基于BIM的建筑结构施工图设计论文_邓成波

基于BIM的建筑结构施工图设计论文_邓成波

中国建筑第二工程局有限公司 北京市 100000

摘要:建筑结构施工图的设计质量关系到整个工程的施工质量和效率,需要重点关注。随着科学技术的发展,建筑信息模型(BIM)的不断发展和应用,使得建筑结构施工图设计中存在的各种瓶颈问题得到有效解决,与此同时,还能够将结构施工设计转化成三维立体画,为建筑施工人员作业提供更加清晰、具体的图纸信息,方便他们了解建筑结构的设计思想,从而精准的进行建筑施工。

关键词:BIM;建筑结构施工图;设计

1、BIM及其在建筑结构施工图设计中应用的意义

BIM即建筑信息模型,是指在建筑的构造过程中构建和应用可以计算的数码信息。这类数码信息可以实现自动化管理,并使各项信息文件达到高度的统一,换言之建筑信息模型就是一种可视化的三维模型,它包含了建筑工程的所有信息属性,并满足使用者对于各种相关信息的计算需要,使其可以寻求最高效快捷的解决方法。利用BIM建筑模型进行建筑施工图的设计可以三维渲染,直观的宣传展示;提升算量的速度和精度;优化计划细节,减少资源浪费;针对建筑工程的各方面数据进行多算对比,为建筑工程成本风险管控提供依据;针对建筑工程设计图纸进行虚拟施工,为保证图纸设计的可操作性提供依据;进行碰撞检查,减少返工,错误损失等,提升业主和施工方的沟通效果;通过可计量功能,实现管理部门间的信息协同和共享,进而为管理决策提供有效的依据。可见此项技术应用在建筑结构施工图设计中具有重要的意义。

2、BIM在建筑结构施工图设计方面的优势

2.1实现了数据信息的有效整合

在建筑结构施工图设计中,数据信息种类繁多,而随着社会的发展,建筑工程的构件需求量激增,同时要求也日益复杂,因此在结构施工图设计方面的信息涌入量也大幅增加,为施工图设计造成了极大的挑战。通过建筑信息模型数字化信息处理技术,可以快速有效的将各类信息整合到一起,为设计者提供全面可靠的信息资源,增加了施工图设计的安全性和可靠性。

2.2实现了立体可视化设计

BIM技术改变了传统的二维平面设计模型的模式,直接构造出来三维信息模型,大大地节约了工作时间,从立体三维方面来进行设计,BIM技术可视化的特点更是可以让人们通过对模型的观察来了解和解析建筑物的不足和优点,对不足之处加以改进,使得建筑物更加完善。其信息完备性的特点使对建筑的信息描述十分完善,从设计图到如何施工,再至施工后成品的状况、物业等等,囊括了一个建筑从始至终全生命周期的所有信息,面面俱到。

2.3协同性强

BIM技术协同性强的特点则可以让各个部门相互配合设计,让建筑物的结构更加完善,加快项目的进度,提升工作质量,在以前利用CAD工具来进行建筑结构施工图设计的时候,工程的管线问题始终是个麻烦的事情,但是BIM技术的协调性十分强,可以利用让管线碰撞的方式来轻而易举地解决这个问题,简单有效。通过BIM技术可以把整个建筑物统一在一个建筑模型之上,与以往几十页的设计图相较而言十分方便,一目了然,而且在设计工作过程中可以自动的生成报告文件,这样可以提高设计效率,减少设计过程中所消耗的时间。

2.4提升了施工图修改、调整的效率

建筑结构施工图设计常常要经历多次的设计变更和图纸修改来达到建筑施工的具体要求。对于施工图的变更和调整可能是大幅度的调整,也有可能是某一处细节的改动,然而在传统的施工图修改的工作上,无论哪一个细节产生了变动,都需要人为的将细节修改带来的变化进行手动的修正,在这个过程中很容易因为设计人员考虑欠妥或者错误的忽略掉某一部分的修改而对整个施工图的准确性造成不利影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过建筑信息模型技术,设计人员只需要针对某一处做出修改,系统就会对该变化带来的相对应的其它修改提出可供参考的文件,不仅使得修改、调整的工作效率得到提升,而且为修改的可靠性、准确性提供了保障。

