基于BIM的建筑结构设计方法

范滨锋

摘 要：建筑结构专业在从传统的二维CAD向三维参数化设计转型中遇到了比较大的障碍，其中最为主要的问题包括以下的几个方面，比如说结构设计的效率问题，设计工作的流程问题等。本文主要是针对以上的两个问题展开讨论与研究，旨在采取有效的措施提高BIM建模效率，对在Revit平台下所展开的专业协同效率问题进行探讨。

关键词：BIM；建筑结构；设计方法

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-95-2

0 引言

随着社会的发展，BIM在建筑结构领域的逐步推广已是大势所趋，并且，对于建筑设计专业来讲，其中最为重要的组成部分就是结构专业，而且结构专业同时还是建筑行业的上游专业。所以对于结构专业来讲应该率先完成向BIM的过渡，使其能够对相关的信息进行参数化、三维可视化管理。但实际上，在进行转型的过程中不可避免的会遇到一些难题。其中最为主要的是工作流程问题以及效率问题。这些问题较大程度上限制了结构专业对BIM技术的应用，因此，为了有效地促进结构专业加快技术转型，本文主要是对结构BIM设计方法进行讨论，并且对相关插件的开发问题进行了探讨。

1 结构BIM的重要性

传统的二维施工图和在Revit中建立的BIM模型具有很大的不同，主要表现在以下的几个方面。

①相比较而言能够发现，对于传统的结构施工信息图来讲其所展示的信息具有很大的随意性，同样，这也是使用传统设计软件导致不能及时进行结构信息传递的主要原因。同时，采用传统二维施工图还很有可能会导致工作的重复性，所以相应的也就无法对后期数据进行参数化管理。

实际上，可以将Revit结构模型看作是一种高效的参数化信息载体，并且能够将这种数据有效地向下游软件进行传递，进而提高建筑设计工作周期管理工作效率。通过以上的论述也可以看出，BIM对于控制建造进度以及提高设计质量具有不可替代的作用。

②相比较于BIM设计来讲，传统的二维结构图是缺乏相关建筑高度、方向信息的，这也是造成其难以进行空间性表达的重要原因，为此，设计人员也只能通过自身的想象力来对建筑设计模型进行还原，然而对于一些结构相对而言比较复杂的建筑物通过设计人员的想象力进行还原的话是难免存在一定错漏的，如果出现一定程度的错漏必将严重影响建筑物的质量。

如果在进行建筑设计工作时采用Revit平台展开工作，由于该设计平台具有颜色区分化以及三维可视化的特点，所以对有关的数据就可以对相关的建筑结构进行可视化管理，通过试图样板的设定与调整能够比较全面的对模型进行全面的检查，也就比较容易地能够发现设计中存在的问题，很大程度上提高出图的质量。

2 协同工作流程问题探究

尽管对于大部分的设计人员来讲协同工作是比较普遍的工作状态，但是不可否认，在结构设计工作时从传统的二维CAD向三维的BIM设计时经常会存在工作流程以及协同方法上面的失误，不清楚如何有效地安排工作流程，诸如此类的问题如果不能得到有效的解决则会对BIM结构设计的发展产生比较大的负面影响。

2.1 对Revit协同方式的优选

Revit模型提供了两种协同方式，包括基于链接的协同方式和基于工作集的协同方式。根据对两种协同工作方式的分析总结得知，在进行结构专业的内部协同时，由于基本上在同一个部门，所以协同方式也就相对来讲比较单一，创建统一的服务器也就比较简单，因此，在进行结构设计工作时采用能够进行同步更新的工作集方式必然能够获得更高的工作效率，所以一般来看，在进行结构专业内部的协同时应该选择急于工作集的协同形式。如果进行多专业的协同时，各个专业之间所使用的工作模板是存在很大不同的，所以这种工作模式中进行更新只需要进行单向更新就能够满足要求。而且因为多专业文件汇集的模型一般情况下都比较大，这样也不适合采用工作集的方式进行协同工作，应该采用的是操作更为简便的链接形式。

2.2 对于方案流程的优化

对于结构专业来讲，在与其他专业协同进行工作时应该根据工作实际来选定具体的协同操作流程。

2.2.1 方案阶段的流程优化

结构专业在方案阶段不需要出图，一般只是负责进行相关的辅助工作，比如说对剪力墙位置以及大致柱网的确定。所以说，在这个阶段是不需要提供比较精确的BIM模型。如果进行比如说体育馆、机场等大跨度的复杂结构，在进行协同工作时应该注意通过相应的插件将结构软件中的模型导入Revit平台，供建筑方案提资就可以。

2.2.2 对于初级设计阶段进行流程优化

在初级设计阶段进行建筑方案的设计应该注意根据相关的建筑设计方案进行结构构件的设计，对不同的方案进行比选。而且应该注意根据有关的结构平面图确定建筑截面。

2.2.3 施工图阶段的优化

由于在施工图阶段会涉及比较多的精确图形绘制以及相应的标注工作，所以说该阶段的协同流程十分复杂，应该注意按照不同的工作要求来安排不同的协同流程。

3 工作效率问题探究

根据相关的调查能够发现，对于结构工程师而言其对Revit平台最不满意的原因有以下几条：首先是由于Revit平台对于传统设计平台具有比较大的转变，在进行设计工作的转型时必然会造成工作效率的降低；其次是一部分Revit设计平台没有经过相关的深化设置，这样就导致存在其存在着种类繁多的线型问题与表达问题，增加设计工作人员工作量。最后是由于设计人员缺乏相关的专业技能，所以不能充分地利用BIM设计模型，比如说对于插件的开发以及视图样板的设置能够有效地提升三维模型的可视化效果，很大程度上降低工作中的出错率，缩短设计周期。

3.1 工作方式的效率

虽然Revit工作平台采用的是三维建模形式，但是其实际工作环境绝大部分是在二维平面中展开的。实际的建模方式与以往采用的结构软件并没有太大的不同，即便是一些不常见的内容也都能够在Revit中找到能够替代的产品。在进行设计工作时最为主要的障碍是部分构件存在着一定的建模问题。

3.2 施工图的绘制问题

在Revit平台下绘制有关的结构施工图一直是困扰结构工程师的难题。这主要是由于Revit平台下的施工图注释效率偏低，并且，如果想要实现构件信息与注释的参数化联动需要做大量的前期准备工作。除此之外则是线型问题，因为Revit设计中的每一根线都与构件相关联，不能隨意地进行删减和修改，所以说不太容易满足工程施工中多样化的要求。

3.2.1 施工图的标注注释问题

根据相关的研究，解决施工图的参数化联动以及平法注释效率并不是特别困难的，在进行建模之前创建相关的标注族以及构建族，并且在进行建模时采用与该族相关的构件标注以及模型创建就能够有效的实现构件内部参数与平法标注的关联，这样能够有效的实现构件之间信息的传输。

3.2.2 施工图线型效果问题

在所有的施工图线型问题中，最为常见的是梁中部的楼板线问题，因为在传统的绘制工作中不需要对各种跨版的楼板轮廓进行绘制，所以说梁中线也就不存在，但是Revit设计平台对于该种类型的线不仅不能删除，甚至不能隐藏。

4 结语

本文主要是对结构BIM设计方法展开的分析探讨，对影响结构BIM推广中的效率问题与相关的工作流程进行分析探讨，通过本文的研究可以很大幅度上扫清结构专业运用BIM的技术障碍。

参 考 文 献

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