基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计

2019-01-11焦守荣

中国建材科技 2019年1期

焦守荣

（广东博意建筑设计院有限公司济南分公司，山东济南 250101）

1 绪论

在目前建筑结构施工图设计的过程中主要还是适用到了二维CAD 技术，但是，传统CAD 施工绘制技术显然已经无法满足信息化社会要求，信息共享效率较低，一旦出现设计变更，将会耗费大量时间修改图纸，因此已经无法满足施工图设计的发展需要。但是，随着建筑信息模型的不断发展以及应用，使得传统建筑物结构设计所存在的各种瓶颈问题得到了良好解决，与此同时，还能够将结构施工设计转化成为三维立体结构，为建筑施工人员作业提供更加清晰和具体的图纸信息，方便他们充分了解建筑结构的设计思想，从而精准的指导建筑施工。

2 基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计优势

在基于建筑信息模型的建筑当中，主要还是利用信息化方式对建筑结构施工图当中的信息进行合理呈现，该技术较为先进，可实现建筑信息的有效利用以及资源共享。其优势可以概括为以下两点：

1）在建筑信息模型构建的过程中存在着很多集成信息，不仅能够对建筑结构空间信息以及材料信息进行合理的处理和分析，同时还能够用网络信息技术将施工过程中产生的多种信息进行模型化和数字化处理，为施工人员以及施工图纸设计人员提供较为有效的资料信息，为施工工作的顺利进行创造良好条件。

2）将建筑模型有效的应用到建筑施工当中，可以将传统的施工图变得可视化。与传统的CAD 绘图方式相比较，可以将施工图纸数字化，将建筑结构以一种立体化的方式呈现出来，进而制定出较为合理的施工方案，不断提高项目建设的质量以及速度。

3 基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计的具体需求

3.1 设计流程分析

与一般传统结构施工图对比来看，基于建筑信息模型的结构施工图设计有着很多不可比拟的优势。在传统设计过程中，结构设计人员首先按照建筑设计图纸进行结构整体验算，之后进行优化处理，在验算和优化步骤完成之后完成结构施工图绘制工作，最终将其转交给施工人员，而施工人员在工作过程中也会及时将现场信息反馈给结构设计人员，由其对结构图纸进行更改，周而复始最终完成项目施工工作。但是在一些特殊情况下，会产生牵一发而动全身的影响，例如在钢结构设计过程中，施工现场反馈给结构设计人员一条修改建议，可能会同时牵连几张甚至几十张图纸，导致了设计人员整日被图纸修改任务困扰。但是如果利用信息模型进行施工图设计的话，不仅能够在结构设计的过程中对信息模型进行动态的调整，同时结合工程实际情况编写一些软件，还能够达到一张图纸变更之后，其他图纸随之改变的效果。将建筑信息导入到软件当中，通过建筑信息模型集成以及提取平台将模型当中的结构信息有效提取出来。

3.2 模型需要分析

在建筑结构施工图设计的过程中，信息模型的核心内容就是结构物理模型，在其中还包含有模型的管理信息以及属性信息。结构物理模型主要包含了模型的节点信息、约束信息、构建信息等多种信息。而属性信息则包括了模型所使用的材料、最终得到的设计结果等等。而在关联信息当中还包括了模型信息以及模型属性信息等等。

4 基于BIM 建筑信息模型的建筑结构施工图设计与实现分析

目前，在我国建筑设计领域，已经有很多软件都应用了BIM技术，在进行BIM设计过程中，建筑设计BIM模型、结构设计模型、施工图设计BIM 模型、结构施工图设计、协同管理之间的绝大多数工作都能够通过信息自动交互的方式来完成，有效提高了施工图设计的效率以及准确性。

4.1 BIM 建筑模型进行建筑结构施工图设计意义

BIM 囊括了项目建设过程中所需要的所有信息数据，能够模拟建筑物真实信息，利用BIM 建筑模型对建筑施工图设计进行三维渲染，将最终得到的模型直观展现在所有人面前。另外，能够有效的提高结构计算的速度和精度，对构件尺寸进行实时优化，最大程度上降低资源浪费。利用建筑结构各个方面的数据进行多重对比，还能够为建筑项目风险控制提供一定的依据。在进行工业建筑设计过程中，通过碰撞检测，有效避免后期出现返工情况，降低不必要损失，在业主与施工方之间建立良好沟通渠道。通过可计量功能，能够实现内部管理部门的信息协同以及共享，从而为管理决策的制定提供合理依据。因此，这种技术对于降低施工成本、提高施工进度，提升建筑质量等多个方面都有重要的意义。

4.2 BIM 建筑模型设计

在BIM 建筑模型设计的过程中对于逻辑结构的依赖性是十分强的，因此，在对结构构件模型进行分析比较的过程中，对各个构件之间属性关系应当进行全面而又准确的把握，例如结构形式以及属性之间的关系、墙体结构和梁柱结构之间的关系等等，由于构建之间关系应当做到明确，因此，在进行设计的过程中应当结合混凝土、钢筋等建筑中比较常用材料信息模型要求，对模型进行较为合理的动态扩展，这种做法对于不断提升模型操作质量将会起到良好帮助作用。而在目前模型扩展的过程中主要包括实体扩展、属性扩展以及IFC-Proxy 三种模式。

4.3 BIM 建筑模型实现

对于BIM 建筑模型来说，当将其放置在特定软件平台当中时，也具有二次开发和利用的效果，在建模过程中，应当分利用好结构原型。在开发过程中，根据数据库当中已有的指标，合理应用对应资源以及数据信息。在这个过程中，物理存储数据以及模型之间连接渠道就是接口层，而系统定义以及保证模型满足施工图设计要求的主要职责则是通过模型层来完成的。另外，在BIM 系统当中，模型、设计规则、图档管理、文件以及系统等多方面的信息都存储在数据层当中，如果操作者能够合理操作的话，就能够对已有信息进行访问，并利用好数据层当中的信息对建筑施工图设计结构进行检查，保证图纸设计满足实际要求。