基于BIM的建筑、結構施工圖設計分析

【摘要】隨著我國科學技術的不斷發展以及建筑行業的前進，在建筑行業中逐漸出現了BIM這種技術，該技術主要就是在設計階段進行使用，將設計過程中經常使用的二維建模技術也就是CAD進行了一定的改善，呈現建筑物三維的模型，從而對建筑工程設計中的問題進行更有效的解決。

【關鍵詞】BIM；建筑結構；施工圖設計；分析

一、前言

我國目前在建筑物的設計階段最為經常使用的就是CAD技術，雖然這種技術與傳統的設計方式之間是有著較多的優越性的，但是還是將設計局限于二維的模式，通過二維的圖紙對專業設計中的各種信息進行傳遞與交流，并且在進行圖紙交付的過程中也是二維的圖紙。

二、結構施工圖設計過程中對BIM技術的需求

1.簡析BIM對建筑施工圖紙設計的幫助

BIM技術輔助施工圖設計一般指在項目的施工圖設計階段委托方委托BIM設計單位對已經完成或尚未完成的施工圖通過BIM技術進行三維表達，借助BIM模型校對施工圖，發現“錯漏碰缺”等問題，進行三維管線綜合優化、建筑室內凈高優化、復雜構造節點優化設計，輔助生成二維圖紙，設計階段工程量統計以及輔助進行設計交底等。

2.設計流程

對于進行該項目設計的工作人員，首先需要做的就是通過該建筑設計的初步圖紙對結構以及模型進行分析，并且通過相關的軟件進行結構力的分析，并且進行建筑結構的初步設計；之后將初步設計的結果進行交流與溝通，將其中的缺陷進行修整，保證該建筑的結構是滿足設計要求的；最后就是進行該建筑的圖紙的繪制，也就是對BIM模型的圖紙設計進行完成。通過將這個項目中的建筑結構作為參考，對通過BIM模型所進行的建設施工圖紙的設計流程進行分析。

2.1立面流線的造型

在通過BIM模型進行施工圖紙設計之后，就可以同步生成立面圖、平面圖以及剖面圖，在對模型進行修改的過程中也能夠實現將這些圖紙進行同步的修改。

對于該項目而言，其主樓上部的結構造型，各個結構外形的構造尺寸以及位置都是具有差異的，同時造型板也是通過下沉式做法進行的，在進行實際的施工過程中，需要在各個層面進行250網格圖的繪制，在網格圖中將造型板的弧形位置進行確定，之后按照這個尺寸在施工現場進行放線，從而對造型板的模板位置進行確定，之后進行施工。

2.2底層的異形的大象腿的繪制

每層中的大象腿的高度為六米。在BIM模型中通過類似CT的原理，間隔一米進行剖面的自動切割，并且形成平面圖以及網格圖，進而對施工現場的施工是有著促進作用的。而大象腿的構造為中間是混凝土的構造柱，而外面的異性結構就需要由專門的廠家進行制作，在制作的過程中需要施工單位提供3D數據。

3.布設模板及出圖

通過三維形式進行設計，能夠對設計師的意圖進行充分的體現，并且將抽閑的理念轉化為具體的模型，為設計人員以及施工人員提供直觀的感受，將設計理念進行準確的表達。

4.虛擬瀏覽模型I-model

在對建筑設計的各個環節通過I-model都可以進行交互性的3D展示文件的生成，并且能夠將其導入到Mac/Windows操作系統的電腦中。從而能夠對專業性以及進行3D實時展現的交互瀏覽器的使用與體驗。

5.模型需求

在進行建筑結構施工圖紙設計過程中，核心的問題就是進行結構物理模型的建立。所謂結構物理模型并不僅僅是說結構物理模型，同時是包括管理信息、屬性信息以及關聯信息等等。在這些管理信息中主要就是包括約束信息、截面信息以及軸網信息等等，而屬性的信息中包括設計結構信息、材料信息以及荷載信息等，而關聯的信息主要就是包括屬性與模型、視圖與模型關聯等等。

三、建筑結構施工圖紙設計過程中的BIM應用

1.定義結構構件

在目前所進行使用的IFC體系中，進行了完整的結構體系模型的建立，通過這種方式能夠實現對梁、板、柱等構件進行更好的描述。在進行構件的定義過程中主要就是通過以下的流程進行，首先就是進行建筑實體的定義，之后通過結合關聯實體的方式實現樓層實體以及建筑實體之間的關聯，之后在對構件的實體進行定義，并且通過空間結構關聯實體而實現樓層與該構件之間的關聯。

2.定義構件的屬性

通過BIM進行建筑結構施工圖紙的設計過程中，往往都包含著建造信息、力學性質、成本、材料等多種屬性信息。在目前進行使用的IFC軟件中能夠對大多數的模型構建進行屬性的定義，接下來就將以墻體為例進行分析，在進行IFC模型定義的過程中主要就是通過多層的材料進行定義，墻體主要就是由結構層、隔熱層以及外墻等四個部分。

3.定義關聯的關系

通過BIM模型對建筑的結構圖進行設計的過程中，模型中的關聯性是非常重要的，通過關聯能夠實現BIM模型信息的完整性以及一致性，在設計的過程中這種關聯主要就是可以分為對稱性關聯以及非對稱性關聯這兩種類型。非對稱性之間的關聯主要就是指兩個實體之間是存在著一定的主從關系的，對主體的改變主要就是通過修改主實體進行的，并且這種改變不會造成對主實體的本質進行改變。而對稱性的關聯著主要就是指兩個對稱實體之間是存在著對等的關系的，若有一個實體發生了改變，那么就會對其他的實體產生一定的影響。

結束語：

在進行建筑結構施工圖紙設計的過程中，通過BIM技術可以對很多的問題進行避免。BIM技術的出現與發展對于建筑行業的發展是有著非常大的促進作用的，對建筑設計過程中的工作人員的專業分配以及工作環節都產生了非常大的影響，繼而使得建筑結構設計進入到了三維的階段。

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