建筑信息模型（BIM）研究配筋砌塊砌體建筑結構

李葉棟

摘 要：當前的建筑行業面臨著信息和資源方面的嚴重匱乏，來自可持續發展的壓力也越來越大，建筑效率的提高勢在必行，新技術革命的浪潮即將到來，設計師和工程師們也希望可以發現一種新技術來幫助他們合理利用建筑資源，因此，建筑信息模型技術應運而生。本文通過研究建筑信息模型，進而探討配筋砌塊砌體建筑結構體系及其相關模型的構成。嘗試提出適用于配筋砌塊砌體建筑結構體系的模型類型及其構成，并構建模型與信息之間的聯系，形成完整的配筋砌塊砌體建筑結構體系，完善建筑信息模型應用框架。

關鍵詞：BIM 配筋砌塊砌體 建筑結構

引言：建筑作為人類生活必須的物質環境基礎，隨著人類物質生活水平的提高和現代社會的發展，建筑行業得到了政府的相關政策扶持，并借助需求的驅動和良好的經濟勢頭飛速發展。但是隨著越來越多的外資建筑企業不斷涌入中國建筑市場，我國建筑行業競爭也變得更加激烈。

一、項目研究現狀

建筑信息模型運用廣泛，相關研究也很深入，比如說國外的斯坦福大學就曾開發出基于BIM模型的多學科優化方法，該方法可以用于建筑熱能方面的設計。通過數據模型的分析處理，通過模擬實驗引入參數分析BIM模型的工作方式，通過實驗發現建筑物能量與采光輻射等方面存在的問題，這可以協助工程師進一步完善自己的設計理念，并更好的理解建筑能源轉化方面的知識。我國也有建筑學家在此方面進行過研究，針對建筑行業采用的虛擬設計與施工流程，開發出了一套完整的框架系統。

在“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“建筑業信息化關鍵技術研究與應用”模塊中，就曾結合了我國建筑業生產與管理的現狀，對建筑業企業的資源處理和信息集成技術等問題進行了深入研究，重點強調建筑業系統集成和協同工作問題以及綜合化管理進程，強化企業管理模式和生產技術的創新。

二、配筋砌塊砌體建筑結構體系建筑信息模型構成

（1）配筋砌塊砌體建筑結構體系的信息需求

為解決在出現工程中的模型架構問題，配筋砌塊砌體建筑結構體系從建筑工程全生命周期的角度對工程中出現的模型架構問題進行了調整，并從建筑行業中各個相關參與方的角度對整個建筑信息模型的流動情況進行分析，結合時間與空間等特定因素，根據情況全面地研究配筋砌塊砌體建筑結構體系中存在的信息需求。

建筑物與一般的工業產品不同，它雖然也歸類于人造產品之列，但擁有其自身的特點。同時，對于建筑物來說，多樣性的表現十分明顯，不同地區的建筑物對位置也有要求，受其功能需求和地理位置的限制，工程設計師的想法也是大不相同，最終形成的建筑產品五花八門，基本不會出現兩棟完全一樣的建筑。建筑整個生命周期內，參與設計和施工的人員眾多，其中包括工程設計師和建筑工人等，且不僅限于此，他們都對配筋砌塊砌體建筑結構體系的信息有著相關需求。

（2）配筋砌塊砌體建筑結構體系應用

針對一般建筑物來講，其建筑中的信息主要來源于一些專業的幾何信息、定位信息等，材料和物理信息的應用也很廣泛，同時，對于工程時間的掌握也不容忽視。當建筑采用配筋砌塊砌體建筑結構體系時，它的主要工作方式是采用混凝土小型空心砌塊中的劈裂砌塊等進行園林景觀的設計，實際應用效果如圖所示：

建筑物構成要件所使用的材料主要以裝飾性砌塊的運用為主，通過不同的砌塊大小與形狀的排列組合，加上不同顏色的變化，構建出合適的建筑景觀，這其中的搭配除了裝飾性的建筑材料構成之外，還存在功能性的建筑構件部分，比如保溫墻體的鋪設。在配筋砌塊砌體建筑結構體系中采用的另一種比較常見的方案是夾芯墻墻體，這種墻體從功能與材料層面上主要由三個部分組成：外葉墻、內葉墻以及中間的保溫材料層，這種組成方式可以加強材料本身的適應性，使其能夠在多種環境下發揮作用。

三、BIM平臺構筑配筋砌塊砌體建筑結構體系的建筑信息模型研究

（1）BIM平臺研究

傳統建筑行業模型的建立需要花費很多的時間和精力，為了能夠克服這種弊端，并建立基于該設計框架的建筑信息模型，我們需要結合計算機技術進行快速的模型構建。BIM的實現一般需要貫穿整個建筑項目生命周期的始終。BIM的應用需要大量相關軟件的幫助，在同類軟件的應用過程中不能始終依賴某一個特定程序，為了充分發揮建筑信息模型的使用價值，需要涉及更多的軟件。

如圖所示，這四類軟件是構成BIM軟件平臺的基礎，這四個方面的不斷延伸組成了貫穿整個建筑生命周期的BIM軟件系列。其中的核心軟件就是建模軟件，分析計算軟件是對建立的模型進行優化的軟件，可視化模擬軟件是對優化過后的模型進行模擬的軟件，最后得出的建筑信息需通過管理軟件在建筑的使用過程中進行信息的全程監控和管理工作。

（2）砌體建筑信息模型架構

在整個設計架構中，與建筑工程相關的所有元素統稱為目標，其中包含代表建筑工程主要部分的目標，不構成實際工程的相關目標以及用于工程定位測量的基準，并且需要用于二維視圖等高級操作表達目標對象的狀態。在建筑信息模型中構成建筑工程實體的對象稱之為模型，包含主體部分以及其他構件組成部分。主體對象是指可以在建筑用地獨立建造的實體單元對象，如墻體和樓板等。主體對象是建筑物的重要組成部分，其構造與組成方式不允許修改，只能對相應的參數進行調整，而構件部分則可以根據建設過程中的其他需求進行靈活的改變。

四、結論

本文主意圍繞目前正處于穩步發展的BIM技術，結合其在新型建筑結構體系中的實際應用，對應用情況進行深入的探索與實踐研究，將BIM技術應用于配筋砌塊砌體建筑結構體系之中，從建筑生命全周期的角度與建筑相關參與方的角度，對該新型建筑結構體系提出了比較全面的建筑信息模型框架。

簡而言之，如今BIM與新型建筑技術相輔相成，是建筑行業與新興技術的完美結合，提高了新技術在建筑行業的應用能力和影響范圍，有效推動了建筑行業的發展，然而建筑信息模型的價值還未被完全發掘，為了使該系統能夠更好的服務于建筑業，仍然需要大量科研工作者的共同努力。

參考文獻：

[1]張建平. BIM在工程施工中的應用[J]. 施工技術， 2017（16）.

[2]劉照球. 基于BIM建筑結構設計模型集成框架應用開發[J]. 同濟大學學報（自然科學版）. 2015.07.

[3]王鳳來. 配筋砌塊砌體結構承重墻體系發展概況及應用效益分析[J]. 新型墻材， 2016.

[4何關培. BIM和BIM 相關軟件[J].土木建筑工程信息技術， 2015.