BIM 平臺優(yōu)化施工圖設(shè)計及施工指導(dǎo)的策略研究

張彥文 張 超 張志強(qiáng) 李紅亮

(萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東萊蕪 271100)

0 引言

我國的城市化發(fā)展水平不斷提高，建筑工程行業(yè)的發(fā)展也取得重要成就，在建筑施工領(lǐng)域，需要重點做好施工設(shè)計、施工建造以及施工管理等工作，其中施工設(shè)計就是根據(jù)工程項目的實際建設(shè)要求，對施工圖進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計，為建筑施工技術(shù)提供可靠指導(dǎo)。以往的施工圖設(shè)計中需要參考多種信息內(nèi)容，設(shè)計工作較為繁復(fù)，并且技術(shù)人員在信息處理不當(dāng)?shù)那闆r下也容易出現(xiàn)各種錯誤性設(shè)計。但是在BIM技術(shù)支持下，傳統(tǒng)的施工圖設(shè)計已經(jīng)完成了現(xiàn)代化的過渡和應(yīng)用，協(xié)同BIM技術(shù)進(jìn)行施工設(shè)計，利用建筑信息模型進(jìn)行設(shè)計分析，不再應(yīng)用以往的二維設(shè)計圖紙，而是從整個項目模型分析出發(fā)，關(guān)注不同施工階段情況，規(guī)范設(shè)計流程，提高設(shè)計、指導(dǎo)水平。關(guān)于BIM平臺優(yōu)化施工圖設(shè)計及施工指導(dǎo)的策略需進(jìn)一步綜合工程實踐情況展開進(jìn)一步的研究探討［1］。

1 BIM平臺優(yōu)化施工圖設(shè)計的主要優(yōu)勢以及相關(guān)技術(shù)方法分析

1.1 項目計劃的制定

建筑工程項目的施工設(shè)計，需要在前期的計劃階段收集大量的項目信息，這也就是施工設(shè)計的初級階段［2］。在此過程中主要是對項目基本的結(jié)構(gòu)形態(tài)以及大致輪廓等予以明確，在BIM技術(shù)平臺上進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計，需要對這些基本信息進(jìn)一步的細(xì)化分析，并應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)建立更加專業(yè)和細(xì)致的建筑信息模型。在平臺上計算草圖，并對初步設(shè)計方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、補(bǔ)充和完善，實現(xiàn)整個施工設(shè)計流程的優(yōu)化，保證最終的施工圖設(shè)計更加符合工程規(guī)范。由于BIM技術(shù)在施工圖設(shè)計中的應(yīng)用屬于新型的科技技術(shù)，因而在技術(shù)運(yùn)用的過程中涉及到大量的信息資源，因而企業(yè)一旦承接項目后，就需要提前制定好執(zhí)行計劃，合理的選擇BIM設(shè)計的目標(biāo)、信息數(shù)據(jù)以及工作模式等。

1.2 建立模型分析

在BIM技術(shù)協(xié)作模式下進(jìn)行施工圖的設(shè)計，要求對設(shè)計流程進(jìn)行合理的安排，一般需要先建立BIM初步模型，然后將IFC的文件導(dǎo)出來，根據(jù)施工圖設(shè)計的實際內(nèi)容和要求，對相關(guān)項目信息進(jìn)行必要修改和定義。施工圖的設(shè)計人員在BIM建筑信息模型中，可以根據(jù)已有的信息資源先完成模擬設(shè)計，之后再根據(jù)項目實際情況，對設(shè)計的圖紙進(jìn)行調(diào)整，直到最終的設(shè)計效果符合最初的設(shè)計意圖［3］。BIM平臺下的施工圖設(shè)計需要在最開始的環(huán)節(jié)就進(jìn)行模型建立，設(shè)計人員要根據(jù)不同的要素和條件完成工程初步建模，并且重點關(guān)注其中的交通位置、用地面積、綠化面積以及建筑功能等方面，根據(jù)限制性數(shù)據(jù)分析建筑項目設(shè)計是否符合實際標(biāo)準(zhǔn)，初步建模要求對照設(shè)計目標(biāo)，通過網(wǎng)絡(luò)共享，向各專業(yè)人員傳遞BIM設(shè)計模型。

1.3 細(xì)化設(shè)計內(nèi)容

BIM在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛，在BIM技術(shù)平臺上完成施工圖的設(shè)計，主要是為以后的項目施工提供可靠的指導(dǎo)意見，在施工圖設(shè)計中，對于BIM模型的設(shè)計，一般要求能夠充分滿足建筑功能。然后再由不同的專業(yè)人員利用模型分析，提出一些精細(xì)化的設(shè)計要求，使施工圖的設(shè)計更加完善，由此可見，利用BIM建模分析，可以更加明確施工圖設(shè)計的內(nèi)容和方向，并且各個部門以及專業(yè)方向的技術(shù)人員均能夠相互之間實現(xiàn)設(shè)計信息和設(shè)計要求的傳遞，奠定了BIM設(shè)計的協(xié)同技術(shù)［4］。不同設(shè)計方向的專業(yè)人員在利用BIM模型分析提出設(shè)計意見和設(shè)計要求時也要注意結(jié)合自身專業(yè)知識，對項目主體結(jié)構(gòu)提出更多精確要求，例如對于門窗和板墻尺寸的具體長度、寬度以及板材類型等數(shù)據(jù)均可以明確提出，保證設(shè)計精準(zhǔn)。

