宁瑞起
华电重工股份有限公司郑州分公司 河南省郑州市 450000
摘要：当今，信息技术已经成为产业进步和企业发展最强大的推动力和最重要的技术手段之一，在每个领域的产业升级和快速发展中，我们都能看到信息技术在其中所发挥的巨大作用。那么对于中国建筑行业来说，BIM技术（建筑信息模型）是实现其信息化建设的一个重要途径。
关键词：BIM；工业建筑；设计
引言
在现代化的工业建设行业之中，有效推进公共建筑的节能减排，快速发展绿色、低碳以及节能的建筑逐渐成为实施我国能源发展战略以及资源发展战略的主要举措。从专业化角度出发，工业建筑设计的理念主要包括节约资源。BIM技术的不断推广应用，在一定程度上促进了工业建筑设计的快速发展，具有较高的应用价值。
一、BIM技术的概述
BIM技术其基本思想是.在计算机上进行建筑设计时，不再是对线段、弧线、圆等基本图元进行操作，而是对带有属性信息的建筑构件进行操作。
BIM即建筑信息模型，运用BIM技术，建筑师作设计的过程.就是建造一个真实建筑的过程。这个虚拟的建筑模型，包含了大量建筑材料和建筑构件特征等信息.是一个包含了建筑全部信息的综合电子数据库.在这样一个真实的智能的建筑模型中，建筑师可以任意的输出平面、剖面、立面，以及各种细部详图、建筑材料、门窗表，还可以输出预算报表、施工进度等等。
在BIM应用系统中.建筑构件被对象化，数字化的对象通过编码去描述和代表真实的建筑构件。一个对象需要有一系列参数来描述其属性。这个对象的代码必须包含这些参数。参数通常是预先定义好的.这些参数信息就构成了建筑的属性。
二、BIM技术原理
BIM技术作为建筑设计结合的一种CAD技术，在建筑借助于数字性的表达中，仅仅结合一个电子模型，将全部的建筑信息保存，实现建筑界发展的一种技术创新。通过对目标的CAD结合，在建筑材料转化中，实现数字化的一种根本表达，并在实践性的应用中，将众多的BIM应用体系逐渐生成。这种BIM软件将简单的几何应用格局全面摆脱，而实际的范围使用中，应用平面图形的基本格局，做好计算机点线之间的修改，这种平面构成一种立体建筑物整体，如图1所示。
BIM体系的应用中，建筑物主要是作为一种相对特殊的对象，而数字编码的应用中，更加注重整个建筑物整体性表达。
图1绘图软件和BIM技术软件对比
三、BIM在工业建筑设计中的运用
1、结构介入——几何优化
建筑初步设计阶段己经确定了建筑的结构体系，梁、板、柱等各个结构构件都己经建立起来。随着结构计算的不断深入，需要分析单个构件在整个结构体系中的受力情况。但是实际上结构的受力是非常复杂的，很难用单纯的受力状态来对其进行描述。比如梁除了受弯以外还受其它力的影响。结构构件主要承受拉、压、弯、剪、扭等五种力，根据不同的受力特征而采用不同的处理手法，因此表现出不同的形态特征：受弯、受压构件要粗壮有力，受拉构件更为纤细。
结构设计需要创建结构分析所用到的结构分析模型，例如，构件边界条件、结构荷载、梁板柱分析模型等。除了一般的线性静定结构分析外，对于一些复杂结构也需要非线性分析，包括重力二阶效应分析、塑性铰分析、索单元分析、单向拉、压杆和约束分析等。承载这些信息的模型就是结构分析模型。RevitStructure只是一个结构建模软件，并不具备结构分析功能，它需要与其它专业结构分析软件相配合来完成。目前能够与BIM软件对接的主要分析软件包括ETABS.STAAD.Robot等国外软件，还有PKPM、盈建科等国内软件，它们都能实现模型信息的相互传递。
Autodesk Robot Structural Analysis（以下简称Robot）是一款得到国外广泛认可的专业结构分析设计软件，主要应用于房屋建筑工程、桥梁工程、市政工程、水工工程以及石油化工工程等领域。与Revit系列核心建模软件相配合，丢失等问题。该软件也是Autodesk开发的，因此能够很好的避免了第三方分析软件对接过程中造成的信息
