BIM技術(shù)支持下的混凝土框架結(jié)構(gòu)施工圖智能化審圖方法

李承明

（廣東遠(yuǎn)順建筑設(shè)計(jì)有限公司）

1 BIM技術(shù)概述

1.1 可視化

因傳統(tǒng)意義上的建設(shè)圖紙只是將各個(gè)部件和結(jié)構(gòu)的信息與數(shù)據(jù)采用繪制和表格等形式說(shuō)明，并不能給予建設(shè)者直觀感受，建筑真正的構(gòu)造形式需要施工人員依靠想象力虛擬構(gòu)造。BIM技術(shù)的可視化能讓各個(gè)部件或結(jié)構(gòu)之間相關(guān)聯(lián)的部分可視化，為施工者模擬了實(shí)體建筑類型，因過(guò)程可視化，所以無(wú)論是報(bào)表的生成，還是效果圖的展示，都變得更加輕松。此外，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)、建設(shè)階段的溝通協(xié)商等環(huán)節(jié)都可在可視化的前提下開(kāi)展。

1.2 協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)是工程建設(shè)所必要的一種素質(zhì)。無(wú)論是施工方、設(shè)計(jì)單位，還是業(yè)主都需要保證工作的協(xié)調(diào)穩(wěn)定，若施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)將有關(guān)人員召集起來(lái)開(kāi)協(xié)調(diào)會(huì)議，找到引起問(wèn)題的原因和解決。BIM模型可以在建造之前對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)碰撞問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成數(shù)據(jù)并導(dǎo)出，供相關(guān)人士參考。

1.3 模擬性

模擬并不只是模擬整體建筑物，還可以模擬真實(shí)情況當(dāng)中無(wú)法操作的事物。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，BIM技術(shù)針對(duì)設(shè)計(jì)方案中一些需要模擬的因素開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)。例如，緊急疏散模擬、日照模擬、節(jié)能模擬等；在招投標(biāo)階段與施工階段開(kāi)展4D模擬，即依照施工設(shè)計(jì)模擬施工情況。根據(jù)模擬施工情況確定最優(yōu)建設(shè)方案。另外，技術(shù)允許的情況下，開(kāi)展5D模擬，即在4D模擬的基礎(chǔ)上開(kāi)展造價(jià)控制工作，達(dá)到控制成本的目的。在后期運(yùn)營(yíng)時(shí)，模擬日常情況的一些處理辦法，例如，地震逃生、人群疏散等。

2 基于BIM的混凝土框架結(jié)構(gòu)智能化審圖技術(shù)

基于BIM的混凝土框架結(jié)構(gòu)智能化審圖技術(shù)的具體工作模式是將BIM建筑信息模型和工程建筑結(jié)構(gòu)配筋圖核查技術(shù)相結(jié)合，此種技術(shù)模式改變了原有的二維平面審圖模式，建立了全新的三維立體可視化模式。此種技術(shù)的具體操作過(guò)程如下：首先，將工程的施工圖進(jìn)行Revit讀取，即讀取施工圖的框架梁以及框架柱；然后，科學(xué)審核與分析所讀取到的信息；最后，使用一系列科學(xué)化手段錄入所得的數(shù)據(jù)，并將最終結(jié)果展示出來(lái)。

此外，框架梁和框架柱的讀取即施工圖的Revit讀取技術(shù)是改配筋審核模式的關(guān)鍵部分。工程的配筋核查模式有利于提高審核的精確性，當(dāng)前這一階段，該項(xiàng)目只有框架梁與框架柱讀取，隨著工程的不斷優(yōu)化，此項(xiàng)模式也會(huì)有相應(yīng)的優(yōu)化與改進(jìn)。

3 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋智能化審查的實(shí)現(xiàn)

3.1 工程概況

以某辦公樓建設(shè)項(xiàng)目為例，選擇該工程項(xiàng)目中的兩層框架梁柱結(jié)構(gòu)具體描述該軟件的優(yōu)勢(shì)。此辦公樓工程支護(hù)結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋混凝土構(gòu)架，框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用C30混凝土建造梁板柱。