2 BIM平臺優(yōu)化施工指導(dǎo)的有效策略研究

2.1 科學(xué)數(shù)據(jù)方面的參考

我國的建筑行業(yè)在不斷的發(fā)展中，需要集中加強(qiáng)施工技術(shù)方面的研究，施工技術(shù)不僅包含建筑施工的內(nèi)容，同時也包含建筑設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)內(nèi)容［5］。應(yīng)用BIM技術(shù)不僅可以在工程實踐領(lǐng)域中完成工程測量和項目規(guī)劃，還可以對整個項目設(shè)計工作進(jìn)行合理的分工，保證設(shè)計流程符合規(guī)范性要求。在BIM技術(shù)平臺上需要傳遞和應(yīng)用、分析大量的科學(xué)數(shù)據(jù)，這些科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用在施工圖設(shè)計中能夠為項目建設(shè)提供可靠的借鑒與參考，尤其是關(guān)于建筑材料管理和數(shù)據(jù)計算方面，使用BIM技術(shù)能夠為材料應(yīng)用中的實際問題加以分析，并結(jié)合問題分析的結(jié)果，對施工圖紙作出必要的調(diào)整。在施工設(shè)計中，主要是利用BIM技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以數(shù)字化模型分析的方式呈現(xiàn)建筑整體空間形態(tài)，在此過程中對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，充分了解建筑材料數(shù)據(jù)，并將參數(shù)輸入到模型中，參數(shù)匹配則說明技術(shù)方案可行，保證施工科學(xué)性。

2.2 優(yōu)化檢查結(jié)果

施工圖設(shè)計中主要包含了圖紙目錄、技術(shù)說明以及一些必要設(shè)備說明等，在完成初步設(shè)計和技術(shù)設(shè)計后，可以充分表達(dá)設(shè)計結(jié)果以及設(shè)計者的主要意圖，為項目施工提供指導(dǎo)［6］。設(shè)計施工圖紙的目的是為項目建設(shè)提供參數(shù)分析和技術(shù)指導(dǎo)，在圖紙設(shè)計中有一個重要的工作環(huán)節(jié)就是碰撞檢查，碰撞檢查就是施工圖紙的相關(guān)設(shè)計人員針對工程項目不同環(huán)節(jié)進(jìn)行問題分析，并對建筑關(guān)鍵部分予以不斷優(yōu)化。例如建筑設(shè)計中對于消防設(shè)施和給排水部分，容易出現(xiàn)空間碰撞問題，應(yīng)用BIM技術(shù)對消防設(shè)施和給排水這兩個關(guān)鍵部分加以分析，就可以有效預(yù)防不同的碰撞問題。一般情況下，建筑碰撞通?？梢苑譃橛才鲎埠蛙浥鲎?，其中硬碰撞主要是指建筑實體之間容易出現(xiàn)不同沖突，且占據(jù)一定空間，軟碰撞則是指建筑空間的間距設(shè)計不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，影響人們的居住。應(yīng)用BIM技術(shù)分析、預(yù)防和解決這些建筑碰撞問題，能夠進(jìn)一步優(yōu)化施工設(shè)計檢查結(jié)果。

2.3 可視化指導(dǎo)

建筑行業(yè)在不斷的發(fā)展中，對于科技技術(shù)方面的需求不斷加大，在工程設(shè)計和項目建設(shè)的過程中均需要更加高效的技術(shù)工具提供必要的輔助作用，其中BIM技術(shù)就能夠為施工圖設(shè)計提供便利。建筑工程項目在實際的施工建造過程中，不僅需要現(xiàn)場的監(jiān)管人員加強(qiáng)監(jiān)督和管理，同時也需要在專業(yè)、規(guī)范的施工圖紙指導(dǎo)下，保證各項施工技術(shù)的應(yīng)用合理，充分有效的提高工程項目建設(shè)質(zhì)量。施工人員對項目建設(shè)的綜合情況進(jìn)行分析，可以充分借助BIM技術(shù)對整個施工流程等進(jìn)行可視化指導(dǎo)，使工序、工期等的安排不斷趨于完善。項目施工中，設(shè)計人員對BIM設(shè)計進(jìn)行設(shè)想，根據(jù)建筑模型、建筑結(jié)構(gòu)特點，將更加合理、科學(xué)的設(shè)計理念融入其中，將更加完善的施工方案和設(shè)計圖紙呈現(xiàn)給相關(guān)人員。同時，還可以在多項軟技術(shù)的支持下，重點分析不同結(jié)構(gòu)問題，對比BIM設(shè)計效果圖，找出其中的不足或缺陷部分，集中調(diào)整，實現(xiàn)項目施工的可視化指導(dǎo)，充分發(fā)揮出施工圖的設(shè)計指導(dǎo)作用［7］。

3 結(jié)語

在BIM平臺上進(jìn)行施工圖設(shè)計，可以在不同的設(shè)計階段全面、直觀的掌握整個項目狀況，了解項目全貌后，對其建筑信息進(jìn)行建模分析，提取出有效工程信息，增加應(yīng)用到施工圖設(shè)計中，提高設(shè)計效率，同時保證施工圖設(shè)計質(zhì)量。BIM技術(shù)是一種建筑信息模型分析技術(shù)，在BIM平臺上可以對建筑項目的多種工程數(shù)據(jù)和相關(guān)信息內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字建模分析，模擬出建筑的外部結(jié)構(gòu)形態(tài)，并以一種三維立體化的形式全方位、多角度的展現(xiàn)在人們面前，這種模擬展示可以為施工圖設(shè)計提供必要參照，使設(shè)計人員能夠根據(jù)不同施工階段完成不同內(nèi)容、技術(shù)設(shè)計。BIM技術(shù)平臺為現(xiàn)代建筑施工圖設(shè)計提供了一種更加可靠的協(xié)作模式，建筑工程設(shè)計以及施工指導(dǎo)方面均得以優(yōu)化和提升。