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內墻變形縫BIM與結構工程

發布日期:2019-01-12|變形縫生產廠家小編
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  建筑信息建模(BuildingInformationModel,BIM)已經將結構工程行業推向了一個不斷變化和改進的時代。內墻變形縫結構工程師們在不斷地適應和改進,發展的平臺遙遙無期。第一步是采用三維軟件,如Revit或Tekla。切換軟件是一個巨大的飛躍,一些結構工程師仍在研究如何在這個新工具中操作。整個行業都有不同的BIM工作流-3D中的多學科協調是常見的,沖突檢測和施工排序也會發生,甚至一些完全連接的模型也被創建并作為建筑交付品提供。

  和其他任何新的過程或技術一樣,BIM以不同的速度和水平席卷整個行業,而且它將繼續發展。和其他行業的轉變一樣,也有早期的采用者和懷疑論者,但是勢頭加快了,曾經罕見和新的東西現在已經司空見慣了。這是結構工程行業在采用BIM時所處的位置。BIM是廣泛存在的,無論其程度如何,仍然有一些來自那些對“我們一直是如何做到的”比較滿意的人的抵制,但是BIM仍然存在。

  BIM現在是結構工程工作流程中的一個永久部分,內墻變形縫問題不在于結構工程師是否會做BIM,而是下一步是什么?重要的是,結構工程師應客觀地觀察情況,并采取積極和深思熟慮的步驟,將BIM納入結構工作流。隨著BIM以項目或客戶需求的形式出現在現場,結構工程師在采用BIM時反應不大。這種方法限制了在維護健全的流程和工作流方面的選擇和自主權。因此,展望未來的下一步,作為一個行業,將允許結構工程師以有利于內部和整個項目的方式利用BIM過程。

  什么是BIM?

  盡管bIM在我們的集體詞匯中已經存在了一段時間,但定義在不同的青島變形縫公司之間,甚至從一個項目到另一個項目時,定義都不完全相同。BIM似乎是很多東西,也許有很多不同的東西,但是它對行業的結構部門有什么影響呢?科羅拉多州結構工程師協會(SEAC)BIM委員會對科羅拉多州的結構工程師進行了調查,以確定BIM對他們的意義。以下是一些不同答復的樣本:

  BIM是一個設計工具,但實際上與實際的建筑文檔…是分開的。

  BIM是用來制作傳統的紙圖紙,但沒有人真正從模型中構建任何東西。紙畫仍然是最重要的。

  [BIM是]三維建模。

  [BIM]是一個包含描述建筑物物理方面的數據庫。

  [BIM]是對理解和建造建筑物所需的實際信息進行建模。

  [BIM]是一個整合和管理構建組件信息的工具。

  [BIM意味著]組件/元素包含幾何以外的信息。

  BIM是通過使用元數據分發的虛擬模型創建建筑的過程,然后由團隊在整個項目期間使用和獲取元數據,并可能傳遞給所有者供其使用。

  BIM是一種繪圖方法,在這種方法中,生產成本由未被欣賞的設計團隊承擔,而好處則由承包商承擔。

  在結構工程行業中,在什么是BIM和什么是簡單的三維建模之間存在著混淆。在許多方面,除非三維模型嵌入了有用的信息,否則它并不是BIM??紤]到這一點,BIM過程的部分不需要是三維的,而且很可能不是。雖然三維模型提供了一種更清楚地表達設計意圖的方法,并且是BIM過程中的一個優秀工具,但它本身并不是BIM。

  在其最真實,最理想化的形式,BIM應該是一個項目的一部分,從構思到拆除。BIM應由項目中的所有利益攸關方使用,信息應由一個項目參與方共享給另一個項目參與者,最終目標是將信息傳遞給所有者進行設施管理。如果只有一些締約方使用BIM,或者如果這些締約方不共享信息,就會失去利益。

