基于建筑信息BIM模型的建筑结构施工图设计

(江苏省纺织工业设计研究院有限公司 江苏 南京 210008)

目前，中国建筑企业各专业仍然采用二维CAD技术来进行建筑设计的信息交流。而随着我国社会经济的快速发展，这种工程结构施工图设计的发展瓶颈越来越明显，主要为设计信息的共享率不高，从而增大了模型建立与图纸修改变的难度，耗费不必要的时间和精力。随着建筑信息BIM模型技术的开发，将以上问题有效解决了。

1 利用建筑信息BIM模型设计建筑结构施工图的一些优势

1.1 操作可视化。在设计建筑施工图的阶段，通过建筑信息BIM模型，设计和施工人员在分析数据的阶段，便可以对图纸进行可视化操作。与此同时，在基于该技术的平台上，还可以实现立体化设计建筑施工结构，进而能够以立体化的形式将施工结构呈现在设计人员面前。通过这种立体化的作业模式，可以大幅提高建筑项目的施工图设计效率，帮助施工设计人员更加高效地将各项设计工作完成。

1.2 高集成度。在应用二维CAD设计技术的过程中，最严峻的问题就是无法集成和共享设计资料。而在设计建筑结构施工图的过程中，深入应用建筑信息BIM模型，可以较高程度地集成施工数据，以便更加高效、及时地从横向与纵向上，分析和对比建筑施工中的不同数据。与此同时，考虑到建筑结构和所用建材的关系，应综合分析和对比处理二者。例如，能够通过网络信息技术和不同建材对模型化及数据化的具体要求，要求建筑工程结构施工设计人员能供给更加高效、准确的施工设计信息，以便提高施工作业的高效性与便捷性。

1.3 与后期施工需求相符。利用建筑信息BIM模型技术，可以充分满足施工后期的各种需求。例如，在分析建筑施工模型的阶段，为了提升建筑附近空间的利用率，则必须将建筑信息BIM模型参数作为参考依据，认真分析和评估施工标准，并增强参数的合理性，这样获得的建筑施工数据，在具体施工时，才能够进行有效利用，进而才能优化建筑结构施工设计的效果。

2 基于建筑信息BIM模型的施工图设计的需求

2.1 设计流程需求。相较于传统的建筑结构施工图设计，基于建筑信息BIM模型的施工图设计的差异和优势十分明显。传统的结构施工图设计通常都采用CAD来制图，主要以二维图档模式呈现出来。相关设计人员根据建筑设计建立基本的结构模型，再利用CAD软件设计和分析基本结构，并将最终设计交给施工人员，再根据具体的施工情况，对结构设计进行适当调整，以便能达到建筑施工的各种标准，然后将该设计绘制成结构施工图。另外，基于建筑信息BIM模型的这种施工图设计，既能在设计结构的过程中，完整地保留信息模型，又支持自动更新和修改图档与模型。

2.2 模型描述需求。对于建筑结构施工图设计，结构物理模型是其信息模型的核心，不仅包含结构物理模型信息，而且还包含模型属性、关联以及管理等信息。而结构物理模型还包含构件、节点、截面、轴网以及约束等信息；属性信息包含荷载、材料、内力以及设计结果等信息；关联信息包含构件、模型与属性以及模型与视图等之间的关联关系；管理信息包含模型所有者、模型版本以及用户权限等信息。

3 分析基于建筑信息BIM模型的结构施工图设计和实现

3.1 利用建筑信息BIM模型设计建筑结构施工图的具体意义。建筑信息BIM模型是指基于建筑工程中的信息数据，建立建筑模型以及利用数字信息模拟建筑物的真实信息。采用建筑信息BIM模型来设计建筑工程结构施工图，可以实现三维渲染以及宣传的直观展示；提高算量的精度和速度；实现对计划细节的优化以及资源浪费的降低；结合建筑工程项目的各种数据，实施对比多算，并为建筑工程项目的资金风险管控提供参考依据；根据建筑工程项目的设计图纸，虚拟施工过程，为图纸的可操作性提供参考依据；通过碰撞检查，避免返工以及错误损失等，进而增强业主与施工方的交流沟通；利用可计量功能，使不同管理部门的信息能够共享和协同，从而为决策管理提供参考依据。

3.2 建筑信息BIM模型的设计。建筑信息BIM模型的设计系统主要依赖逻辑结构来完成，因此，在对结构构件模型进行比较和分析时，需要全面、准确地掌握构件间的属性关系，比如结构属性与形式间的关系以及梁柱结构和墙体结构间的关系等，考虑到较明确的构件间关系，因此，在设计的过程中，需要根据钢筋以及混凝土等常用建筑材料的信息模型需要，合理地进行模型的动态扩展，从而促进模型操作质量的提升。而目前的扩展模式主要包括Ifc-代理扩展、属性扩展及实体扩展等模式。

3.3 建筑信息BIM模型的实现。在有效的平台上，建筑信息BIM模型的功能有二次开发与利用，因此在模型实现时，应根据其开发过程，结合系统数据库中的指标，合理利用资源和数据。在这个过程中，利用接口层实现了物理模型和存储数据间的连接，并利用模型层实现了系统定义及模型职责。此外，在建筑信息BIM模型系统中，设计规则、模型、图档管理文件以及系统等信息都储存在数据层，而且操作人员能够访问数据层中的信息，并利用这些信息来检查建筑施工图设计的效果，以便将设计的准确性提高。

4 结语

总之，随着科学信息技术的快速发展，在建筑行业的设计中，信息技术的应用范围也越来越广泛，为建筑结构施工图设计创造了良好的条件，对于建筑工程施工也具有重要的意义。而在现代建筑工程的结构施工图设计中，建筑信息BIM模型技术发挥着十分关键的作用，基于该技术的建筑结构施工图设计实现了可视化与立体化。在进行设计时，必须明确施工图的设计流程，从信息模型的设计和实现等方面，将建筑信息BIM模型的价值发挥出来，以便提高施工图设计的质量与效率。