焦守榮

（廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南 250101）

1 緒論

在目前建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要還是適用到了二維CAD 技術(shù)，但是，傳統(tǒng)CAD 施工繪制技術(shù)顯然已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足信息化社會(huì)要求，信息共享效率較低，一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更，將會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間修改圖紙，因此已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足施工圖設(shè)計(jì)的發(fā)展需要。但是，隨著建筑信息模型的不斷發(fā)展以及應(yīng)用，使得傳統(tǒng)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所存在的各種瓶頸問(wèn)題得到了良好解決，與此同時(shí)，還能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成為三維立體結(jié)構(gòu)，為建筑施工人員作業(yè)提供更加清晰和具體的圖紙信息，方便他們充分了解建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，從而精準(zhǔn)的指導(dǎo)建筑施工。

2 基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

在基于建筑信息模型的建筑當(dāng)中，主要還是利用信息化方式對(duì)建筑結(jié)構(gòu)施工圖當(dāng)中的信息進(jìn)行合理呈現(xiàn)，該技術(shù)較為先進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)建筑信息的有效利用以及資源共享。其優(yōu)勢(shì)可以概括為以下兩點(diǎn)：

1）在建筑信息模型構(gòu)建的過(guò)程中存在著很多集成信息，不僅能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)空間信息以及材料信息進(jìn)行合理的處理和分析，同時(shí)還能夠用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)將施工過(guò)程中產(chǎn)生的多種信息進(jìn)行模型化和數(shù)字化處理，為施工人員以及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員提供較為有效的資料信息，為施工工作的順利進(jìn)行創(chuàng)造良好條件。

2）將建筑模型有效的應(yīng)用到建筑施工當(dāng)中，可以將傳統(tǒng)的施工圖變得可視化。與傳統(tǒng)的CAD 繪圖方式相比較，可以將施工圖紙數(shù)字化，將建筑結(jié)構(gòu)以一種立體化的方式呈現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而制定出較為合理的施工方案，不斷提高項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量以及速度。

3 基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)的具體需求

3.1 設(shè)計(jì)流程分析

與一般傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)施工圖對(duì)比來(lái)看，基于建筑信息模型的結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)有著很多不可比擬的優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員首先按照建筑設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體驗(yàn)算，之后進(jìn)行優(yōu)化處理，在驗(yàn)算和優(yōu)化步驟完成之后完成結(jié)構(gòu)施工圖繪制工作，最終將其轉(zhuǎn)交給施工人員，而施工人員在工作過(guò)程中也會(huì)及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)信息反饋給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，由其對(duì)結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行更改，周而復(fù)始最終完成項(xiàng)目施工工作。但是在一些特殊情況下，會(huì)產(chǎn)生牽一發(fā)而動(dòng)全身的影響，例如在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)反饋給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員一條修改建議，可能會(huì)同時(shí)牽連幾張甚至幾十張圖紙，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)人員整日被圖紙修改任務(wù)困擾。但是如果利用信息模型進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的話，不僅能夠在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)信息模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，同時(shí)結(jié)合工程實(shí)際情況編寫(xiě)一些軟件，還能夠達(dá)到一張圖紙變更之后，其他圖紙隨之改變的效果。將建筑信息導(dǎo)入到軟件當(dāng)中，通過(guò)建筑信息模型集成以及提取平臺(tái)將模型當(dāng)中的結(jié)構(gòu)信息有效提取出來(lái)。

3.2 模型需要分析

在建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)的過(guò)程中，信息模型的核心內(nèi)容就是結(jié)構(gòu)物理模型，在其中還包含有模型的管理信息以及屬性信息。結(jié)構(gòu)物理模型主要包含了模型的節(jié)點(diǎn)信息、約束信息、構(gòu)建信息等多種信息。而屬性信息則包括了模型所使用的材料、最終得到的設(shè)計(jì)結(jié)果等等。而在關(guān)聯(lián)信息當(dāng)中還包括了模型信息以及模型屬性信息等等。

