基于建筑信息BIM模型的建筑結構施工圖設計

(江蘇省紡織工業(yè)設計研究院有限公司 江蘇 南京 210008)

目前，中國建筑企業(yè)各專業(yè)仍然采用二維CAD技術來進行建筑設計的信息交流。而隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，這種工程結構施工圖設計的發(fā)展瓶頸越來越明顯，主要為設計信息的共享率不高，從而增大了模型建立與圖紙修改變的難度，耗費不必要的時間和精力。隨著建筑信息BIM模型技術的開發(fā)，將以上問題有效解決了。

1 利用建筑信息BIM模型設計建筑結構施工圖的一些優(yōu)勢

1.1 操作可視化。在設計建筑施工圖的階段，通過建筑信息BIM模型，設計和施工人員在分析數(shù)據(jù)的階段，便可以對圖紙進行可視化操作。與此同時，在基于該技術的平臺上，還可以實現(xiàn)立體化設計建筑施工結構，進而能夠以立體化的形式將施工結構呈現(xiàn)在設計人員面前。通過這種立體化的作業(yè)模式，可以大幅提高建筑項目的施工圖設計效率，幫助施工設計人員更加高效地將各項設計工作完成。

1.2 高集成度。在應用二維CAD設計技術的過程中，最嚴峻的問題就是無法集成和共享設計資料。而在設計建筑結構施工圖的過程中，深入應用建筑信息BIM模型，可以較高程度地集成施工數(shù)據(jù)，以便更加高效、及時地從橫向與縱向上，分析和對比建筑施工中的不同數(shù)據(jù)。與此同時，考慮到建筑結構和所用建材的關系，應綜合分析和對比處理二者。例如，能夠通過網(wǎng)絡信息技術和不同建材對模型化及數(shù)據(jù)化的具體要求，要求建筑工程結構施工設計人員能供給更加高效、準確的施工設計信息，以便提高施工作業(yè)的高效性與便捷性。

1.3 與后期施工需求相符。利用建筑信息BIM模型技術，可以充分滿足施工后期的各種需求。例如，在分析建筑施工模型的階段，為了提升建筑附近空間的利用率，則必須將建筑信息BIM模型參數(shù)作為參考依據(jù)，認真分析和評估施工標準，并增強參數(shù)的合理性，這樣獲得的建筑施工數(shù)據(jù)，在具體施工時，才能夠進行有效利用，進而才能優(yōu)化建筑結構施工設計的效果。

2 基于建筑信息BIM模型的施工圖設計的需求

2.1 設計流程需求。相較于傳統(tǒng)的建筑結構施工圖設計，基于建筑信息BIM模型的施工圖設計的差異和優(yōu)勢十分明顯。傳統(tǒng)的結構施工圖設計通常都采用CAD來制圖，主要以二維圖檔模式呈現(xiàn)出來。相關設計人員根據(jù)建筑設計建立基本的結構模型，再利用CAD軟件設計和分析基本結構，并將最終設計交給施工人員，再根據(jù)具體的施工情況，對結構設計進行適當調(diào)整，以便能達到建筑施工的各種標準，然后將該設計繪制成結構施工圖。另外，基于建筑信息BIM模型的這種施工圖設計，既能在設計結構的過程中，完整地保留信息模型，又支持自動更新和修改圖檔與模型。

2.2 模型描述需求。對于建筑結構施工圖設計，結構物理模型是其信息模型的核心，不僅包含結構物理模型信息，而且還包含模型屬性、關聯(lián)以及管理等信息。而結構物理模型還包含構件、節(jié)點、截面、軸網(wǎng)以及約束等信息；屬性信息包含荷載、材料、內(nèi)力以及設計結果等信息；關聯(lián)信息包含構件、模型與屬性以及模型與視圖等之間的關聯(lián)關系；管理信息包含模型所有者、模型版本以及用戶權限等信息。

3 分析基于建筑信息BIM模型的結構施工圖設計和實現(xiàn)

3.1 利用建筑信息BIM模型設計建筑結構施工圖的具體意義。建筑信息BIM模型是指基于建筑工程中的信息數(shù)據(jù)，建立建筑模型以及利用數(shù)字信息模擬建筑物的真實信息。采用建筑信息BIM模型來設計建筑工程結構施工圖，可以實現(xiàn)三維渲染以及宣傳的直觀展示；提高算量的精度和速度；實現(xiàn)對計劃細節(jié)的優(yōu)化以及資源浪費的降低；結合建筑工程項目的各種數(shù)據(jù)，實施對比多算，并為建筑工程項目的資金風險管控提供參考依據(jù)；根據(jù)建筑工程項目的設計圖紙，虛擬施工過程，為圖紙的可操作性提供參考依據(jù)；通過碰撞檢查，避免返工以及錯誤損失等，進而增強業(yè)主與施工方的交流溝通；利用可計量功能，使不同管理部門的信息能夠共享和協(xié)同，從而為決策管理提供參考依據(jù)。

3.2 建筑信息BIM模型的設計。建筑信息BIM模型的設計系統(tǒng)主要依賴邏輯結構來完成，因此，在對結構構件模型進行比較和分析時，需要全面、準確地掌握構件間的屬性關系，比如結構屬性與形式間的關系以及梁柱結構和墻體結構間的關系等，考慮到較明確的構件間關系，因此，在設計的過程中，需要根據(jù)鋼筋以及混凝土等常用建筑材料的信息模型需要，合理地進行模型的動態(tài)擴展，從而促進模型操作質(zhì)量的提升。而目前的擴展模式主要包括Ifc-代理擴展、屬性擴展及實體擴展等模式。

3.3 建筑信息BIM模型的實現(xiàn)。在有效的平臺上，建筑信息BIM模型的功能有二次開發(fā)與利用，因此在模型實現(xiàn)時，應根據(jù)其開發(fā)過程，結合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的指標，合理利用資源和數(shù)據(jù)。在這個過程中，利用接口層實現(xiàn)了物理模型和存儲數(shù)據(jù)間的連接，并利用模型層實現(xiàn)了系統(tǒng)定義及模型職責。此外，在建筑信息BIM模型系統(tǒng)中，設計規(guī)則、模型、圖檔管理文件以及系統(tǒng)等信息都儲存在數(shù)據(jù)層，而且操作人員能夠訪問數(shù)據(jù)層中的信息，并利用這些信息來檢查建筑施工圖設計的效果，以便將設計的準確性提高。

4 結語

總之，隨著科學信息技術的快速發(fā)展，在建筑行業(yè)的設計中，信息技術的應用范圍也越來越廣泛，為建筑結構施工圖設計創(chuàng)造了良好的條件，對于建筑工程施工也具有重要的意義。而在現(xiàn)代建筑工程的結構施工圖設計中，建筑信息BIM模型技術發(fā)揮著十分關鍵的作用，基于該技術的建筑結構施工圖設計實現(xiàn)了可視化與立體化。在進行設計時，必須明確施工圖的設計流程，從信息模型的設計和實現(xiàn)等方面，將建筑信息BIM模型的價值發(fā)揮出來，以便提高施工圖設計的質(zhì)量與效率。