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信息模型下的建筑结构一体化协同设计

摘要:随着市场内建筑行业的可持续发展,针对传统的建筑结构一体化设计工作效率较低的问题,开展了基于建筑信息模型的建筑结构一体化协同设计的研究。首先,建立建筑结构一体化高程坐标,实现整体建筑与场地模型的契合,基于建筑信息模型定制建筑结构权限,提高建筑设计的规范性。其次,划分施工责任实现具体责任落实到个人。采用协同检测的方式实现建筑图纸的自动化出图。最后采用设计对比试验的方式验证设计的方法在实际应用过程中可有效地提升相关工作人员的工作效率。

关键词:建筑信息模型;建筑结构;一体化;协同设计

经济的可持续发展在一定程度上对建筑行业起到了促进的作用。基于建筑信息模型下的建筑结构设计,不但要求相关工作人员具有一定的学术能力,同时要求工作人员在进行施工图纸设计过程中具备良好的团队协作能力,相互之间的工作可以在协调中开展。随着相关工作人员对于BIM技术研究的深入,为了提升现代化建筑结构与市场发展的契合程度,下述将开展基于建筑信息模型的建筑结构一体化协同设计的研究,为提升整体建筑的协同性提供正确的技术指导。结合建筑信息模型在建筑行业的发展趋向,及其在结构设计中的应用方式,下述将从建立建筑结构一体化高程坐标、定制建筑结构权限、划分施工责任、协同检测自动出图方面,开展基于建筑信息模型的建筑结构一体化协同设计的研究。

1建立建筑结构一体化高程坐标

建立与建筑结构紧密贴合的三位立体坐标是实现建筑结构一体化设计的基础,作为建筑设计前期的基础工作,在提升建筑稳定程度方面发挥着十分重要的作用。首先,应根据建筑施工的范围进行基础的坐标原点设计,有利于整体建筑与场地模型的契合。可结合共享位置的方式,进行模型点与建筑点的匹配,采用云端记录数据的方式将特征点进行记录,并按照一定的规律进行点坐标的划分,在进行原点规划的过程中,可根据多组数据中存在的差异性,选择提取数据组的数量,提高建筑模型与结构之间的同向性。其次,规范化处理收集的点坐标,对点集合进行高程一体化定位,实现点的统一化处理,避免后期设计图纸出现高程结构不一致的现象。最后,计算对应的偏差角度,进行角度数值的补偿。例如,在正东方向以测量点为圆心,发出建筑射线,再从拟定的原点再次发射射线,计算出现的偏差角度及偏差方向,对整体设计方向进行协同化调整,确保坐标轴与立面标高的一致性。除此之外,有关工作人员可以通过角与角之间的链接方式,计算其链接长度,根据不同方向之间长度的不同,进行高程坐标的调整。

2基于建筑信息模型定制建筑结构权限

依照设立的坐标方向,开展基于建筑信息模型定制建筑结构权限的研究。由于建筑结构具有复杂程度较高的特点,在对应工作中,每一个不同的建筑实体均有多组设计人员协同设计。依照建筑信息模型具有的区分建筑属性值的特点,可为建筑权限制定提出对应实施方向。首先,结合项目管理机制的要求,对不同项目负责人进行项目数据集的划分,建筑设计人员可将前期模拟的建筑一体化草稿通过建筑模型上传至平台上,并保存在模型管理的数据中心处理器中。其次,分配不同管理者以不同的访问权限,项目监理人员及项目管理者可通过多种方式对草稿进行修改或提出建议,经过整理后再将后期的成果反馈给项目设计人员,以便根据不同的需求进行建筑设计的调整。最后,基于建筑信息模型的理论依据,定义所有项目参与者的编辑权限,确保设计者的知识产权,对于已经设计的成图,设定其它人员不予随意编辑,若出现设计中的数据偏差性较大的问题,需经过设计者的同意后,获取对应的编辑权限,实施对应的操作。

3划分施工责任

采用划分施工责任的方式,将建筑结构一体化设计流程落实到个人。如上述表1所示,为基于建筑信息模型的施工责任。根据表中信息,其一,由甲方负责进行建筑协同设计计划的制定,将设计成果交由乙方进行后期核定。其二,将通过审核的成果,进行3D模型设计,根据供应方要求进行不断结构调整。其三,采用多面调整的方式,拟定开工时间、竣工方式、整体预计支出等,并与乙方进行最终设计。除此之外,由甲方组织施工单位、监理单位等方单位进行后期工程量的确定。

4协同检测自动出图

采用协同检测自动出图的方式,实现基于建筑信息模型的建筑结构一体化协同设计的研究。一方面,在多方前期准备及设计工作完成后,采用模型中的转链接功能,将设计成果转移传送至部门单位。进行项目的协同检查。在这一检测环节中,主要是针对建筑的细节部位检测,包括建筑新的整体梁柱设计、建筑的支撑柱位置等。要求多方设计者采用线上或线下的方式对设计成果进行指导,提升整体建筑一体化协同设计的科学程度。另一方面,依照结构具有的可视化程度较高的特点,可将后期设计采用平面展示的方式,进行综合性管线图、多种设备预留图的分析,并采用构建数字化建筑模型的方式,实现建筑图的自动化出图,避免出现工作量过大影响施工进度的现象,实现基于建筑信息模型的建筑结构一体化协同设计的研究。

5实验论证研究

以下将采用设计对比实验的方式验证本文设计的基于建筑信息模型的建筑结构一体化协同设计具有较高的实用性。首先,随机选取市场内某一施工工程,采用本文设计的方法进行施工前期的设计。整理相关人员的工作效率,收集5组实验数据,将该组记为实验组。其次,采用传统的建筑协同一体化设计方法,进行相同步骤的操作,将该组记为对照组。整理实验数据,如下图1所示。根据上述图1折线图及实验中产生的实验数据,可知,本文设计的建筑协同一体化设计方法在建筑施工中可以有效地提升相关工作人员的工作效率,大约提升15%。

6结语

文章从建立建筑结构一体化高程坐标、定制建筑结构权限、划分施工责任、协同检测自动出图方面,开展基于建筑信息模型的建筑结构一体化协同设计的研究。有效地提升了施工工作的效率,因此,在后期的发展中,应加大协同一体化设计方法的应用。

作者:邹亚峰 单位:河南经贸职业学院

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