  一個項目與每個涉眾都有一個生命周期。在此期間,涉眾可以為項目增加價值,并將BIM用于內部利益、其他利益相關者的利益以及整個項目的利益。理想化的BIM將包括盡可能多的項目參與者,最終的下游利益相關者是所有者。這意味著項目使用的BIM級別應該由客戶/所有者決定。

  隨著BIM的發展和進步,它開始包括分析,并將這些分析的結果納入項目,從而產生可被廣泛利用的信息。BIM似乎模糊了設計和協調之間的界限。這也許是一些斗爭的根源。理想化的BIM迫使利益相關者擴展,或至少改變他們的范圍、責任、分析和設計的定義,以實現更廣泛的協調項目目標。BIM消除了設計和協調的離散間隔,而是在協調過程中產生更多的連續設計。雖然對項目有利,但這是不同的,很難定義,因此對一些人來說更難適應。

  不管對BIM的官方定義如何,它都可以被歸類為一種顛覆性創新。哈佛大學(Harvard University)教授克萊頓·克里斯滕森(Clayton Christensen)創造了這個詞。一項顛覆性的創新通過擾亂現有市場并取代先前的技術,改變了現有的市場。BIM當然也屬于這一類。

  為什么BIM現在對結構工程師很重要?

  結構工程師已經接受了BIM的大部分顯而易見的好處。這往往是一個項目的要求,所以,無論具體的利益,結構工程師參與。更明顯的好處,例如加強和更早的協調,是比較清楚的。一個協調問題的例子如圖1所示。

  

內墻變形縫

 

  圖1.BIM的使用使協調問題變得明顯。

  也有一定程度的接受,在三維建模中,包含一定數量的嵌入式數據的組件,本質上是有利的,比傳統的二維方法更有效率。

  工程師們似乎也明白,如果一個項目團隊的所有成員都使用信息建模,那么重要的協作是可以立即獲得的。除了組合模型以可視化學科間交互的簡單行為之外,來自其他項目團隊成員的模型可以被其他學科合并和使用。

  為什么BIM對現在和將來的結構工程師來說都是重要的?

  那些處于BIM前沿的人認為,BIM進程是強有力的,無論其目前的使用水平如何,都有很大的潛力對參與的人有利。

  除了已經利用的協調和協作機會之外,BIM進程還有其他未充分利用的好處,可以在現在或將來加以利用。這樣的好處之一就是實質性的提升。工程師們花費大量的時間來創建精確的模型,因此精確的起飛通常只需幾次點擊就可以完成。這些信息可用于設計過程,并可作為一個有用的質量保證(QA)/質量控制(QC)工具。

  雖然這很可能被視為對承包商和/或制造者有利,但下游分享設計模型也可以使設計團隊受益,因為他們獲得了更快、更準確的投標。此外,如果提供這些模式將意味著更精簡的施工轉化為縮短施工時間表,這是否也為設計師提供了一個機會,讓他們有更多的時間進行設計?或者,設計師是否可以就提供這些福利的額外費用進行談判?如果信息流和模型流被認為是從承包商返回到設計團隊的上游,模型中的評審過程也可以提供一些效率,其中一些如圖2所示。想必很少有工程師會聲稱,審查數百張鋼施工圖是一個快速或令人愉快的過程,因此以三維格式查看這些信息可能會帶來好處。

  

Figure 2

 

  圖2.在模型中進行審查,以處理信息請求(RFI)。

  當結構工程師投資于創建精確的信息模型時,重要的是要記住,在模型中嵌入了大量的信息,而這些信息往往是未使用的。一般的方法是創建協調和一些文檔創建的模型,然后在沒有使用模型的情況下以二維的方式創建文檔,從而第二次輸入信息。通常,二維計劃和細節仍然是使用“智能”組件創建的,這會導致更多的嵌入式數據被閑置,因為在使用這些數據豐富的元素進行繪圖之后,工程師就會使用“啞文本”來傳遞信息。使用嵌入的數據,無論是在三維或二維(2D)元素,是一個額外的機會,以擴大潛在的好處和效率的BIM過程。

  工業現在哪里?

