基于IFC的建筑结构施工图设计信息模型描述研究

基于 IFC的建筑结构施工图设计信息模型描述研究

沈华括

广东省建筑设计研究院有限公司广州南沙分公司 广东广州  511466

摘要：IFC标准(Industry Foundation Classes)是针对建筑工程特性，专为 BIM 技术制定的数据交换标准，是现代建筑结构设计领域的参照基础。本文以IFC框架下建筑结构施工图设计信息模型描述为主要研究对象，针对建筑结构施工图设计信息模型的应用优势以及在实际施工作业的价值和意义，开展多角度、多层次、多内容的论述和分析，结合笔者多年从事建筑结构施工图设计领域的实践经验，提出一系列行之有效的应用举措和实践办法。

关键字：IFC标准；建筑结构；施工图设计

引言：随着我国建筑领域的创新发展,IFC标准成为当前国内建筑领域创新发展的重要基础和前提，需要借助IFC标准的实质内容，构建以BIM模型为框架的施工图设计，助力工程施工作业的创新化和高效化，同时结合当前BIM模型构建的研究内容，进行深层次的探索和论述。

1. 建筑结构施工图设计的数据基础

建筑结构施工图设计，是建筑工程施工作业必不可少的重要环节，同时施工图设计随着现代建筑工程施工技术的发展，得到颠覆性的改变和创新，特别是借助BIM模型的应用技术，有效改变传统施工图设计领域的弊端和问题。通常，建筑结构施工图设计的数据基础，主要是对现有工程设计的信息为主要设计基础，通过对种类繁多的信息进行汇总和梳理，结合现代社会的发展和变化，对施工图数据的主要信息进行信息化整合，有效实现信息数据的高效处理模式，能够为施工图设计人员提供一揽子施工作业解决方案，有助于提升施工图设计基础数据准确性和有效性，为后续施工作业内容的开展提供了重要的帮助和支持。

2. 基于IFC的BIM模型创建研究

1. BIM模型的特点和价值

基于IFC标准下BIM模型，能够实现施工图设计的可视化操作，结合传统的CAD施工图制作软件，能够进一步提高设计工作的效率和质量。一方面，传统的施工图设计，存在一定的局限性和单一性，无法对立面结构进行快速的联动设计，需要进行单一模式的设计和分析，应用BIM模型能够有效解决传统设计的弊端和问题，另一方面，在全场景化的设计体系中，BIM模型框架的建立，能够有效降低施工图设计工作的难度和压力，能够快速对施工图设计内容进行调整和纠正，以立体化的设计形式，降低设计人员重复设计工作，实现设计内容的立体化管控，符合现代设计领域发展的基本需求。BIM模式的应用和实施，无论是从技术领域还是从设计领域，都能够显现出多样化的应用价值，改善传统施工图设计工作的潜在问题，降低设计工作的繁琐程度，能够为设计人员的设计工作提供必要性的提醒和支持，实现设计效率的提升，设计难度的降低，都能够有效改善传统设计工作客观存在的问题，同时还能够促进施工图设计工作的质量和成效，强化对设计流程的精准把控，有效提高了设计工作的价值和意义，为现代工程施工作业打下夯实的基础和保障。

2. IFC标准下结构关联构件的定义

基于IFC标准下的BIM应用模型，需要根据建筑施工图设计的内容进行相关信息的属性定义，以此实现对各个构件关联作用的有效分析。例如，梁、柱的构件设计，需要在施工图设计中进行有效的表达，其核心目的是利用施工图设计工作，阐述二者对应的关联性和影响性，借助对二者关系的定义和分析，能够有效降低后续施工图设计的难度和复杂性，进而实现对应的设计目标。通过对各个构件的有效定义，能够锁定相应的关系，对后续的设计工作起到良好的助力，能够对相应的设计修正工作提供必要的技术参考，实现对各个关联构件的修改和更新。