3.2 審核過(guò)程

安裝后，首先設(shè)置項(xiàng)目參數(shù)，隨后確定審核范圍，方便讀取目的圖層的信息，最后分別讀取框架梁、框架柱的圖紙信息，依照審查順序開(kāi)展審查（見(jiàn)圖1）。

圖1 BIM應(yīng)用流程

3.3 審核結(jié)果

該工程審核完成后，軟件會(huì)自動(dòng)將不符合標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)架編號(hào)輸進(jìn)“錯(cuò)誤列表”中，通過(guò)雙擊編號(hào)獲得該構(gòu)件的相關(guān)信息。若要獲取某構(gòu)件具體與哪條規(guī)范條文不符，則單擊“顯示校審詳細(xì)”，單擊此項(xiàng)菜單查看構(gòu)件的具體情況。值得一提的是，規(guī)范條文的編號(hào)由三個(gè)意義不同的阿拉伯?dāng)?shù)字組成，第一位數(shù)字表示規(guī)范，第二位與第三位數(shù)字組合在一起，共同表示自定義規(guī)范條文編碼。其中，第一位數(shù)字為“1”時(shí)，表示《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（2015年版）》（GB 50010-2010）；第一位數(shù)字為“2”時(shí)表示《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（GB 50010-2010），第一位數(shù)字為“3”時(shí)表示《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（附條文說(shuō)明）（2016年版）》（GB 50011-2010）。

該工程借助BIM技術(shù)支持下的結(jié)構(gòu)施工圖審查技術(shù)，極大縮小了審核所需的人員數(shù)量，節(jié)約了人員成本，且高度提升了施工圖審核效率，保障施工質(zhì)量；還可以直觀找到不合規(guī)范的結(jié)構(gòu)元件，便于更換和修改。

4 施工圖審核技術(shù)的優(yōu)化

4.1 信息提取技術(shù)優(yōu)化

當(dāng)前，結(jié)構(gòu)施工圖智能化審圖技術(shù)全部依靠Auto CAD平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)處理，構(gòu)建的所有信息提煉在核查工作中，使用二維平面施工圖進(jìn)行構(gòu)建；本文中所提及分析的施工圖審核項(xiàng)目與傳統(tǒng)的二維施工圖審核技術(shù)有所不同，該項(xiàng)技術(shù)在原有二維平面核查技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用Revit模型對(duì)所得到的信息進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)整理，最終得到的構(gòu)件信息為Revit技術(shù)計(jì)算后的結(jié)果。相比較而言，BIM技術(shù)支持下的混凝土框架結(jié)構(gòu)施工圖智能化審圖技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有三點(diǎn)。

1）構(gòu)件參數(shù)信息提取的技術(shù)優(yōu)化

Auto CAD模式下的施工圖核查技術(shù)較復(fù)雜，其構(gòu)件各項(xiàng)數(shù)據(jù)的提取是依照工程中的構(gòu)件標(biāo)注以及構(gòu)件間隔等相關(guān)信息推斷構(gòu)件信息的準(zhǔn)確性，例如“施工圖信息讀取”等信息的讀取均需在施工圖計(jì)算書中查詢。相比之下，BIM技術(shù)支持下的結(jié)構(gòu)施工圖審核技術(shù)的構(gòu)件數(shù)據(jù)讀取方式較簡(jiǎn)單方便，直接按照模型構(gòu)件的各類信息查找所需參數(shù)，準(zhǔn)確快捷。

2）連續(xù)梁的識(shí)別方式優(yōu)化

在對(duì)工程項(xiàng)目連續(xù)梁的識(shí)別工作中，Auto CAD模式是利用所審核的連續(xù)梁的二維平面位點(diǎn)來(lái)識(shí)別檢測(cè)；BIM技術(shù)則是利用三維立體結(jié)構(gòu)模型中的梁構(gòu)件特質(zhì)，將兩根屬性完全一樣的梁構(gòu)件設(shè)置成一根連續(xù)梁，縮短了連續(xù)梁識(shí)別讀取信息的時(shí)間，提高了工作效率。

