趙海瓊

（云南旅游職業(yè)學(xué)院國土資源工程系，云南昆明，650221）

0 前言

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)在我國的實(shí)際發(fā)展當(dāng)中占據(jù)重要的地位。我國建筑行業(yè)在目前的發(fā)展中，工程設(shè)計(jì)主要是以二維的技術(shù)為設(shè)計(jì)手段。并且在實(shí)際的建設(shè)當(dāng)中主要是以這樣的形式進(jìn)行信息逐漸的傳播，建筑設(shè)計(jì)主要的是以二維設(shè)計(jì)進(jìn)行工作交付。但是在設(shè)計(jì)方案修改過程中會產(chǎn)生重要的影響因素，造成時(shí)間以及人員成本的消耗。建筑信息模型技術(shù)的出現(xiàn)，極大的緩解了建筑行業(yè)的發(fā)展瓶頸。但是由于缺少建筑信息模型的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)形式，導(dǎo)致實(shí)際建筑實(shí)施當(dāng)中出現(xiàn)一定問題。因此，將建筑信息模型逐漸的完善對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著重要的意義。

1 建筑信息模型技術(shù)現(xiàn)狀分析

1.1 建筑信息模型概述

建筑信息模型是將建筑以及信息進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，對于建筑行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。建筑信息模型技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展當(dāng)中不只是一個(gè)三維立體的建筑設(shè)計(jì)工具，在其中包含的思維方式以及文化同樣有著重要的作用。在具體的建筑工程實(shí)施過程中能夠集成各種因素，進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的計(jì)算，保障具體施工當(dāng)中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正確的運(yùn)行。其重要的意義是對于建筑工程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目信息的敘述以及表達(dá)，建筑信息模型的相應(yīng)特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

第一，信息的聯(lián)動以及集成性。建筑信息技術(shù)在進(jìn)行模型創(chuàng)建的過程中，是利用三維的數(shù)字模型技術(shù)以及參數(shù)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行模型創(chuàng)建。與傳統(tǒng)的幾何繪制以及點(diǎn)、線、面的設(shè)計(jì)形式有著明顯的區(qū)別，其是將建筑當(dāng)中涉及到的墻、門窗、房梁等進(jìn)行構(gòu)建。通過建筑關(guān)系進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)建筑關(guān)聯(lián)性的修改。在建筑信息模型具體實(shí)施當(dāng)中，其中具有重要的信息數(shù)據(jù)。不同的建筑軟件在信息的儲存的形式也不相同，主要的可以分為基本數(shù)據(jù)以及附屬數(shù)據(jù)兩種。建筑信息模型結(jié)構(gòu)主要的包括數(shù)據(jù)模型以及行為模式，這兩種形式給予了數(shù)據(jù)實(shí)際意義。

第二，協(xié)調(diào)性與一致性。原始的建筑模型的設(shè)計(jì)主要的體現(xiàn)的是二維的設(shè)計(jì)形式，建筑信息模型是一種三維的模型制作模式，但在實(shí)際的操作當(dāng)中，建筑信息技術(shù)能夠?qū)⑷S的模型隨時(shí)的轉(zhuǎn)化成為二維模型，體現(xiàn)了一致性的特點(diǎn)。并且在具體的操作當(dāng)中，建筑信息技術(shù)逐漸的成為信息保障環(huán)節(jié)的重要因素。其能夠使得在實(shí)際的模型構(gòu)建過程中，達(dá)到信息共享處理的特點(diǎn)。減少在實(shí)際的信息繪制以及計(jì)算當(dāng)中產(chǎn)生的誤差，并能夠與圖紙進(jìn)行同時(shí)更新，保證協(xié)調(diào)性，使得設(shè)計(jì)過程的整體效率提升。

第三，建筑參與方協(xié)同合作。建筑工程是通過多個(gè)工程項(xiàng)目來合作完成的，并不是單方面的技術(shù)完成。各方的充分合作能夠有效的提升建筑施工的進(jìn)程以及質(zhì)量，可見看出各方合作的重要性。建筑信息模型技術(shù)的出現(xiàn)，為各個(gè)方面的建筑合作方提供了交流的信息平臺，建立了良好的合作關(guān)系。建筑信息模型技術(shù)在具體的數(shù)據(jù)管理當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)多方同時(shí)瀏覽，保證信息共享，施工的正常進(jìn)行，提升項(xiàng)目建設(shè)的效率。