4 基于BIM 建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析

目前，在我國(guó)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，已經(jīng)有很多軟件都應(yīng)用了BIM技術(shù)，在進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)BIM模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型、施工圖設(shè)計(jì)BIM 模型、結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)、協(xié)同管理之間的絕大多數(shù)工作都能夠通過(guò)信息自動(dòng)交互的方式來(lái)完成，有效提高了施工圖設(shè)計(jì)的效率以及準(zhǔn)確性。

4.1 BIM 建筑模型進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)意義

BIM 囊括了項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中所需要的所有信息數(shù)據(jù)，能夠模擬建筑物真實(shí)信息，利用BIM 建筑模型對(duì)建筑施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)行三維渲染，將最終得到的模型直觀展現(xiàn)在所有人面前。另外，能夠有效的提高結(jié)構(gòu)計(jì)算的速度和精度，對(duì)構(gòu)件尺寸進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，最大程度上降低資源浪費(fèi)。利用建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行多重對(duì)比，還能夠?yàn)榻ㄖ?xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制提供一定的依據(jù)。在進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)碰撞檢測(cè)，有效避免后期出現(xiàn)返工情況，降低不必要損失，在業(yè)主與施工方之間建立良好溝通渠道。通過(guò)可計(jì)量功能，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部管理部門(mén)的信息協(xié)同以及共享，從而為管理決策的制定提供合理依據(jù)。因此，這種技術(shù)對(duì)于降低施工成本、提高施工進(jìn)度，提升建筑質(zhì)量等多個(gè)方面都有重要的意義。

4.2 BIM 建筑模型設(shè)計(jì)

在BIM 建筑模型設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)于邏輯結(jié)構(gòu)的依賴(lài)性是十分強(qiáng)的，因此，在對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型進(jìn)行分析比較的過(guò)程中，對(duì)各個(gè)構(gòu)件之間屬性關(guān)系應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面而又準(zhǔn)確的把握，例如結(jié)構(gòu)形式以及屬性之間的關(guān)系、墻體結(jié)構(gòu)和梁柱結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系等等，由于構(gòu)建之間關(guān)系應(yīng)當(dāng)做到明確，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合混凝土、鋼筋等建筑中比較常用材料信息模型要求，對(duì)模型進(jìn)行較為合理的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，這種做法對(duì)于不斷提升模型操作質(zhì)量將會(huì)起到良好幫助作用。而在目前模型擴(kuò)展的過(guò)程中主要包括實(shí)體擴(kuò)展、屬性擴(kuò)展以及IFC-Proxy 三種模式。

4.3 BIM 建筑模型實(shí)現(xiàn)

對(duì)于BIM 建筑模型來(lái)說(shuō)，當(dāng)將其放置在特定軟件平臺(tái)當(dāng)中時(shí)，也具有二次開(kāi)發(fā)和利用的效果，在建模過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)分利用好結(jié)構(gòu)原型。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中已有的指標(biāo)，合理應(yīng)用對(duì)應(yīng)資源以及數(shù)據(jù)信息。在這個(gè)過(guò)程中，物理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以及模型之間連接渠道就是接口層，而系統(tǒng)定義以及保證模型滿(mǎn)足施工圖設(shè)計(jì)要求的主要職責(zé)則是通過(guò)模型層來(lái)完成的。另外，在BIM 系統(tǒng)當(dāng)中，模型、設(shè)計(jì)規(guī)則、圖檔管理、文件以及系統(tǒng)等多方面的信息都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)層當(dāng)中，如果操作者能夠合理操作的話，就能夠?qū)σ延行畔⑦M(jìn)行訪問(wèn)，并利用好數(shù)據(jù)層當(dāng)中的信息對(duì)建筑施工圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，保證圖紙?jiān)O(shè)計(jì)滿(mǎn)足實(shí)際要求。

5 結(jié)語(yǔ)

合理利用建筑信息模型進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)，不僅能從傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)當(dāng)中解脫出來(lái)，同時(shí)也能夠?yàn)榻ㄖ┕と藛T提供更加清晰、具體的與建筑有關(guān)的圖紙信息，對(duì)于他們更好的理解設(shè)計(jì)思想起到了至關(guān)重要的作用。另外，這種設(shè)計(jì)方法還能夠不斷提升建筑結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及設(shè)計(jì)效率，不斷提高建筑工程的整體施工質(zhì)量。