BIM的建筑结构施工图设计研究汪鑫

BIM的建筑结构施工图设计研究汪鑫

汪鑫

中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆市400016

摘要：建筑模型本身存在着一定的特殊性，而在实际的施工图设计阶段，必须对于建筑结构的施工图进行深入的优化和完善，才能对于施工过程起到应有的指导效果。而在当前情况来看，在建筑结构施工图设计之中应用BIM技术已经成为了大势所趋，能够解决多种CAD制图技术的缺陷和问题，从而提升施工图设计的效果。本文作者根据自身研究BIM技术多年的实际经验，对BIM的建筑结构施工图设计展开了深入的分析和研究，并根据实际情况，提出了BIM技术在建筑结构施工图设计的应用要点，希望能对相关从业人员起到一定的启发作用。

关键词：BIM；建筑结构；施工图设计

引言：

在当前我国建筑结构施工图设计阶段，大多数设计人员仍然采用传统的二维CAD制图技术进行设计，然而随着时代的发展，科技的进步，这种技术已经无法满足当下建筑工程的设计要求。而采用BIM技术进行建筑结构施工图的设计，能够改善原有的施工设计工序复杂、误差严重等问题，从而进一步提升建筑结构施工图的设计质量。

一、BIM的建筑模型设计

在当前情况下，BIM的建筑模型设计主要包括结构构件模型设计、属性定义模型设计、材料信息模型设计以及计算模型构建等，而其中，结构构件模型设计就是将多种使用在建筑工程设计之中的构件进行关联性的建立，从而使多种建筑构件具有关联效应；而属性定义模型设计则是基于定义关联的基础上，将构件的动态属性进行定义，从而为BIM的模型提供动态扩展的接口。材料信息模型的设计，则是对于建筑工程之中使用的多种材料进行信息数据库的建立，然后根据建筑工程的实际需求进行模型的设计；计算模型的构件则是主要根据建筑结构的受力分析结构进行计算，将计算的成果与建筑结构产生关联效应[1]。

二、BIM技术在建筑结构施工图设计应用的优势

（一）信息集成的数量较大

BIM技术在建筑结构施工图设计的应用之中，主要是通过数字的方式来体现建筑结构的多种信息，从而实现数据信息的资源共享。而通过BIM技术的应用，也可以更加全面与深入的对建筑材料、建筑物性质以及建筑结构空间进行有效的处理和分析，同时采用电子计算机技术将多种施工过程需要用到的数据信息进行模块化和集成化的处理，从而使设计人员在数据信息的调用上更加便捷和高效。

（二）提升设计图纸的可视化

与传统的二维CAD设计图纸技术相比，BIM技术能够通过三维数字建模的方式将建筑物的构建体现出来，使设计图纸更具立体性和全面性，能够更加准确的传达建筑的设计理念，从而使其能够更好的对施工现场进行指导[2]。

（三）后期的修改更加方便

通过BIM技术的应用，能够使建筑结构的信息更加直观的表现在建筑结构施工图上，同时，各个建筑构件之间的关联更加紧密，能够直接反应出各个构件参数信息修改对建筑施工图造成的影响，从而提升后期修改工作的工作效率。

（四）更加精准的参数化设计

采用BIM技术进行建筑结构施工图设计时，能够将多种建筑构件的数据进行展示，同时也可以将这些数据参数进行有效的转化，提升数据参数利用的准确性和全面性，同时，参数的改动也会具有联动效应，一个参数改动，与其相关的参数也会随着改动，这也起到了优化施工设计方案的作用。

三、基于BIM技术的建筑结构施工图设计研究

（一）设计流程的分析

在BIM技术应用于建筑结构施工图设计时，能够全面存储结构设计之中的信息和参数，同时也支持对于图形和模型的自动更新和修改。也就是说，采用BIM技术进行建筑结构的可视化建模，并按照相应的设计进行IFC文件的导出，能够通过BIM技术进行结构信息的提出，从而起到优化建筑结构设计流程，提升设计质量的根本作用。在设计的流程之中，设计人员也可以通过BIM技术为建筑结构设计提供的数据信息交流平台进行施工图设计问题的交流和研讨，明确多种设计人员的设计理念，找到设计之中存在的问题并进行全面的解决，减少在设计过程之中出现错误设计的可能性[3]。