1.2 建筑信息模型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

建筑信息模型在具體的實(shí)施當(dāng)中有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的約束，只有按照具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑信息模型技術(shù)的使用，才能夠?qū)嶋H的建設(shè)當(dāng)中按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。在整個(gè)模型的實(shí)際設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息的共享以及交流，保障各個(gè)軟件之間交流溝通，提升生產(chǎn)效率。只有嚴(yán)格的按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行協(xié)作，并進(jìn)行具體的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)真正的建筑業(yè)的信息化，現(xiàn)代的國家當(dāng)中有具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，文章針對IFC進(jìn)行具體標(biāo)準(zhǔn)的研究。

IFC標(biāo)準(zhǔn)是建筑信息模型要求標(biāo)準(zhǔn)的重要形式，在最初的低級版本一直發(fā)展到現(xiàn)代的高標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，經(jīng)過了多年的發(fā)展以及探索，使得標(biāo)準(zhǔn)逐漸的完善。其房展的標(biāo)注是建立完善的國家化的ISO標(biāo)準(zhǔn)，并且IFC在實(shí)際發(fā)展歷史如下圖1所示。

2 基于建筑信息模型的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)需求

2.1 設(shè)計(jì)流程

在建筑設(shè)計(jì)不斷的發(fā)展進(jìn)程中，建筑信息模型與傳統(tǒng)的建筑施工圖設(shè)計(jì)模式不同。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)過程是采用二維的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，其在二維實(shí)際操作當(dāng)中的工作模式以及流程如圖2所示。在建筑工程施工建筑階段，具體流程有以下幾個(gè)步驟。第一步，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對于建筑圖紙進(jìn)行數(shù)值的分析，并根據(jù)具體的數(shù)值進(jìn)行模型的設(shè)計(jì)工作。第二步，將設(shè)計(jì)的具體模型以及數(shù)據(jù)結(jié)果，交給設(shè)計(jì)人員，通過設(shè)計(jì)要求進(jìn)行模型的數(shù)值調(diào)整。第三步，最后根據(jù)準(zhǔn)確的數(shù)值信息以及模型進(jìn)行構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)施工圖。二維模型設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中起著重要的作用，但實(shí)際工作量相當(dāng)巨大。并且在實(shí)際偏差需要修改時(shí)會產(chǎn)生手工修改，增大實(shí)際操作繁瑣程度。

圖1

建筑信息模型的出現(xiàn)，使得建筑行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。其在發(fā)展進(jìn)程中，與傳統(tǒng)的方式相比較具備一定的優(yōu)點(diǎn)。第一點(diǎn)，建筑工程設(shè)計(jì)過程中，其中的信息模型較為完整，并且支持模型以及對于模型圖檔的修改能夠自動更新，保證信息更新安全。第二點(diǎn)，建筑信息模型在開放性的支撐過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)信息之間的轉(zhuǎn)換與共享，防止信息丟失以及更新產(chǎn)生的操作上的麻煩。建筑信息模型在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該重視相應(yīng)步驟，確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。第一步，通過建筑信息模型軟件將建筑設(shè)計(jì)形成模型，確定具體的數(shù)值。第二步，將建立過后的建筑模型，通過IFC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，確定模型事都符合標(biāo)準(zhǔn)。并應(yīng)該利用軟件設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，提取出模型具備的結(jié)構(gòu)信息，建立全面的施工圖模型。第三步，通過建筑信息模型進(jìn)行構(gòu)建施工圖的管理，將具體數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中建筑信息模型的構(gòu)建。

圖2

2.2 描述需求

在建筑信息模型設(shè)計(jì)中，除了包含結(jié)構(gòu)的物理模型外，還包括關(guān)聯(lián)信息、屬性信息以及管理信息等。結(jié)構(gòu)物理模型信息包含節(jié)點(diǎn)信息、截面信息、軸網(wǎng)信息、約束信息以及構(gòu)建信息；關(guān)聯(lián)信息中包括模型與屬性關(guān)系、模型與視圖關(guān)系等；屬性信息包括材料信息、荷載信息以及內(nèi)力信息以及設(shè)計(jì)結(jié)果等因素。管理信息中包括所有者信息、用戶權(quán)限以及模型版本。

3 建筑信息模型的建筑施工圖設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 建筑信息模型的設(shè)計(jì)

