基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计研究

基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计研究

赵杨1姜源2隋娜3彭博4

沈阳城市学院辽宁省沈阳市110112

摘要:近年来我国建筑设计系统取得了一定的进步,在建筑系统设计中引进了各项技术,使施工设计更加完善和规范。在建筑工程领域中建筑信息模型作为一种重要的工具,并在建筑施工的各个领域中得到广泛应用,由于建筑信息模型具有一定的特殊性,在实践过程中应对结构施工图进行不断优化和完善,对设计流程全面掌握,并将具体的措施落实到实际施工设计中去,充分利用建筑信息模型优势,为施工图设计提供相关策略。

关键词:建筑信息模型;建筑结构;施工图设计

一.建筑信息模型在施工图设计中的应用优势

(一)实现数据信息整合

由于建筑施工图设计的信息种类多样,数据繁多,随着社会快速发展,建筑工程构件需求量不断增加,要求更加复杂,在结构施工图设计中信息量不断增加,从而为施工图的设计工作带来了挑战。在建筑图设计中通过应用建筑信息模型,对相关资料与数据信息进行数字化处理,将各类信息进行快速整合,从而为施工设计者提供全面的信息资源,并增加施工图设计的可靠性和安全性。

(二)实现立体可视化设计

在建筑结构施工图设计中传统的设计方式是通过CAD技术来实现的,该种设计技术是一种平面化设计方式,不利于设计人员对建筑结构进行多角度观察和整体考量。而在建筑施工图设计中建筑信息模型技术的应用,可以为设计人员提供三维立体化的建筑结构形式,便于设计人员可以对建筑物进行直观的规划与分析,从而确保在建筑结构设计中可以符合多种要求,同时也有利于从多个角度进行调整与观测,使施工设计图具有空间立体化与可视化。

(三)提升了施工图整改效率

在建筑施工图设计中通常需要经过多次重复的图纸修改和设计变更来达到建筑施工要求,而对于施工图纸调整与变更有时会是某一小细节方面的改动,有时也会是一种大幅度调整[2]。在传统施工图纸修改过程中无论是哪一细节出现变动,都会用人为的方式来进行细节修改,同时进行整体修正,在人为修改的过程中容易因设计人员缺乏妥善的考虑或错误,对某一部分进行修改,而对施工图纸的整体准确性带来影响。而在建筑施工图设计中应用建筑信息模型,设计人员只需对某一处进行修改,则系统会对其变化而进行相应的修改,并为其提供可参考文件,从而提高了施工图整改的整体工作效率,为施工图整改工作的可靠性与准确性提供了保障。

(四)实现了设计流程的优化

由于建筑信息模型技术操作简便,一般的从业人员在经过几次培训后即可对其操作方式快速掌握,建筑信息模型技术在施工图设计中应用可以使设计中的各项工作内容进行简化,并将所有的信息资源最大可能的集成于计算机平台中,使设计人员可以更加便捷的获取到相关信息,并为其提供辅助操作工具,使施工图纸设计统一化,流线化,成为一种可循环利用的工作方式,实现了对设计流程的优化,有利于提高工作效率,加快工作进度[3]。

二.建筑信息模型在建筑施工图设计中的实际应用

(一)建筑信息模型构建

建筑信息模型设计是建立在IFC标准基础上所建立起来的,根据现有的标准模型逻辑结构来进行模型渲染,而这种建筑信息模型的构建过程是高效的,可以有效提升IFC运行效率,使设计工作更加便利与间接,快速导出IFC标准模型文件。建筑信息模型是由计算结果模型,材料信息模型,属性定义模型和结构构建模型所组成,各个模型构建了建筑施工图设计的各个内容,并通过统一和分割的方式来实现对建筑结构模型的构建,而计算结果模型则是对设计中产生的计算结果进行耦合与关联,并实现对结构构建的优化[4]。结构构建模型是建筑基本构建的模型构建,同样也是建筑结构中的基本构成要素,如立柱,墙体,房梁等,通过结构构建模型来使建筑各个元素进行关联。属性定义模型是建筑信息模型的一种动态构建模型,是一种冬天属性参数,为模型拓展提供接口。在建筑信息模型构建中为确保各个信息之间完整,统一关联,这种关联性是一种非对称性和对称性并存的,设计人员应根据实际情况来掌握,明确建筑信息模型的辅助设计工具,充分发挥设计人员主动性,进行应急处理与实时掌控。

(二)建筑信息模型设计实施

在施工图设计中应用建筑信息模型,可以有效改善传统CAD技术进行设计的多种不足,从而实现设计操作流程的简化。在设计实施中首先应构建建筑信息模型,在信息模型中应包括计算,材料,构建和属性模型,再对所构建的模型用IFC格式导出,对导出文件用建筑信息模型集成和提取平台来将结构构建信息进行分离,建立出建筑信息模型[5]。例如在某市区实验幼儿园项目实施中,在施工图设计中采用专业BIM施工图设计,来提点CAD软件操作,实现三维施工图设计。在施工图的实际设计中根据建设方任务要求,对设计采参数进行梳理与明确,根据设计条件建模,并输入构建中的各项关联信息,形成后期处理文件。其次,对模型中建筑内部力学性能加以计算与分析,如将混凝土施工中可能出现的收缩问题进行充分考虑,改变力学结构,根据建筑信息模型技术中的力学算法进行变量分析,进行模型调整和定义。在对力学性能计算和调整后,可以形成初步建筑信息结构施工模型,在通过参数与标准对照后,可以利用系统导出相应的IFC模型[6]。在建立了BIM模型和IFC模型后,进行数据关联和耦合处理,从而完善建筑信息模型的建筑结构施工图。在施工图建设完成后,设计人员还要根据施工场地实际情况和建设方意见,来对施工图进行进一步的整合与调整,并将实际参数和属性进行考虑,使施工图设计工作更加完善。

根据实际案例应用发现,在建筑施工图设计中应用建筑信息模型,不但会减少工程设计量,同时在设计完成后会生成三维效果,可以对设计中所存在的问题进行直接解决,如机电点位和强弱电箱位置,结构剪力墙碰撞问题,梁高和管线碰撞问题等得到解决,提高工作效率。

结语:

在我国建筑施工领域中建筑信息模型的应用还并不十分完善,在实际应用中还存在着诸多不足,但从当前情况来看,建筑信息模型在施工图设计中使设计工作效率得到明显提高,有利于实现建筑设计方案的优化,为其提供了更多可能性,为建筑工程行业发展起到推动作用。但为了确保建筑施工图设计的质量和效率,在建筑信息模型的实际应用中还要在施工设计流程和设计方法进行进一步优化,将现行的设计规范和制图原则相结合,提升模型运行效率。

参考文献:

[1]石书羽.浅析基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].建材与装饰,2017(47):99.

[2]徐涛.建筑结构施工图设计中的建筑信息模型构建[J].建筑技术开发,2017,44(07):29-30.

[3]凌小萍.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].建材与装饰,2016(37):88-89.

[4]张炎鑫.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计研究[J].低碳世界,2016(23):170-171.

[5]王勇,张建平,李久林.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(04):30-35.

[6]严坚.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计分析[J].科技创新与应用,2014(17):229.

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