3）構(gòu)件位置信息提取的技術(shù)優(yōu)化

Auto CAD施工圖審核軟件需依靠?jī)蓮埲斯だL制的施工圖進(jìn)行工作，數(shù)據(jù)精確性高，但構(gòu)件點(diǎn)位的準(zhǔn)確性較低。BIM技術(shù)支持下的混凝土框架結(jié)構(gòu)施工圖智能化審圖技術(shù)融入三維建模技術(shù)，各項(xiàng)信息的準(zhǔn)確性均可滿足工作需求。

4.2 視圖模式優(yōu)化

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)辦法在圖紙展示方式上主要使用二維圖紙承載建筑模型信息，這種方式只能將施工中的一些基本框架構(gòu)建出來(lái)進(jìn)行研究，施工人員獲知的信息過(guò)于片面，有關(guān)建筑內(nèi)部構(gòu)造等細(xì)節(jié)信息缺失，導(dǎo)致施工階段信息更新不完整，圖紙信息與實(shí)際施工之間有出入，會(huì)影響施工進(jìn)程，加大施工風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)合BIM技術(shù)構(gòu)建的模擬建筑模型（見(jiàn)圖2），既可以體現(xiàn)建筑基本信息，還可以提供建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)與細(xì)節(jié)虛擬信息，為項(xiàng)目建設(shè)者提供有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的三維圖譜，了解部件之間的關(guān)系。BIM模型可以模擬與分析施工中的一些信息，盡可能還原建筑結(jié)構(gòu)信息與細(xì)節(jié)內(nèi)容，并直截了當(dāng)?shù)卣故境鰜?lái)，為圖紙的實(shí)際性和可操作性提供科學(xué)合理的依據(jù)，增強(qiáng)圖紙的可靠性，降低修改概率，從而減少修改所帶來(lái)的額外工作量。由此不難看出，相對(duì)于依照Auto CAD開(kāi)展再開(kāi)發(fā)的施工圖紙審核技術(shù)的平面視圖模式，基于BIM技術(shù)的施工圖審核技術(shù)實(shí)現(xiàn)了可視化，借助三維視圖模式將不合格、存在缺點(diǎn)的構(gòu)建位置及相關(guān)參數(shù)信息呈現(xiàn)出來(lái)，快速定位構(gòu)件，借助可視化的優(yōu)勢(shì)直接展示出二維視圖難以發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)，借助三維施工的信息聯(lián)合修改性能，快速完成構(gòu)件修改，并將修改后的最終建筑圖紙導(dǎo)出，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終目的。

圖2 BIM在鋼結(jié)構(gòu)制作中的應(yīng)用

5 基于BIM的結(jié)構(gòu)施工圖審核技術(shù)的研發(fā)方向和展望

當(dāng)前階段，BIM技術(shù)已成為建筑工程中較為重要的技術(shù)之一，利用BIM三維立體化對(duì)工程進(jìn)行處理，提高了工程施工圖審核的準(zhǔn)確性，縮短了施工圖審核工期，提高了工程質(zhì)量。在今后的工作中，工程建設(shè)者不僅要合理利用BIM三維施工圖審核技術(shù)，更要發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神，根據(jù)工程的實(shí)際情況合理改進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)，將技術(shù)運(yùn)用到工程的其他施工階段，形成具有一定規(guī)模的審核體系，提高工程結(jié)構(gòu)的整體性能，保證工程安全。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、BIM技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、信息化不斷成熟，推動(dòng)建筑業(yè)施行創(chuàng)新改革。本文討論的BIM技術(shù)指導(dǎo)下的施工圖結(jié)構(gòu)審核模式具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，希望未來(lái)能得到廣泛運(yùn)用。