宁波中鼎建筑设计研究院 315000
摘要：为了能够将建筑结构设计面临的发展瓶颈解决，将建筑信息模型技术引用到建筑结构施工图的设计中，就要研究结构施工图设计的建筑信息模型的相关数据以及数据的需求和描述的方法等内容，还要建立在IFC框架的基础上结构施工图设计信息的模型，对相应的施工图设计原型系统进行开发，通过检测算例对提出的在建筑信息模型技术上的结构施工图设计方法进行实践测试。经过研究发现，在建筑信息模型的基础上的结构施工图的设计能够有效的提升结构设计的效率和质量，是我国建筑结构设计的必然发展趋势，在建筑信息模型工程设计的基础上，建筑信息模型的建造需要建筑信息模型技术的软件来辅助完成，在建筑信息模型基础上的建筑结构设计不够完整和成熟，因此还面临着设计技术和体制等阻碍，需要社会等方面的助力才能完成。
关键词：建筑信息模型；建筑结构施工图；施工图设计
我国建筑工程设计目前的状况，主要还是在二维CAD技术基础上发展的，每个专业的设计之间信息是采用二维图档作为介质进行交流的，设计的成果是通过施工结构图纸的形式进行交流，虽然随着工程CAD技术的不断发展，建筑工程技术的效率和质量得到有效的提升，但是建筑工程设计行业还是面临着发展的瓶颈，在建筑设计过程中，信息共享的能力较差，工程的模型建立和结构施工图纸的绘制以及修改需要损耗大量的工作人员的时间[1]。
一、研究面向结构施工图设计的BIM数据需求和描述方法
1、描述方法
BIM模型的设计，是在IFC标准上进行的，兼顾了IFC的效率性和简便性的优点，建筑信息模型的组织结构不仅能够保证建筑结构的高效性，在建筑信息模型中包括结构模型，计算模型，材料信息模型，属性模型，数据层是提供数据的来源，接口层是实现物理存储数据连接建筑信息模型的接口，建筑信息模型接口层的访问接口能够实现数据层和内存建筑信息模型的相对应，模型层是整个建筑信息模型的核心，对系统信息进行重新定义。
在建筑信息模型的结构施工图的设计，与传统结构施工图对比，最大的优点就是在工程设计的过程中，能够很好的保证信息模型的完整性，支持模型和二维图档之间关联的修改和更新，在开放的建筑信息模型的标准下，能够有效实现相关软件之间的模型信息转换[4]。见图1。
建筑信息模型在建筑结构施工过程中，是通过数字体现建筑结构中的信息，最终达到利用建筑信息实现资源的目的。运用建筑信息模型技术实施到建筑结构施工图的设计中，有着明显的优势，建筑信息模型有一个加大的信息集成量，不仅能将建筑中需要的材料和结构关系信息进行分析和处理，同时还能通过网络技术对信息进行模型化和数字化的处理。
2、BIM数据需求
结构物理模型是建筑结构施工图的设计信息模型的核心，包括结构物理模型、模型属性的信息，关联性信息，管理信息等，结构物理模型信息包括构建信息，节点信息，截面信息，轴网信息等，属性信息又包括荷载信息，材料信息，内力信息和设计结果信息，关联性信息包括结构之间的关联关系，模型和属性之间的关联，模型和视图之间的关系，管理信息包括模型版本信息 ，用户权限信息等[5]。
二、建立基于BIM架构的结构施工图设计信息模型，开发相应的施工图设计原型系统
IFC是根据国际协同工作联盟为建筑行业制定的建筑产品数据的标准，IFC标准已经是国际公认的，能够实现建筑信息模型数据的描述标准和交换标准，IFC标准的对象模型构架的设计能够对建筑信息模型的数据进行完整性和关联性以及数据一致性的保护。
1、结构构件
在目前的IFC标准中，建立了一套完整的建筑结构模型的描述体系，能够对建筑中的各个结构进行完整妥善的描述，这些结构构件是派生自建筑构件的实体[6]。见图1。
以墙体构件举例说明，分析在IFC标准下，模型中对结构构件的定义。在IFC模型下，要先定义建筑实体，然后通过集合的方式联系实体，构建建筑实体和楼层实体之间的关系，最后定义墙体实体，通过空间结构关联实体的方式，构建墙体实体与楼层实体之间的关系，从而实现对墙体模型的定义[7]。
2、构件属性
在建筑信息模型中，构件有很多种属性，例如几何属性、材料属性、成本属性等，目前在IFC模型中，能够对模型构件的大多数属性支持。对墙体的材料进行属性的定义，分析IFC模型中材料属性的定义和关联性实现。能够对建筑的构件材料进行定义，墙体的材料包括外墙面砖、隔热层、结构层和内墙面砖四部分，可以通过材料的实体对材料属性进行定义，然后通过材料分层实体和材料层集合实体以及材料层集合使用实体对层材料模型进行定义，最后通过材料与实体的关联构建墙体与墙体材料之间的关系[8]。
三、通过测试算例对提出基于BIM的结构施工图设计方法进行应用测试
研究结构施工图设计的建筑信息模型的相关数据以及数据的需求和描述的方法等内容，还要建立在IFC框架的基础上结构施工图设计信息的模型，对相应的施工图设计原型系统进行开发，通过检测算例对提出的在建筑信息模型技术上的结构施工图设计方法进行实践测试。
四、小结
建筑信息模型技术的出现解决了大量的问题，但是因为缺少建筑信息模型技术应用的统一标准和设计方法，建筑信息模型技术的相关软件配套不完整，造成建筑信息模型技术在实践应用中受到大量的制约，应用软件之间的信息交换存在的问题依然没有解决。目前的结构施工图设计流程不能满足于工程设计的需求，建筑结构设计也面临着发展瓶颈， 在IFC框架中的建筑信息模型能够满足施工设计图对建筑信息模型数据的需求。
参考文献：
[1]王勇,张建平.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].华南理工大学学报（自然科学版）,2013,41(3):76-82.
[2]李宁,任青青.基于建筑信息模型的结构施工图设计探讨与工程实例[J].建筑工程技术与设计,2014,(10):175-175,139.
[3]王勇,张建平,李久林等.基于IFC的建筑结构施工图设计信息模型描述[J].土木建筑工程信息技术,2014,6(4):30-35.
论文作者:刘秀松
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/3
标签：模型论文; 信息论文; 建筑论文; 施工图论文; 结构论文; 建筑结构论文; 实体论文; 《基层建设》2016年10期论文;