基于BIM的三維可視化“101圖集”的開發(fā)與應(yīng)用★

方 雪 珠

(衢州中等專業(yè)學(xué)校，浙江 衢州 324000)

1 概述

國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集(16G—101)是一部工程施工技術(shù)人員不可缺的實(shí)用工具圖集，它由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的平法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖組成，我們把該圖集簡稱為101圖集。中職建筑工程施工專業(yè)畢業(yè)生的工作崗位主要是施工現(xiàn)場的技術(shù)崗位，正確并高效地使用101圖集是該專業(yè)畢業(yè)生必備的技能。

從教學(xué)實(shí)踐來看，學(xué)生使用當(dāng)前101圖集的主動(dòng)性較低，究其原因主要是當(dāng)前101圖集采用平面圖配合文字注解的表現(xiàn)形式。如圖1所示，圖集表示的是一根框架梁端部支座鋼筋構(gòu)造。由圖1可以看出比較繁雜，學(xué)生要看懂該框架梁端部支座鋼筋構(gòu)造，需要想象出該框架梁端部支座鋼筋的真實(shí)三維結(jié)構(gòu)。而中職學(xué)生抽象思維能力弱、缺乏實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，很難想象出該框架梁端部支座鋼筋的真實(shí)三維結(jié)構(gòu)，時(shí)間久了對(duì)101圖集的內(nèi)容產(chǎn)生厭倦的情緒，因此影響使用101圖集的積極性。

2 基于BIM的三維可視化的101圖集開發(fā)

2.1 開發(fā)的設(shè)想

BIM具有可視化的特點(diǎn)，能把二維的建筑施工圖以三維的立體形式展示，并且可以360°旋轉(zhuǎn)和縮放細(xì)部構(gòu)造，它能直觀地展示圖紙與三維構(gòu)件的關(guān)系，幫助學(xué)生快速看懂圖集。將BIM融入到當(dāng)前的101圖集中，開發(fā)一套具有三維可視化特點(diǎn)的BIM圖集，并將其運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐，可以改變學(xué)生因當(dāng)前101圖集枯燥乏味而引起厭倦的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提高學(xué)生使用101圖集的頻率。

2.2 BIM圖集的基本組成

基于BIM技術(shù)的圖集采用當(dāng)前101圖集作為基礎(chǔ)模版，它由BIM控件、目錄系統(tǒng)、文字注解和圖紙鏈接四大部分組成。其中BIM控件由三部分組成：具有可視化功能的Navisworks模型管理軟件、具有交互功能的ActiveX控件和JavaScript腳本語言。

2.3 BIM圖集的功能

考慮BIM圖集的互動(dòng)性、共享性和數(shù)字信息化的要求，BIM圖集具有以下四部分功能。

2.3.1BIM控件的功能

BIM控件與資源平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)展示圖集模型的功能。通過BIM控件使101圖集中的梁、板、柱等建筑構(gòu)件以三維的立體形式展現(xiàn)出來，并且可以觀看柱、梁等構(gòu)件的內(nèi)部配筋、梁和柱等接頭的鋼筋連接。

2.3.2目錄系統(tǒng)的功能

目錄系統(tǒng)是輔助模塊，利用MYSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立目錄與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)目錄和相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的跳轉(zhuǎn)，同時(shí)利用MYSQL數(shù)據(jù)庫的索引和查詢功能進(jìn)行快速地反饋，提供快速查找定位的功能。

2.3.3文字注解的功能

文字注解與目錄系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，與101圖集文字內(nèi)容相互對(duì)應(yīng)。利用MYSQL和PHP技術(shù)、采用 Html語言以及CSS語言腳本技術(shù)實(shí)現(xiàn)文字的排版美化和格式調(diào)整。

2.3.4圖紙鏈接的功能

3 基于BIM的三維可視化的101圖集取得的成效

3.1 激發(fā)了學(xué)生使用圖集的積極性

如圖2所示，圖集表示的是一根柱的結(jié)構(gòu)配筋。由圖2可以看出，BIM圖集以直觀的三維模型圖替代了101圖集中的二維平面圖，生動(dòng)直觀，增強(qiáng)了表現(xiàn)力，學(xué)生使用圖集的積極性也有了明顯的提高。

3.2 深化了課堂教學(xué)內(nèi)容

以《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)平法識(shí)圖》課程為例，BIM圖集可以用于基礎(chǔ)、梁、板、柱、樓梯等結(jié)構(gòu)的鋼筋布置和鋼筋放樣，利用BIM圖集能更精準(zhǔn)地識(shí)讀梁、柱交接的節(jié)點(diǎn)詳圖；利用BIM圖集，教師可以選取復(fù)雜的結(jié)構(gòu)作為課堂講解的范例，使課堂教學(xué)內(nèi)容得到了深化。

3.3 優(yōu)化了課后作業(yè)

BIM圖集不僅能作為課堂教學(xué)工具的一部分，還能作為學(xué)生課后作業(yè)的參考輔助的工具。傳統(tǒng)的課后作業(yè)受學(xué)生的空間想象能力的限制，習(xí)題難度較低。有了BIM圖集以后，課后作業(yè)可以引入難度較高的實(shí)踐挑戰(zhàn)的案例題，學(xué)生把圖集作為參考比對(duì)的范本，利用圖集可以明白構(gòu)件之間和鋼筋之間的復(fù)雜關(guān)系，不斷提高使用圖集的頻率，潛移默化地提高了圖集的運(yùn)用力度，達(dá)到了融會(huì)貫通的目的。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)有101圖集實(shí)現(xiàn)了更新，將抽象的101圖集由平面圖紙轉(zhuǎn)化為三維可視化的BIM模型，實(shí)現(xiàn)了可以自由切換的三維視角體驗(yàn)和局部效果的精確放樣。通過在專業(yè)課程教學(xué)中的合理引導(dǎo)，提高了學(xué)生運(yùn)用圖集的能力，從而促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高以及學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的發(fā)展。