基于BIM的三維可視化“101圖集”的開發與應用★

方 雪 珠

(衢州中等專業學校，浙江 衢州 324000)

1 概述

國家建筑標準設計圖集(16G—101)是一部工程施工技術人員不可缺的實用工具圖集，它由鋼筋混凝土結構的平法制圖規則和構造詳圖組成，我們把該圖集簡稱為101圖集。中職建筑工程施工專業畢業生的工作崗位主要是施工現場的技術崗位，正確并高效地使用101圖集是該專業畢業生必備的技能。

從教學實踐來看，學生使用當前101圖集的主動性較低，究其原因主要是當前101圖集采用平面圖配合文字注解的表現形式。如圖1所示，圖集表示的是一根框架梁端部支座鋼筋構造。由圖1可以看出比較繁雜，學生要看懂該框架梁端部支座鋼筋構造，需要想象出該框架梁端部支座鋼筋的真實三維結構。而中職學生抽象思維能力弱、缺乏實踐工作經驗，很難想象出該框架梁端部支座鋼筋的真實三維結構，時間久了對101圖集的內容產生厭倦的情緒，因此影響使用101圖集的積極性。

2 基于BIM的三維可視化的101圖集開發

2.1 開發的設想

BIM具有可視化的特點，能把二維的建筑施工圖以三維的立體形式展示，并且可以360°旋轉和縮放細部構造，它能直觀地展示圖紙與三維構件的關系，幫助學生快速看懂圖集。將BIM融入到當前的101圖集中，開發一套具有三維可視化特點的BIM圖集，并將其運用于教學實踐，可以改變學生因當前101圖集枯燥乏味而引起厭倦的現象，激發學生的學習興趣，進而提高學生使用101圖集的頻率。

2.2 BIM圖集的基本組成

基于BIM技術的圖集采用當前101圖集作為基礎模版，它由BIM控件、目錄系統、文字注解和圖紙鏈接四大部分組成。其中BIM控件由三部分組成：具有可視化功能的Navisworks模型管理軟件、具有交互功能的ActiveX控件和JavaScript腳本語言。

2.3 BIM圖集的功能

考慮BIM圖集的互動性、共享性和數字信息化的要求，BIM圖集具有以下四部分功能。

2.3.1BIM控件的功能

BIM控件與資源平臺對接，實現展示圖集模型的功能。通過BIM控件使101圖集中的梁、板、柱等建筑構件以三維的立體形式展現出來，并且可以觀看柱、梁等構件的內部配筋、梁和柱等接頭的鋼筋連接。

2.3.2目錄系統的功能

目錄系統是輔助模塊，利用MYSQL數據庫技術建立目錄與數據之間的聯系，實現目錄和相關章節內容的跳轉，同時利用MYSQL數據庫的索引和查詢功能進行快速地反饋，提供快速查找定位的功能。

2.3.3文字注解的功能

文字注解與目錄系統關聯，與101圖集文字內容相互對應。利用MYSQL和PHP技術、采用 Html語言以及CSS語言腳本技術實現文字的排版美化和格式調整。

2.3.4圖紙鏈接的功能

3 基于BIM的三維可視化的101圖集取得的成效

3.1 激發了學生使用圖集的積極性

如圖2所示，圖集表示的是一根柱的結構配筋。由圖2可以看出，BIM圖集以直觀的三維模型圖替代了101圖集中的二維平面圖，生動直觀，增強了表現力，學生使用圖集的積極性也有了明顯的提高。

3.2 深化了課堂教學內容

以《建筑力學與結構平法識圖》課程為例，BIM圖集可以用于基礎、梁、板、柱、樓梯等結構的鋼筋布置和鋼筋放樣，利用BIM圖集能更精準地識讀梁、柱交接的節點詳圖；利用BIM圖集，教師可以選取復雜的結構作為課堂講解的范例，使課堂教學內容得到了深化。

3.3 優化了課后作業

BIM圖集不僅能作為課堂教學工具的一部分，還能作為學生課后作業的參考輔助的工具。傳統的課后作業受學生的空間想象能力的限制，習題難度較低。有了BIM圖集以后，課后作業可以引入難度較高的實踐挑戰的案例題，學生把圖集作為參考比對的范本，利用圖集可以明白構件之間和鋼筋之間的復雜關系，不斷提高使用圖集的頻率，潛移默化地提高了圖集的運用力度，達到了融會貫通的目的。

4 結語

BIM技術對現有101圖集實現了更新，將抽象的101圖集由平面圖紙轉化為三維可視化的BIM模型，實現了可以自由切換的三維視角體驗和局部效果的精確放樣。通過在專業課程教學中的合理引導，提高了學生運用圖集的能力，從而促進了教學質量的提高以及學生專業素養的發展。