基于BIM的建筑、结构施工图设计分析

文/卢爱林 天津宇昊建筑规划设计有限公司 天津 300381



基于BIM的建筑、结构施工图设计分析

文/卢爱林 天津宇昊建筑规划设计有限公司 天津 300381

随着我国科学技术的不断发展以及建筑行业的前进，在建筑行业中逐渐出现了BIM这种技术，该技术主要就是在设计阶段进行使用，将设计过程中经常使用的二维建模技术也就是CAD进行了一定的改善，呈现建筑物三维的模型，从而对建筑工程设计中的问题进行更有效的解决。

BIM；建筑结构；施工图设计；分析

一、前言

我国目前在建筑物的设计阶段最为经常使用的就是CAD技术，虽然这种技术与传统的设计方式之间是有着较多的优越性的，但是还是将设计局限于二维的模式，通过二维的图纸对专业设计中的各种信息进行传递与交流，并且在进行图纸交付的过程中也是二维的图纸。

二、结构施工图设计过程中对BIM技术的需求

1.简析BIM对建筑施工图纸设计的帮助

BIM技术辅助施工图设计一般指在项目的施工图设计阶段委托方委托BIM设计单位对已经完成或尚未完成的施工图通过BIM技术进行三维表达，借助BIM模型校对施工图，发现“错漏碰缺”等问题，进行三维管线综合优化、建筑室内净高优化、复杂构造节点优化设计，辅助生成二维图纸，设计阶段工程量统计以及辅助进行设计交底等。

2.设计流程

对于进行该项目设计的工作人员，首先需要做的就是通过该建筑设计的初步图纸对结构以及模型进行分析，并且通过相关的软件进行结构力的分析，并且进行建筑结构的初步设计；之后将初步设计的结果进行交流与沟通，将其中的缺陷进行修整，保证该建筑的结构是满足设计要求的；最后就是进行该建筑的图纸的绘制，也就是对BIM模型的图纸设计进行完成。通过将这个项目中的建筑结构作为参考，对通过BIM模型所进行的建设施工图纸的设计流程进行分析。

2.1立面流线的造型

在通过BIM模型进行施工图纸设计之后，就可以同步生成立面图、平面图以及剖面图，在对模型进行修改的过程中也能够实现将这些图纸进行同步的修改。

对于该项目而言，其主楼上部的结构造型，各个结构外形的构造尺寸以及位置都是具有差异的，同时造型板也是通过下沉式做法进行的，在进行实际的施工过程中，需要在各个层面进行250网格图的绘制，在网格图中将造型板的弧形位置进行确定，之后按照这个尺寸在施工现场进行放线，从而对造型板的模板位置进行确定，之后进行施工。

2.2底层的异形的大象腿的绘制

每层中的大象腿的高度为六米。在BIM模型中通过类似CT的原理，间隔一米进行剖面的自动切割，并且形成平面图以及网格图，进而对施工现场的施工是有着促进作用的。而大象腿的构造为中间是混凝土的构造柱，而外面的异性结构就需要由专门的厂家进行制作，在制作的过程中需要施工单位提供3D数据。

3.布设模板及出图

通过三维形式进行设计，能够对设计师的意图进行充分的体现，并且将抽闲的理念转化为具体的模型，为设计人员以及施工人员提供直观的感受，将设计理念进行准确的表达。

4.虚拟浏览模型I-model

在对建筑设计的各个环节通过I-model都可以进行交互性的3D展示文件的生成，并且能够将其导入到Mac/Windows操作系统的电脑中。从而能够对专业性以及进行3D实时展现的交互浏览器的使用与体验。

5.模型需求

在进行建筑结构施工图纸设计过程中，核心的问题就是进行结构物理模型的建立。所谓结构物理模型并不仅仅是说结构物理模型，同时是包括管理信息、属性信息以及关联信息等等。在这些管理信息中主要就是包括约束信息、截面信息以及轴网信息等等，而属性的信息中包括设计结构信息、材料信息以及荷载信息等，而关联的信息主要就是包括属性与模型、视图与模型关联等等。

三、建筑结构施工图纸设计过程中的BIM应用

1.定义结构构件

在目前所进行使用的IFC体系中，进行了完整的结构体系模型的建立，通过这种方式能够实现对梁、板、柱等构件进行更好的描述。在进行构件的定义过程中主要就是通过以下的流程进行，首先就是进行建筑实体的定义，之后通过结合关联实体的方式实现楼层实体以及建筑实体之间的关联，之后在对构件的实体进行定义，并且通过空间结构关联实体而实现楼层与该构件之间的关联。

2.定义构件的属性

通过BIM进行建筑结构施工图纸的设计过程中，往往都包含着建造信息、力学性质、成本、材料等多种属性信息。在目前进行使用的IFC软件中能够对大多数的模型构建进行属性的定义，接下来就将以墙体为例进行分析，在进行IFC模型定义的过程中主要就是通过多层的材料进行定义，墙体主要就是由结构层、隔热层以及外墙等四个部分。

3.定义关联的关系

通过BIM模型对建筑的结构图进行设计的过程中，模型中的关联性是非常重要的，通过关联能够实现BIM模型信息的完整性以及一致性，在设计的过程中这种关联主要就是可以分为对称性关联以及非对称性关联这两种类型。非对称性之间的关联主要就是指两个实体之间是存在着一定的主从关系的，对主体的改变主要就是通过修改主实体进行的，并且这种改变不会造成对主实体的本质进行改变。而对称性的关联着主要就是指两个对称实体之间是存在着对等的关系的，若有一个实体发生了改变，那么就会对其他的实体产生一定的影响。

结束语：

在进行建筑结构施工图纸设计的过程中，通过BIM技术可以对很多的问题进行避免。BIM技术的出现与发展对于建筑行业的发展是有着非常大的促进作用的，对建筑设计过程中的工作人员的专业分配以及工作环节都产生了非常大的影响，继而使得建筑结构设计进入到了三维的阶段。

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［4］刘勇.建筑结构设计过程中对模型建设方案的应用［J］.自然科学，2014，（3）.

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