3、基于BIM的建筑结构施工图设计

3.1设计流程分析

BIM的建筑结构施工图的设计流程与传统的结构施工设计并不相同,存在较大差异,一般来说,传统的建筑结构施工图设计通常采取二维图纸的方式,存在诸多弊病,首先,相关设计人员需要结合实际施工情况设计模型并且分析建筑结构,依据结构设计软件实现构建设计以及内力分析,其次,将计算得出的结果提交给相关设计人员,并且对建筑设计模型进行调整,直至满足建筑设计需求,最后,需要根据结构设计进行施工图纸的绘制,由于目前的CAD技术取得了长足的发展,能够利用图层识别技术,进行构件定位以及自动导入轴网等少量信息,但是大量信息还无法兼顾,在绘制建筑结构施工图的过程中,尽管CAD软件能够具备一定的二维图自动生成功能,但是并没有关联性、完整性的信息,还不能够确保信息一致。

基于BIM的建筑结构施工图设计能够具备完整的信息模型于工程设计中,能实现图档与模型的自动更新以及关联,并且实现相关软件之间的信息转换。首先,通过BIM设计软件监理BIM模型,然后将BIM设计模型导出成为IFC文件,并且采用BIM模型集成与提取平台,将建筑设计模型的结构构件信息加以提取,从而实现建筑结构施工图设计BIM模型,除此之外,还要通过BIM模型的提取实现结构设计模型的几何模型,并且利用补充荷载以及定义约束信息,进行结构的设计与分析,并且将设计结果进行反馈,调整模型,其次将建筑模型与设计结果形成的BIM模型有机结合在一起,完成完整的BIM模型,最后,进行BIM的建筑结构施工图的协同管理,建筑结构施工图BIM模型的构建时实现设计流程的关键所在。

3.2模型需要

建筑结构施工图设计的信息模型的核心内容是结构物理模型,其中不仅含有物理结构模型,同时还具有模型的管理信息和属性信息。结构物理模型主要包含节点信息、约束信息、构建信息等多种信息。而属性信息中包括设计结果信息、材料信息以及荷载信息等,关联信息包括属性与模型关联、视图与模型关联以及构件之间关联等,管理信息中包括用户权限信息、模型版本信息以及模型所有者信息等。

3.3BIM建筑模型实现

BIM建筑模型在有效平台的作用下,具有二次开发和利用的功能,所以在实现的过程中,要结合该结构原型开发过程,按照系统数据库的相关指标,合理的应用相应的资源和数据信息。在此过程中物理存储数据和模型之间的有效连接主要通过接口层实现;而系统定义和保证模型满足施工图设计要求的职责主要通过模型层实现;另外,BIM系统在模型、设计规则、图档管理、文件、系统等方面的信息均存储与数据层,在操作者合理操作的情况下,可以对数据层中存储的信息进行访问,并利用数据层中的信息对建筑施工图设计的结果进行检查,保证图纸设计的准确性。

4、结束语

总的来说,基于BIM的建筑结构施工图设计,不仅能够将结构施工设计转化成三维立体画,为建筑施工人员作业提供更加清晰、具体的图纸信息,方便他们了解建筑结构的设计思想。同时还大幅度的提升了设计工作效率,并为优化设计方案提供了更多的可能性,推动了建筑工程行业的健康持续发展。因此,建筑结构施工设计人员,应该正确认识基于BIM的建筑结构施工图的设计优势,充分运用BIM设计建筑结构施工图,保证设计工作的有效性和准确性,从而促进我国建筑设计行业的可持续健康发展。

参考文献

[1]刍议结构施工图平法与BIM[J].朱晓霞.建筑设计管理.2015(06)

[2]基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计分析[J].严坚.科技创新与应用.2014(17)

[3]BIM的建筑结构施工图设计浅谈[J].朱艳,鲍一然.门窗.2016(12)

论文作者:邓成波

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/14

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