  BIM的利用在許多層面上都有:

  基本BIM:只使用二維方法-BIM軟件只用于創建二維文檔,而不使用模型。這種方法仍然可能涉及一些數據的利用,因此仍然可以歸類為BIM,但要實現好處可能是很有挑戰性的。

  孤獨的BIM:BIM行業采用的術語,用來描述一家公司在BIM軟件中工作,創建信息模型,但不與任何其他公司共享的情況。這為該公司提供了一些內部利益,但放棄了所有潛在的協調、協作和下游利益。

  協作式BIM:這是當今大多數行業經營的地方。每個人都在一個BIM軟件中工作,在設計團隊之間共享協作模型,但是除了這一點之外,什么都沒有。

  先進的BIM:設計團隊和承包商都在BIM工作,這提供了一個更先進的協調水平。涉足這一級別的BIM的項目很可能每個公司都在創建自己的模型,同時實現了更高級別的協作。

  創新的BIM:模型在設計團隊和施工團隊之間易手,然后潛在的所有者。綜合項目交付(IPD)項目,以及將模型轉移到下游用于制造、建造、設施管理等的項目,將符合BIM這一更具創新性的水平。

  工業走向何方?

  BIM流程的應用將更多地轉向“創新解決方案”。然而,正如它所做的那樣,還有一些更多的潛在應用程序似乎遙不可及,但它們是可以想象的(甚至現在可能正在發生),而且在未來也可能很常見。

  

Figure 3

 

  圖3.機器人在鋪磚墻。

  通過從信息模型中提取數據并利用這些數據以創新和高效的方式構建結構,可能比傳統的建筑方法更準確,從而實現了以下實例。圖3顯示了鋪設磚墻的機械臂。圖4顯示了正在構建結構的無人機,每次構建一個塊。最后,圖5顯示了一個承包商在自家后院打印的混凝土城堡。

  

Figure 4

 

  圖4.無人駕駛飛機正在建造一個砌塊結構。

  這些例子可能看起來很牽強,甚至是未來主義,但它們是嗎?這類過程的衍生工具是否會開始出現在項目中?如果是這樣的話,由設計和施工團隊創建的信息模型將變得比現在更加重要。

  

Figure 5

 

  圖5.3D打印混凝土城堡。

  下一步是什么?

  撇開理想主義理論不談,BIM在建筑業的重要性繼續提高?,F在的問題是,為結構工程師推進BIM的下一步是什么?

  樂觀地說,在BIM道路的某個地方,構建信息模型和分析模型將完全集成,甚至可能是相同的。這是影響結構工程行業的最明顯的轉變。隨著各種軟件包的每一次發布,互操作性都得到了提高。創建、修改、更新和管理兩個獨立的模型所花費的時間是項目預算中一個重要的行項,因此,隨著這兩種建模工作的合并,將會有很多收獲。然而,這并不一定是結構工程師能夠控制的,這取決于未來的技術進步。

  看看結構工程師能控制什么,下一步更有可能是找到改善內部工作流程的方法。這可以通過更全面和更有效地利用嵌入在已經創建的信息模型中的數據來實現。通過消除簡單繪圖的非智能化,并將其替換為多層元數據,可以在整個設計和施工團隊之間更有效、更準確地交換有關結構的信息。使用此元數據是使用BIM下一步的關鍵。例如,圖6中所示的許多內容通常使用“啞行和文本”重新創建內容;然而,圖6卻是直接從已經創建的信息模型中派生出來的。這里有效率有待提高。

  

Figure 6

 

  圖6.2D細節和從信息模型導出的信息,而不是重新創建。

  結語

  BIM曾經是一種競爭優勢,但已經演變成一種甚至參與項目的要求。推進BIM的下一步是新的競爭優勢-結構工程師不應該是反動的,而應該更積極地采取下一步行動,內墻變形縫如果沒有其他原因,那就是投入,而不是讓其他各方完全控制這一決定。結構工程師越早接受這一技術轉變,相信它,并致力于與其他項目參與者充分合作,就會更快地在內部和項目中實現巨大的利益

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