摘要:施工图设计是确保建筑工程施工得以顺利进行的关键,且施工图设计的优劣将会直接决定建筑施工进度的快慢和施工质量的高低。将BIM技术应用到建筑施工图设计之中,可以提高建筑施工图设计的整体效果,提高建筑施工进度和质量。
关键词:建筑施工图设计;BIM技术;应用效果
如今,虽然我国建筑工程施工得到了快速的发展,但是大部分的建筑施工图设计仍然在选择二维化的CAD技术,虽然该项技术也在不断的进行创新和优化,并可以提高建筑工程施工进度和质量,但是CAD二维化技术还存在比较大的局限性,且修改时费力费时、共享性能低。而BIM技术具有3D可视化、作业协同化、模拟化的优势,其能够有效解决上CAD二维化技术的不足,有效提升建筑施工图设计的质量,为确保建筑工程的施工奠定良好的基础。
1.BIM技术概述
BIM技术一般是以建筑工程的数据信息为基础来构建的一种三维建筑模型,该技术可以借助数字仿真模型来全面、系统的模拟出工程项目的真实信息,为管理人员开展精细化、系统化的管理工作奠定良好的基础。实际上,BIM技术主要是通过对各个环节的施工信息进行收集,并根据上述信息来进行三维模型的创建。在建筑工程施工过程中,可以借助BIM技术的优势,来开展建筑施工图设计工作,这样不仅可以确保建筑施工图设计的整体效果,而且还能够确保建筑工程施工的顺利进行。BIM技术在我国起步比较晚,致使相关技术和操作还不够成熟,且与BIM技术相关的政策法规还有待进一步的补充和完善,此时就需要相关单位对BIM技术的应用给予高度的重视,并结合我国建筑施工图纸设计的实际情况来对国外的成功经验给予借鉴,并将BIM技术更好的应用到建筑施工图设计的各个环节之中,有效提高建筑施工图设计效果,提高建筑工程施工质量。
2.在施工图设计中BIM 技术的优势
2.1 3D可视化
通常情况下,传统施工图设计过程中,设计人员主要是借助3D软件来对其进行设计,而且按照相应的尺寸和规格来展示建筑物的整体效果,但是建筑物的整体效果一般需要通过空间想象才可以更好的展现出来,无法实现建筑施工图的可视化呈现。此时建筑施工图设计人员就可以借助BIM 技术,来将自己的想法在建筑模型上展现出来,这样不仅可以使相关人员对设计人员的意图有个更加直观的了解和认识,而且还可以对建筑的结构和形象有个全面的了解和掌握(如图1),同时借助BIM 技术还能够确保各个部门对施工设计图进行交流与沟通,以便及时的提出修改意见,从而有效提高施工图设计的整体效果。
图1 建筑施工图设计的3D可视化图
2.2作业协同化
借助BIM技术平台能够把建筑项目中存在的空间关系、三维几何关系及材料资源等信息进行有效的整合。不管是施工单位、设计单位还是业主,都可以登陆BIM技术平台来查看与建筑项目相关的信息,从而实现资源的共享。同时,借助BIM技术平台还能够进行意见和建议的有效沟通,最终达到作业协同化的目标。通过BIM技术的应用,还可以使各个领域的设计人员更好的了解与建筑施工图设计相关的信息,并与其他专业人员进行交流,从而确保建筑施工图纸设计协同进行。此外,借助BIM 技术中的建设仿真模型,能够完成对现实建筑体的有效仿真,并收集一些有价值的数据信息,然后把这些数据信息应用到仿真模型中,从而确保施工图的准确性,以真实的数据来满足对建材、建筑结构及尺寸的规范性,有效提升建筑施工图纸设计的效果和质量。
2.3模拟化
通常情况下,传统建筑施工图设计只是在施工前期具备一个理论上的工程项目,而其他的内容需要在具体施工过程中给予有效的展现,这样往往会诱发一系列的问题。此时,将BIM技术应用到建筑施工图设计之中,能够将上述隐患给予有效的解决,然后通过对建筑项目的模拟,来对其中存在的问题进行有效的调整和优化,进而为建筑施工图设计提供重要的参考数据。
3.在施工图纸设计中BIM 技术的应用流程
3.1建筑初设阶段
在建筑初设阶段方案设计过程中,需要对建筑施工图的大体轮廓和结构给予明确,即所谓的草稿阶段。在建筑施工图纸设计初期,可以借助BIM技术来细化建筑各个环节的基本信息,并在此基础上采用细致与专业的模型。该过程中往往需要经历草图的计算、优化及调整过程,并对建筑施工方案给予明确的规范,以确保最终的建筑施工图与设计意图相符合。BIM 技术在建筑初设阶段的应用流程为:首先借助BIM 技术来构建建筑信息模型,并将其转化为IFC文件。其次,根据建筑施工图设计的要求和要求对其相关参数进行定义和修改,构建一套面向建筑施工图的BIM建筑模型。最后,设计人员借助BIM 技术平台所提供的信息资源来对建筑施工图进行模拟设计和调整,以确保设计图更好的满足施工需求。
3.2建筑施工图阶段
