BIM技术在建筑施工图设计中的初步应用
2015年14期目录 本期共收录文章20篇发布日期： 2015-09-10BIM技术在建筑施工图设计中的初步应用摘要：随着经济的发展。建筑工程得到了进一步的发展，其中施工图设计是关系建筑工程发展的基础所在，只有建筑施工图设计水平得到有效保障，才能更好地确保施工质量，而BIM技术的应用在很大程度上实现了这一目标，本文主要就BIM技术的概述以及其在建筑施工图设计中的初步应用进行了分析研究。
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关键词：BIM技术；建筑施工图设计；应用
一、BIM的概述
建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）是近几年建筑界热捧的新名词，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM涵盖了几何学、地理信息系统、空间关系以及各建筑构件的材料、面积、体积、数量、机电参数、价格等相关数据和经济指标，从而提供了一个关于建筑物的集成与联动的完整信息库。BIM是建筑设施物理与功能特性的数字化表达；是一个共享的信息资源，分享有关这个建筑设施的信息，为该建筑从设计到拆除的全生命周期中所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同专业相关方通过在BIM中输入输出、更新和交换信息，以反映各自职责的协同工作，为多专业协同作业提供了坚实基础，显著提高了整个建筑工程的效率。
二、BIM技术的特点
1、可视化
传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成，其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示，但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台，设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来，有助于建筑企业内部的人员交流，并对相关的设计进行讨论，做出最佳决策。
2、协调性
协调性首先是建筑企业内部各专业人员间的组织协调，在内部形成一个有效的标准性文件，便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果，例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。
3、模拟性
传统建筑设计在施工前只存在一个理论上的工程项目，具体效果只有等到施工后才能体现，很多难以预料的问题会在施工中一一呈现出来，但难以进行更正，最有效的方法是在设计中消除问题，进行设计优化。BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑，并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配比承受应力之间的关系时，仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例，因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中，模拟房屋的结构，在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况，将得到的数据绘制成统计图，明确找到最佳配比点。
三、BIM技术在建筑施工图设计中的初步应用
本工程为某高层建筑工程施工，该建筑共23层，地下2层，该建筑整体规划中，小区主要入口设在南面道路上，于北面28米道路侧开设另一次要人行出入口及地下室车道。在南侧主要出入口处，设置了小区管理室及通往地下室的机动车出入口。地上层采人车分离的动线设计概念，除紧急时供消防救灾车辆外，小区内动线为供人行使用的景观中庭散步道。以维持小区内宁静安全的生活质量。
1、应用BIM进行建筑施工图设计的优势
在该工程中，采用了建筑信息模型，即就是在建筑过程中，通过数字方式展示建筑结构施工中的多种信息，从而有效实现各项建筑信息资源共享的新型技术。利用BIM进行建筑结构施工图设计的主要优势表现在：第一，具有较大的集成信息量。它不仅能较全面地将建筑材料、建筑物性质、建筑结构的空间关系等信息进行综合处理，还利用计算机技术使各项建筑施工的相关信息数字化、模型化，为建筑设计人员及施工人员在调用相关信息时提供便利。第二，能更好地实现设计图纸的可视化。相较于传统的二维CAD软件，BIM模型能够更精确地将相关建筑构件数字化，通过设计图纸将建筑结构更立体地展现出来，从而有效提高施工的准确率。第三，可为后期修改工作提供便利。BIM模型能够直观地通过图例，将后期修改对其它建筑结构的影响反映出来，并利用模型中的相关模块进行利弊分析，进一步促进工作效率的提高。
2、设计流程
该工程的设计人员首先根据建筑设计的初步图纸进行结构和模型的分析，在相关操作软件中进行结构力分析和建筑构件的初步设计；随后将设计结果进行交流反馈，并对不足之处进行调整，使其满足建筑的结构施工要求；最后绘制出结构施工图纸，完成基于BIM模型的图纸设计。按照该工程的钢筋混凝土框架结构建筑为例，对在BIM模型基础上进行结构施工图纸设计的流程进行深刻剖析。
2.1 立面流线的造型
采用BIM在完成三维模型后同步生成立面剖面及平面，三维模型修改，平、立、剖面也自动修改，实时保持一制。
因本项目主楼上部结构外造型板，每层结构外造型尺寸、位置均不相同，且造型板采用下沉式做法，最大造型板外挑2960mm，为指导现场施工，各层平面图画出250的网格图，按照网格图定位每个造型板的弧线位置，然后以此尺寸现场模板上弹出网格线，确认造型板外侧模板位置，组织施工。
2.2 底层的异形的大象腿的绘制
一层大象腿层高为6000mm，用BIM软件类试CT切片原理，剖面以间隔1000mm自动切割成各层平面图并网格图指导现场施工，大象腿构造为：中间设砼构造柱，外面异形大象腿采用现钢结构厂家定制，并提供3D数据给厂家加工。
2.3 屋面顶部为钢结构的皇冠造型，平面为曲线不规则，立面高度也不规则，cad无法表示清楚平面，立面的关系。用BIM软件建成模型，可自动生成平面，立面，剖面图，并提供3D数据给厂家加工。
2.4 本项目四个转角阳台底部的双曲造型，平面为曲线，阳台底面也是曲线，每个剖面的轮廓均不一样，cad无法准确表达。用BIM软件建成模型，直观生成双曲造型，生成二维等高线，并提供3D数据给厂家加工。底部采用铝单板由专业厂家加工后现场安装，再现场修正与砼间的偏差。
3、布设模板及出图
基于三维设计技术的模型搭建，更全面地展现出设计师的设计意图，在模型验证的过程中，将抽象化的理念转换为具体化的模型，以其特有的直观性，降低了理解与设计上的偏差。三维设计很重要的一个环节是出平面图，在此项目中我们尝试了模型转换二维图纸的流程，借用三维软件的功能，可以轻松的进行“模型-出图-模型”双向数据交换，对提高设计师的设计图纸质量是非常有帮助的。
4、虚拟浏览模型I-model
I-model可以在设计的任意阶段创建一个交互式的3D展示文件，并将其导入Mac/Windows操作系统的电脑或是IOS/Android操作界面的可视移动设备。可以体验到一个专业的、3D实时展现的交互式浏览器。
结束语
综上所述，随着科学技术的发展和进步，BIM技术得到了进一步的发展和应用，尤其是在建筑施工图纸设计中的应用，在很大的程度上提高了施工图的质量，从而有效促进了建筑工程整体质量水平的进一步提高。
参考文献：
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