結構專業(yè)在BIM中的應用

        BIM是Building Information Modeling（建筑信息模型）的縮寫，顧名思義，BIM需要解決的不僅是Modeling（模型）的問題，而且最重要的是解決Information（信息）的問題。在建筑設計領域，對建筑和結構專業(yè)模型的問題基本已經解決，而需要解決的是如何在模型的基礎上附著信息。

        在以往的建筑設計中，專業(yè)人員只負責本專業(yè)的技術設計，出具藍圖后，由施工企業(yè)委托概預算人員進行工程量及材料用量的統(tǒng)計，計算成本，評估項目的盈利情況。項目建成后，出具竣工圖，由后續(xù)的物業(yè)公司進行管理。最終的結果是，項目的實際運作和最初的藍圖可能已經相差很遠。而BIM就是要在設計階段解決這些問題。

        從結構專業(yè)來講，以往的工作是根據建筑平面圖，首先用結構計算軟件建立整體模型進行計算分析，然后根據計算結果繪制平面施工圖。所以，BIM中的Modeling（模型）階段結構專業(yè)一直在做，只是準確性及精密度會有些問題。根據目前的軟件情況，用Revit建模型，然后導入結構設計軟件中進行計算分析已基本能夠實現。需要解決的問題是建模的精確性，及與建筑專業(yè)的配合問題�；�本工作流程如下所示：

        在Information（信息）階段，結構需解決的問題較多。鋼結構形式的建筑更容易實現此階段，無論是節(jié)點錨栓、變截面的梁柱，各種復雜的造型，都可以用建族，建數據庫的方式逐步解決。混凝土結構相對來說在此階段難度較大，主要的問題就是鋼筋建模，構件截面建模在計算階段已經解決，如何把梁、板、柱的鋼筋引進模型是最大的問題。而且，國內建筑設計領域，結構基本采用平法標注的方式表示配筋，如果按BIM出圖，意味著結構可能要出平法施工圖，然后再有包含鋼筋的BIM模型圖。所以，如何解決這一系列問題至少是結構專業(yè)能否快速介入BIM的決定因素。

        在BIM中任何專業(yè)得難點都在于構件的不規(guī)則性，規(guī)則的構件初期建模困難，一旦建成，以后使用就會非常方便、快捷。而不規(guī)則的構件需要每次都付出很大的精力去建模，如果長期這樣必然會影響專業(yè)對此項技術的熱情。混凝土結構的問題就在這里，如下圖為例，這是梁柱交接的一個典型節(jié)點做法，隨著兩側梁縱筋根數的不同，柱上下的縱筋根數不同，此節(jié)點會千變萬化，同一個工程中甚至都不會有相同的節(jié)點，因此，要想在BIM中完全按實際建出模型，工作量巨大，對計算機硬件的要求也會非常高，基本不可能實現。此外，這種節(jié)點對各個過程中的使用人員來說，除了對施工單位有意義外，其它各方人員對此節(jié)點的詳細程度并沒有太大意義，當然對算鋼筋量有些影響。

        而從有利角度來看，混凝土結構的配筋也是有規(guī)律可循的，如下圖所示，每根梁在柱之間（不包含柱內部分）的配筋，只要確定了上下縱筋的根數，是很容易通過一個族來實現的。而且采用此方法建模，通過控制配筋參數也比較容易實現平法表示和三維建模的轉換。梁柱內的鋼筋通過一些標準節(jié)點來表示，鋼筋量通過設置一些系數來估算，誤差應該能控制在一定范圍內。

        綜上所述，結構專業(yè)必須刪繁就簡，抓住主要的內容先解決，才能盡快介入BIM。