（二）建模分析流程

建模的分析是当前BIM技术应用的主要内容，对于建筑模型而言，设计人员应该从多种角度进行分析，从而提升建筑模型分析的精确性，使其能够更好的服务于建筑结构的施工图设计。对于建筑结构施工图设计而言，核心的内容在于结构物理模型的构建，结构物理模型包括建筑结构的力学性能、属性信息、约束信息以及多种节点信息和构件信息等。这些信息之中，包括建筑结构施工图的设计结果以及建筑材料的使用信息。通过建筑模型的分析，能够使设计人员掌握建筑结构的实际属性，了解建筑材料的多种信息，从而提升建筑结构施工图的设计质量和设计效率。

（三）建筑结构施工图设计流程

采用BIM技术可以对建筑结构施工图进行三维渲染，从而直观的进行设计成果的展示；另外BIM技术之中包含多种先进的计算工具，能够全面提升数据计算的速度和精确程度；同时，BIM技术也可以进行设计细节的优化，提升多种建筑资源的利用效率，减少资源浪费的情况；另外，针对于建筑工程的多方面数据，BIM技术也可以提供数据的对比和分析，能够为多种设计方案的选择提供更加合理的依据，减少建筑工程成本的设计风险，对于建筑结构设计而言，也可以对于设计的方案内容进行虚拟施工，从而为图纸设计的可靠性和可行性提供有力的依据；采用BIM技术，能够对建筑结构设计进行碰撞检查，减少重复施工和错误施工的几率，也能够起到提升业主与施工方沟通效率的根本作用；同时，BIM技术也包含可计量的设计功能，能够促进施工设计数据信息的协同化和共享化，为建筑工程的设计管理和施工管理提供可靠的依据。建筑结构施工图设计对于结构的逻辑依赖性较高，也就是说，在进行施工图的分析过程之中，应该把握各个构件之间的属性关系，掌握建筑结构的模型优化方法。考虑到建筑结构设计形式与材料属性之间的关系，明确墙体结构和梁柱结构之间的构造关系。另外，在混凝土结构和钢筋结构的设计时，要对于建筑材料的性能和参数进行了解和分析，对于施工图进行科学合理的多台扩展，全面提升模型的可操作性和设计质量。在动态扩展的过程之中，应该采用实体扩展以及属性扩展等多种方法，使建筑结构施工图设计更具有层次感和严谨性[4]。

在实现BIM建筑模型的构建时，应该结合结构原型的开发过程，根据数据库之中的相关指标，对于相应的资源和数据信息进行合理的运用。在这个过程之中，物理存储的信息和模型之间应该通过接口层进行有效的连接；而系统的定义和确保模型设计质量的功能则应该通过模型层面来完成，除此之外，BIM系统在模型设计上，设计规则与图层管理、文件信息的调取都是通过数据层进行实现的，数据层的相关内容也可以作为检查建筑结构施工图设计质量的有效依据，从而全面提升建筑结构施工图的设计质量。

四、结束语

随着建筑工程行业的深入发展，BIM技术也在建筑工程之中得到了深入的应用。BIM技术本身是通过三维建模的形式将建筑工程的多种信息进行更加直观的展示，从而促进建筑设计的可行性与合理性的不断提升。将BIM技术应用到建筑结构施工图设计之中，能够全面提升施工图的设计质量和设计效率。本文首先分析了BIM技术在建筑结构施工图设计之中应用的优势，同时对于技术应用在设计流程、施工图设计流程、和建模分析流程之中的应用要点和重点进行了论述，从而使设计人员能够明确BIM技术的应用要点，提升BIM技术的应用效率，促进我国建筑工程行业的深入发展。

参考文献：

[1]张正.基于BIM的建筑结构施工图设计分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（10）：554-555.

[2]袁颖颖，施月鑫.基于BIM的建筑结构施工图设计分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016，6（8）：872-872.

[3]李松.基于BIM的建筑结构施工图设计分析[J].建材发展导向（上），2018，16（10）：166-167.

[4]时礼，马晓爽.小议基于BIM的建筑结构施工图设计[J].建筑工程技术与设计，2016，（20）：733-733.