本文主要从建筑师的角度去分析力的合理性，只需满足传力路线正确，并且尽量简短即可，故而并未做深入探讨。材料选择主要是从知觉角度去进行的，在面向实际建造时，墙体应该有其内部构造。此时应该考虑其力学性能以及热工学性能等物理属性。根据不同的需求建筑外围护的做法有很多，从节能的角度来讲，外围护材料可以包含采、通风、防湿、保温、防风、防眩光、防视线干扰，提供视线联系、安全、保、防火、获取能源等内容。
2、详图设计—结构节点设计
建筑构造节饭并不仅仅是为了满足构件连接而设计的，同时也是工艺品质的最终体现。如果节点的连接方式得到充分的表现，看上去合乎逻辑，那么必然会表现出独特的美感。因此在对节点进行设计时，我们应该遵循结构的逻辑、建造的逻辑、机械的逻辑。
一方面，建筑形式与建筑构造密切相关，不同的构造方式会通过不同的建筑形式表现出来，建筑师在作选择时，需遵循局部服从整体构思的原则。建筑的质量与完成度在很大程度上取决于其细部设计的精确度和相互之间的协调与配合。建筑结构节点设计应该是对整体结构概念的的落实或反映，所以要关注其应有的连贯性。但是，建筑的连贯性与结构的连贯性不同，有些节点需要突出，而另外一些则需要隐藏起来，否则将会降低建筑的整体性，使整体形象过于繁杂。另一方面，以“精确设计一一工厂预制一一现场装配”为特征的工业流程化的建造方法也逐步取代了工匠纯手工的传统建造方法，使得节点构件加工与建造的精确度大幅度提高。特别是在以可变性生产为特征的工业4.0时代，建筑师可以在其它专业的配合下，利用计算机和信息技术，通过参数化的设计方式，实现个性化的设计。因此，工业建筑的节点设计，是艺术与技术的双重表现，具有高技术、高情感的特征。
Revit软件有个特殊的视图叫做详图视图，它主要是针对施工图的绘制建立的视图。详图视图是针对建筑各个部分的一个索引视图。例如墙体详图，屋顶详图、扶手详图、楼梯详图等。详图视图与信息模型也是相关联的，也可以实现双向联动修改，因此BIM软件在施工图阶段也具有很大的优势。
但是Revit软件与传统的二维CAD软件类似，其详图设计工具和详图编辑工具也是二维模式的，是从三维模型中提取的二维图纸。因为如果直接从模型中提取二维图纸并不能完全满足现行的施工图标准，因此需要运用详图设计工具和详图编辑工具进行二维修饰与深化，最终获得符合施工图的出图标准。
图2节点大样（图片来源：互联网）
结语
总而言之，BIM技术在工业设计中的有效运用为工业建筑设计工作提供了大量的建筑材料分析依据、能耗分析依据以及环境分析依据等，逐渐成为未来工业建筑行业的发展趋势。BIM技术为几何设计优化、节点大样设计等提供较大帮助，为实现绿色工业建筑的节能、节材以及环保等的绿色工业建筑设计评估标准提供强有力的技术性支持。随着BIM技术的快速发展，其将对工业建筑设计产生更加深远的影响。
参考文献：
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[2]郭荣军，刘敬东，王玺文.基于BIM的绿色建筑室内空气质量改善研究[J].家具与室内装饰，2014，05：62-63.
[3]张玉生.BIM技术在结构设计软件中的应用分析[J].电子测试，2014，11：108-110.
论文作者:宁瑞起
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/31
标签：建筑论文; 详图论文; 结构论文; 构件论文; 模型论文; 技术论文; 节点论文; 《基层建设》2016年3期论文;