)量管理文件，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。

1.2 BIM執(zhí)行計(jì)劃

工程負(fù)責(zé)人要結(jié)合具體的工程項(xiàng)目，對(duì)BIM目標(biāo)進(jìn)行確定，以促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工的順利進(jìn)行。同時(shí)，要制定《BIM設(shè)計(jì)階段執(zhí)行計(jì)劃》，該計(jì)劃中既要包括建筑工程的整體施工目標(biāo)，又要包括其執(zhí)行過(guò)程中的各個(gè)細(xì)節(jié)。建筑項(xiàng)目負(fù)責(zé)人要將BIM目標(biāo)中涉及到的每一項(xiàng)計(jì)劃都落實(shí)到位。《BIM設(shè)計(jì)階段執(zhí)行計(jì)劃》能夠確保業(yè)主和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在BIM說(shuō)明書(shū)、模型深度和BIM項(xiàng)目流程方面達(dá)成一致。其也要以此為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑項(xiàng)目施工合同進(jìn)行簽訂。相關(guān)部門(mén)要對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的模型信息完善情況和模型交互數(shù)據(jù)進(jìn)行明確的界定。

1.3 BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

首先，設(shè)計(jì)師要在Revit的3D模型基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)2D平面布置圖進(jìn)行建構(gòu)。同時(shí)，要確保其與模型邏輯的相關(guān)性。其次，結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)3D模型要與建筑和設(shè)備等協(xié)同工作。第三，結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)BIM模型是建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要模型，設(shè)計(jì)人員要確保其與計(jì)算分析的有限元模型保持統(tǒng)一。第四，相關(guān)負(fù)責(zé)人要對(duì)模型設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的文件進(jìn)行管理，并對(duì)模型進(jìn)行定期更新。第五，應(yīng)用參數(shù)共享的方式對(duì)BIM模型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)注，確保其與實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸具有比例上的一致性，并將其記錄到相關(guān)明細(xì)表中。第六，分析模型中的構(gòu)件發(fā)生修改或者變更情況，設(shè)計(jì)人員要將修改構(gòu)件數(shù)據(jù)返回BIM模型中，避免將計(jì)算模型全部返回，以最大程度降低工作量。第七，設(shè)計(jì)人員如果不應(yīng)用模型進(jìn)行分析，不要對(duì)構(gòu)件的分析模型選項(xiàng)進(jìn)行啟用。第八，針對(duì)空間布置的構(gòu)件，設(shè)計(jì)人員在建模時(shí)候，要統(tǒng)一對(duì)“起終點(diǎn)標(biāo)高偏移”或者“軸偏移值”構(gòu)件進(jìn)行啟用，不要對(duì)其進(jìn)行混合使用。第九，設(shè)計(jì)人員不能夠擅自對(duì)BIM模型坐標(biāo)進(jìn)行修改。第十，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)構(gòu)件尺寸對(duì)其進(jìn)行著色，以便于對(duì)構(gòu)件分布情況進(jìn)行區(qū)分。

1.4 工作流程

BIM模型構(gòu)件主要對(duì)組織、過(guò)程、信息和系統(tǒng)以及它們之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行考慮。設(shè)計(jì)人員按照正確的工作流程對(duì)BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠確保各專(zhuān)業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)和項(xiàng)目的順利進(jìn)行，也能夠?qū)υO(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)解決。設(shè)計(jì)人員要在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行應(yīng)用，以達(dá)到良好的設(shè)計(jì)效果。其能夠通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行更新，以對(duì)設(shè)計(jì)沖突進(jìn)行檢查，最大程度上確保設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題得到及時(shí)解決。

1.5 協(xié)同設(shè)計(jì)