建筑信息模型的設(shè)計(jì)，是參照IFC的相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并且在實(shí)際的模型設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)該重視運(yùn)行效率以及方便性。通過簡化的IFC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑信息模型的設(shè)計(jì)工作的開展，這樣的方式能夠保證建筑信息模型的實(shí)施高效性。在進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該重視結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計(jì)工。其主要的包含四個(gè)部分，其中主要包含材料信息類模型、屬性定義、結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及計(jì)算結(jié)果這四個(gè)重要的組成方式。其中材料信息類模型當(dāng)中包含鋼筋、混凝土、材料以及材料關(guān)聯(lián)；屬性定義當(dāng)中包括屬性、屬性集、屬性定義以及屬性定義關(guān)聯(lián)；結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)中包括建筑構(gòu)件（Building Element）、板、梁、柱、墻以及構(gòu)件關(guān)聯(lián)；計(jì)算結(jié)果(Calculation Result) 當(dāng)中包含計(jì)算結(jié)果、內(nèi)力以及設(shè)計(jì)結(jié)果。這幾個(gè)模型之間的相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成了一個(gè)整體，使得建筑模型能夠得以完整。并在具體的實(shí)施過程中能夠促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展，推動建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步。

3.2 建筑信息模型平臺的營建工作流程

在建筑建設(shè)的過程中，進(jìn)行模型設(shè)計(jì)的工作流程至關(guān)重要。本文基于建筑信息模型進(jìn)行研究，分析基于建筑信息模型平臺的建筑方案的設(shè)計(jì)流程。在進(jìn)行實(shí)際的建筑模型的構(gòu)建時(shí)，建筑信息模型系統(tǒng)是跟隨建筑進(jìn)程被設(shè)計(jì)師所進(jìn)行完善和應(yīng)用。但在目前的發(fā)展?fàn)顩r可以看出，對于整個(gè)施工過程的局部專業(yè)、局部建設(shè)以及局部項(xiàng)目進(jìn)行模型建設(shè)時(shí)過渡時(shí)期的重要方式。因此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該進(jìn)行有效的控制進(jìn)行分階段的實(shí)施建筑信息模型建設(shè)。

3.2.1 概念設(shè)計(jì)階段

在前期的概念設(shè)計(jì)當(dāng)中，將涉及方案通過建筑信息模型進(jìn)行衡量。在完美的表現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)意性的同時(shí)，應(yīng)該重視建筑面積的分析、地產(chǎn)建設(shè)收益分析、視野度分析以及日照的軌跡等等進(jìn)行建筑的具體設(shè)計(jì)，確保具體實(shí)施過程的準(zhǔn)確性以及合理的建筑布局。

3.2.2 方案設(shè)計(jì)階段

在這一階段使用建筑信息模型，對于建筑的復(fù)雜程度能夠?qū)唧w的優(yōu)化、方案的可行性以及方案的對比等方面進(jìn)行分析。并且能夠?qū)ㄖ?dāng)中的能源消耗、采光分析、日照分析以及疏散分析進(jìn)行有效的優(yōu)化，促進(jìn)建筑模型的合理性。

3.2.3 施工圖設(shè)計(jì)階段

對于建筑的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的二維模型已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代的發(fā)展需求。對于復(fù)雜的圖形二維軟件進(jìn)行處理的過程中具有一定的難度，并且難度巨大。建筑信息模型在其中的應(yīng)用能夠有效的對于復(fù)雜的建筑模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

3.2.4 專業(yè)管線綜合

管線設(shè)計(jì)是保證整個(gè)建筑能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵，在進(jìn)行大型建筑的模型設(shè)計(jì)過程中，管線設(shè)計(jì)相對復(fù)雜。建筑信息模型有效地解決了這一問題，其能夠通過自身的三維模式進(jìn)行管線布局設(shè)置，使其更加合理化。

4 結(jié)論

綜上所述，在實(shí)際的建筑行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，建筑施工中的模型設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑施工中的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的建筑方式已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代的多樣的、現(xiàn)代化的建筑需求。并且二維的設(shè)計(jì)方案在建筑施工模型設(shè)計(jì)當(dāng)中具體一定難度，建筑信息模型技術(shù)的使用，能夠有效的提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的設(shè)計(jì)效率。隨著社會生產(chǎn)力水平的逐漸提升，未來的建筑水平必定會向著科技化的方向發(fā)展。對建筑施工當(dāng)中的設(shè)計(jì)圖有著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，不斷的更新以及完善建筑信息模型的發(fā)展，能夠有效的提升建筑行業(yè)的發(fā)展水平，促進(jìn)信息電子技術(shù)水平進(jìn)步過程中，保證我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。