信息模型下的建筑結構一體化協同設計

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摘要：隨著市場內建筑行業的可持續發展，針對傳統的建筑結構一體化設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構一體化協同設計的研究。首先，建立建筑結構一體化高程坐標，實現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構權限，提高建筑設計的規范性。其次，劃分施工責任實現具體責任落實到個人。采用協同檢測的方式實現建筑圖紙的自動化出圖。最后采用設計對比試驗的方式驗證設計的方法在實際應用過程中可有效地提升相關工作人員的工作效率。

關鍵詞：建筑信息模型；建筑結構；一體化；協同設計

經濟的可持續發展在一定程度上對建筑行業起到了促進的作用。基于建筑信息模型下的建筑結構設計，不但要求相關工作人員具有一定的學術能力，同時要求工作人員在進行施工圖紙設計過程中具備良好的團隊協作能力，相互之間的工作可以在協調中開展。隨著相關工作人員對于BIM技術研究的深入，為了提升現代化建筑結構與市場發展的契合程度，下述將開展基于建筑信息模型的建筑結構一體化協同設計的研究，為提升整體建筑的協同性提供正確的技術指導。結合建筑信息模型在建筑行業的發展趨向，及其在結構設計中的應用方式，下述將從建立建筑結構一體化高程坐標、定制建筑結構權限、劃分施工責任、協同檢測自動出圖方面，開展基于建筑信息模型的建筑結構一體化協同設計的研究。

1建立建筑結構一體化高程坐標

建立與建筑結構緊密貼合的三位立體坐標是實現建筑結構一體化設計的基礎，作為建筑設計前期的基礎工作，在提升建筑穩定程度方面發揮著十分重要的作用。首先，應根據建筑施工的范圍進行基礎的坐標原點設計，有利于整體建筑與場地模型的契合。可結合共享位置的方式，進行模型點與建筑點的匹配，采用云端記錄數據的方式將特征點進行記錄，并按照一定的規律進行點坐標的劃分，在進行原點規劃的過程中，可根據多組數據中存在的差異性，選擇提取數據組的數量，提高建筑模型與結構之間的同向性。其次，規范化處理收集的點坐標，對點集合進行高程一體化定位，實現點的統一化處理，避免后期設計圖紙出現高程結構不一致的現象。最后，計算對應的偏差角度，進行角度數值的補償。例如，在正東方向以測量點為圓心，發出建筑射線，再從擬定的原點再次發射射線，計算出現的偏差角度及偏差方向，對整體設計方向進行協同化調整，確保坐標軸與立面標高的一致性。除此之外，有關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，根據不同方向之間長度的不同，進行高程坐標的調整。

2基于建筑信息模型定制建筑結構權限

依照設立的坐標方向，開展基于建筑信息模型定制建筑結構權限的研究。由于建筑結構具有復雜程度較高的特點，在對應工作中，每一個不同的建筑實體均有多組設計人員協同設計。依照建筑信息模型具有的區分建筑屬性值的特點，可為建筑權限制定提出對應實施方向。首先，結合項目管理機制的要求，對不同項目負責人進行項目數據集的劃分，建筑設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據中心處理器中。其次，分配不同管理者以不同的訪問權限，項目監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，經過整理后再將后期的成果反饋給項目設計人員，以便根據不同的需求進行建筑設計的調整。最后，基于建筑信息模型的理論依據，定義所有項目參與者的編輯權限，確保設計者的知識產權，對于已經設計的成圖，設定其它人員不予隨意編輯，若出現設計中的數據偏差性較大的問題，需經過設計者的同意后，獲取對應的編輯權限，實施對應的操作。

3劃分施工責任

采用劃分施工責任的方式，將建筑結構一體化設計流程落實到個人。如上述表1所示，為基于建筑信息模型的施工責任。根據表中信息，其一，由甲方負責進行建筑協同設計計劃的制定，將設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模型設計，根據供應方要求進行不斷結構調整。其三，采用多面調整的方式，擬定開工時間、竣工方式、整體預計支出等，并與乙方進行最終設計。除此之外，由甲方組織施工單位、監理單位等方單位進行后期工程量的確定。

4協同檢測自動出圖

采用協同檢測自動出圖的方式，實現基于建筑信息模型的建筑結構一體化協同設計的研究。一方面，在多方前期準備及設計工作完成后，采用模型中的轉鏈接功能，將設計成果轉移傳送至部門單位。進行項目的協同檢查。在這一檢測環節中，主要是針對建筑的細節部位檢測，包括建筑新的整體梁柱設計、建筑的支撐柱位置等。要求多方設計者采用線上或線下的方式對設計成果進行指導，提升整體建筑一體化協同設計的科學程度。另一方面，依照結構具有的可視化程度較高的特點，可將后期設計采用平面展示的方式，進行綜合性管線圖、多種設備預留圖的分析，并采用構建數字化建筑模型的方式，實現建筑圖的自動化出圖，避免出現工作量過大影響施工進度的現象，實現基于建筑信息模型的建筑結構一體化協同設計的研究。

5實驗論證研究

以下將采用設計對比實驗的方式驗證本文設計的基于建筑信息模型的建筑結構一體化協同設計具有較高的實用性。首先，隨機選取市場內某一施工工程，采用本文設計的方法進行施工前期的設計。整理相關人員的工作效率，收集5組實驗數據，將該組記為實驗組。其次，采用傳統的建筑協同一體化設計方法，進行相同步驟的操作，將該組記為對照組。整理實驗數據，如下圖1所示。根據上述圖1折線圖及實驗中產生的實驗數據，可知，本文設計的建筑協同一體化設計方法在建筑施工中可以有效地提升相關工作人員的工作效率，大約提升15%。

6結語

文章從建立建筑結構一體化高程坐標、定制建筑結構權限、劃分施工責任、協同檢測自動出圖方面，開展基于建筑信息模型的建筑結構一體化協同設計的研究。有效地提升了施工工作的效率，因此，在后期的發展中，應加大協同一體化設計方法的應用。

作者：鄒亞峰 單位：河南經貿職業學院