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范圍逐漸拓寬，跨學(xué)科合作更加普遍。BIM為跨學(xué)科協(xié)作設(shè)計(jì)提供了技術(shù)保障。BIM實(shí)現(xiàn)了不同設(shè)計(jì)者對(duì)同一模型的更改和設(shè)計(jì)，其能夠確保模型的實(shí)時(shí)更新和統(tǒng)一。項(xiàng)目組要在協(xié)同設(shè)計(jì)開(kāi)始之前對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)方式進(jìn)行確定。不同專(zhuān)業(yè)也可以應(yīng)用“文件鏈接”實(shí)現(xiàn)BIM設(shè)計(jì)協(xié)同。其在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了互相參照，也能夠最大程度避免不同專(zhuān)業(yè)在協(xié)作設(shè)計(jì)過(guò)程中的相互干擾。同一專(zhuān)業(yè)內(nèi)部可以應(yīng)用“工作集”方式實(shí)現(xiàn)BIM設(shè)計(jì)協(xié)同。不同設(shè)計(jì)師通過(guò)中心模型，在本地模型中對(duì)自己權(quán)限內(nèi)部的構(gòu)件進(jìn)行操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與中心模型的同步更新。應(yīng)用“工作集”進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)協(xié)同，在副本創(chuàng)建之后，要通過(guò)本地文件進(jìn)行相關(guān)操作，避免對(duì)中心文件進(jìn)行直接打開(kāi)或者編輯。

1.6 設(shè)計(jì)深度

BIM信息集成的最終要求是要包括建筑全生命周期的所有數(shù)據(jù)信息。BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)部分，同時(shí)要確保模型深度和圖紙深度與各設(shè)計(jì)階段的要求相匹配。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合具體情況對(duì)模型進(jìn)行等級(jí)深度劃分，以最大程度確保設(shè)計(jì)深度。

1.7 模型管理

工程負(fù)責(zé)人要結(jié)合建筑工程具體情況，對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。專(zhuān)業(yè)人員要對(duì)結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)模型進(jìn)行統(tǒng)一管理。BIM設(shè)計(jì)師要注重模型的維護(hù)、變更和修改。在項(xiàng)目開(kāi)始之前，項(xiàng)目經(jīng)理要對(duì)BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的軟件、位置、用途、命名規(guī)則、設(shè)計(jì)文件、資料存放位置、圖層標(biāo)準(zhǔn)和模型文件更新時(shí)間等進(jìn)行統(tǒng)一。同時(shí)，對(duì)項(xiàng)目模型中涉及到的管理者進(jìn)行確定。BIM專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人也要對(duì)模型中涉及到的圖紙和相關(guān)材料進(jìn)行統(tǒng)一管理和存檔。

1.8 數(shù)據(jù)交換

BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括直接轉(zhuǎn)換、中間文件轉(zhuǎn)換和公共轉(zhuǎn)換三種。設(shè)計(jì)師在建模的時(shí)候，要對(duì)相關(guān)軟件特點(diǎn)進(jìn)行考慮，進(jìn)而結(jié)合相關(guān)需求進(jìn)行建模工作。如果計(jì)算軟件對(duì)相關(guān)構(gòu)件無(wú)法識(shí)別，可以對(duì)構(gòu)件進(jìn)行轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)交互完成之后，BIM設(shè)計(jì)師要對(duì)模型信息進(jìn)行檢查，以確保數(shù)據(jù)交換不會(huì)對(duì)模型發(fā)生破壞。

1.9 設(shè)計(jì)成果交付

企業(yè)級(jí)BIM實(shí)施過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合BIM交付目的和交付物用途，對(duì)交付內(nèi)容進(jìn)行確定。設(shè)計(jì)人員要對(duì)外部鏈接文件進(jìn)行綁定，然后交付，如果有外部引用，要對(duì)外部引用文件進(jìn)行同步交付，確保模型數(shù)據(jù)的完整性。應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)交付成果進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以對(duì)結(jié)構(gòu)工程師意圖進(jìn)行準(zhǔn)確傳遞，以實(shí)現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)的共享，最大程度降低工程設(shè)計(jì)成本。BIM經(jīng)理要按照正確的流程對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行交付。

2 結(jié)語(yǔ)

BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，但是基礎(chǔ)設(shè)施的不完善和軟件的限制，使BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中仍然存在諸多問(wèn)題。工程負(fù)責(zé)人要結(jié)合具體工程情況，選擇合適的BIM軟件，為BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

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