对于建筑施工图而言,其一般需要对节点技术与样图进行有效的补充与完善,并通过BIM技术平台将建筑三维数据添加至二维平面图纸上。通常情况下,由于BIM技术属于参数化的建模软件,此时在建筑结构模型初期设计结束后,就能够借助软件来把三维模型实际数据变成建筑施工平面图纸数据,这样一来在后续具体施工过程中,就需要根据实际需求来对设计图进行变更。同时,在正式出图的时候,设计团队要将每一个环节的设计人员集中到一起对设计图纸进行交流和讨论,以确保每一位设计人员都能够对建筑施工图纸有个全面的了解和掌握,并对存在的问题的施工图进行调整,以确保后续施工的顺利进行。此外,在建筑施工图阶段还需要委派专业人员来对设计全过程中建筑信息进行记录,以便后续查阅。例如,在某个建筑墙体施工图设计过程中,其既要包含墙体土木工程信息,而且还涉及到相关的粉刷材料和结构材料信息,主要借助BIM技术对其进行模仿,采取有效避免后期施工中出现失误问题,从而实现对建筑施工后期成本的有效控制。
4.实例探析
4.1工程概况
某高层建筑项目共23层,其中地上21层,地下2层,在对项目施工图进行设计过程中,在小区南面道路上设置小区主要入口,在距离北面28米道路侧设置地下室车道及人行出入口。地上层选择了人车分离的动线设计理念,只有在发生紧急情况时,供消防救灾车辆外,其余的时间可以作为居民使用的景观中庭散步道,这样不仅可以确保小区的安全,而且还可以提高居民的生活水平。
4.2设计流程
在对该建筑工程项目施工图设计过程中,设计人员可以根据建筑设计的初步图纸来完成对建筑结构和模式的设计,并借助BIM技术来完成建筑构件的初步设计和结构力分析。同时还可以借助BIM技术来完成对设计结果的交流与沟通,对其中存在的问题采取有效的措施给予解决,以确保建筑结构施工的顺利进行。此外,借助BIM技术模型绘制出结构施工图纸,并按照建筑工程项目的钢筋混凝土框架来对建筑施工图进行设计,来在BIM 模型基础上来完成对建筑施工图设计流程的系统、全面剖析,具体包括以下几个方面:(1)立面流线的造型。借助BIM技术完成三维模型后,就可以获得立面剖面及平面,而且在对三维模型进行修改的过程中,平、立、剖面也可以自动完成修改并实时保持统一性。由于该建筑项目主楼上部结构属于外造型板,因此要求每层结构外造型位置、尺寸存在一定的差异,而且造型板最好选择下沉式做法,这样可以为现场施工起到一定的指导性作用。(2)底层异形的大象腿绘制。通常情况下,一层大象腿层高需要控制在6000mm,并借助BIM技术类试CT切片原理,来间隔 1000mm自动切割剖面,从而得到各层平面图,这样可以为现场施工起到指导性作用。实际上,大象腿构造主要是在中间位置设置砼构造柱,而且外面异形大象腿选择现钢结构厂家进行定制,然后将定制图纸提交给3D数据厂家进行加工生产。(3)屋面顶部选择了钢结构的皇冠造型,而且平面和立面高度为曲线不规则,借助CAD技术无法对其平面给予清楚的表示,此时可以借助BIM技术来进行模型的构建,能够自动生成所需要的平面、立面、剖面图,并将3D数据直接提供给厂家加工。(4)该建筑项目四个转角阳台底部选择了双曲造型,平面和阳台底面均为曲线,而且各个剖面轮廓存在一定的差异,借助CAD技术无法准确表达。此时可以借助BIM技术直观生成二维等高线,生成双曲造型,并将3D数据直接提供给厂家加工。(5)布设模板及出图。借助BIM技术来建立施工图三维设计模型,能够更加清楚的反映设计师的设计意图,而且在对模型进行验证时,可以将抽象化的理念生成所需要的具体化模型,这样可以有效降低设计与理解上的偏差。实际上,BIM技术三维设计最为关键的一个环节就是平面图的生成,此时可以三维软件的功能来得到一套“模型-出图-模型”的双向数据交换,这样可以有效提高建筑施工图设计效果。
5.结束语
总之,在建筑行业BIM 技术得到了广泛的应用,通过对施工图纸进行可视化处理,并完成对建筑模型的建造,不仅可以为后续建筑施工提供参考,而且还可以确保建筑项目的施工质量和安全。
参考文献
[1]刘欢欢,段宗志,彭志文.BIM技术在精细化施工管理中的应用[J].洛阳理工学院学报(自然科学版).2016(02)
[2]翟越,李楠,艾晓芹,何薇.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用研究[J].施工技术.2015(12)
论文作者:罗庆忠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/2
标签:施工图论文; 建筑论文; 技术论文; 模型论文; 图纸论文; 过程中论文; 建筑施工论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;