三、建筑结构施工图模型的有效扩展

(一)施工图模型扩展的主要机制

IFC标准下施工图模型扩展主要分为属性扩展、实体扩展、IFEPROXY三种形式，其中IFC属性扩展，是将建筑构件中的门、窗、把手等实质构件进行属性关联，能够一体化的方式进行表达，提升设计工作的效率和便捷化水平。实体扩展是基于工程设计的复杂性和多样性进行研究，其讨论和研究的主体是建筑的设计雏形，是从宏观角度进行分析和研究。IFEPROXY设计形式，是个性化的定制机制，是基于用户使用需求以及使用习惯进行定制和应用的设计依据^[1]。

(二)IFC模型扩展

IFC模型扩展，主要是针对 IFC标准框架下，将现有的模型进行标准逻辑的设计分析，强化对模型设计工作的实质管理效应，同时结合施工图设计的内容，有效提升对应的设计成效，增加设计工作的关联性和便捷性，以 IFC模型文件为基础，实现对模型设计工作的创新和升级。通常，建筑施工图设计涉及到多个关联分部工程，需要借助属性定义模型以及结构构建模型进行分析和研究，同时对施工图设计的各方面内容进行探索，实现对设计图的统一化管理，借助计算机设备开展结构模型的耦合计算，实现计算数据与施工图数据的有效关联，实现IFC标准的有效扩展。例如，在建筑结构中，需要将墙、柱、梁等结构进行属性关联，需要在定义属性的框架基础上，实现对施工图设计工作的动态化调整，为模型的扩展提供必要的技术接口，实现建筑模型创建的完整性和统一性

^[2]。

(三)模型的应用研究

施工图设计的信息模型研究，需要结合IFC标准的应用框架，结合CAD等设计软件，开展建筑结构的模型创建。首先，设计人员需要对施工图设计的基础信息进行汇总和分析，了解设计内容的前提和基础，同时在模型创建过程中，需要对项目涉及到的材料、构件、体系等一系列内容进行充分掌握，降低设计工作的难度和复杂程度。模型创建涉及到大量的信息和数据，需要在设计过程中强化模型创建的标准和需求，并且以IFC的格式进行导出，实现对模型信息数据的有效控制，包括信息模型的计算、分析、测定等一系列工作，结合导出的标准文件，对建筑模型的设计内容进行分析和探索。模型的创建，是施工图设计的第一步，也是对后续工作至关重要的核心步骤，需要结合实际工程的具体内容进行一一对应和探索。一方面，模型创建后的信息数据需要不断进行延展和添加，增加建筑模型的充实度和实用程度，特别是对于有效建筑信息数据的关联，能够为后续施工减少不必要的麻烦和问题，包括建筑构件的细节信息等。其次，当对IFC文件进行后期处理时，需要对建筑内部模型进行结构应力以及承载力的分析和计算，对应的计算内容会根据设计内容的丰富程度进行设定，必要时能够提醒设计人员开展施工图设计内容的数据调整，有效实现模型信息的变更和纠正，减少对应的隐患和问题。利用IFC标准的应用理论，结合BIM的模型的数据内容，能够进一步完善建筑施工图的设计水平，提高施工设计图的设计成效。施工图设计完毕后，还能够借助BIM模型随时随地进行建筑设计的内容调整，特别是出现设计变更后，能够实现有效的关联变更模式，降低工程施工图设计的变更流程，为项目的顺利开展提供了重要的助力和支持^[3]。

结论：综上所述，基于IFC标准下建筑施工图设计信息模型的描述，能够进一步了解施工图设计模型创建的应用成效，改善传统施工图设计工作的问题和隐患，提高设计工作的实质效率，降低设计难度，实现施工图设计工作能够具备与时俱进的发展思想，推动我国建筑施工图设计工作的现代化、创新化和便捷化。

参考文献：

[1]焦守荣.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].中国建材科技,2019,28(01):126-127.

[2]刘柳.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].建材与装饰,2018(37):115.

[3]施晓蓉.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].科技创新与应用,2017(15):252-253.