摘要：BIM设计技术的综合应用是勘察设计行业未来的发展趋势。基于BTM的协同设计和三维设计将大大提高设计质量和工作效率，从而提高勘察设计行业的经济效益。同时，BIM设计技术的应用是一个复杂的系统工程，在技术上也是一个渐进的过程。对于结构设计行业来说，BIM的优势是无法体现的，主要是因为结构施工图。
关键词：施工图标准化；绘图平台；BIM技术；
施工图标准化和自动化是实现BIM技术用于结构设计的关键。实用的结构施工图标准化和自动化绘图平台应支持主流有限元计算、绘图和预算软件，以及各种版本的Auto CAD。叙述了研发该平台要解决自动化、个性化、平台化和联动化这四项关键技术。自动化要求出图速度快，图纸质量高；个性化要求功能设置适应不同单位图面表达上的差异要求；平台化是指开放的绘图平台要兼容各类常用绘图工具软件，并作为这些软件的运行平台；联动化就是修改一根构件，其它相关联图纸自动修改。
一、结构施工图标准化与自动化平台的基本特征
提高图纸质量首先要求表达方式的标准化，因此要建立结构施工图标准化和自动化绘图平台。(1)支持主流设计与计算软件；(2)支持各种版本的Auto CAD，绘图平台是建立在Auto CAD平台上，同时Auto CAD命令又建立在绘图平台上，互为平台，实现联动；(3)支持各种绘图工具软件，如天正，探索者等，方便设计人员采用其它软件修改图纸；（4）支持预算软件，方便同步进行经济核算。
二、BIM结构设计的不足
全面采用BIM技术进行建筑结构设计是未来发展方向，但目前还存在一些技术难点阻碍BIM技术在建筑结构设计中的应用，其中施工图部分是整个BIM建筑结构设计流程中最薄弱的环节。如果全面实现BIM后，设计单位的专业分工有很大不同，比如，整个设计单位只设一个专门的建模部门，建筑专业只管设计，结构只管计算，施工图是自动生成的。但目前实现这一目标还有困难，不光是专业协同上问题，计算机软硬件发展也还达不到要求，全面实现BIM离不开真三维设计，CPU运行速度还需要提高10倍。因此，BIM的发展需要分两个阶段实现：在现有的设计过程和软件基础上，实现结构信息的一体化，甩掉Auto CAD手工绘图；等软硬件条件成熟后全面实现BIM。第1阶段的设计过程：从结构模型开始沿图1中实心箭头的过程，包括：a．结构模型到结构计算，确定结构方案；b．生成模板图，修改后自动更新结构模型；再经过计算，自动生成施工图；C．准确的结构模型传给Revit用于碰撞检查；第2阶段的设计过程：从建筑三维模型开始的结构设计过程。
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图1实用BIM建筑结构设计流程
图1的BIM建筑结构设计流程既能满足现实需要，又能着眼BIM未来发展，是个实用化的BIM结构设计流程。目前大多数工程师根据计算结果一根梁一根柱地手工绘制施工图，施工图部分成了设计效率和质量的瓶颈和最薄弱的环节，要实现BIM结构设计发展的第1阶段流程，要研究解决结构施工图标准化、自动化绘图这一个关键技术。
三、标准化、自动化平台关键技术
目前大多数设计人员采用Auto CAD手工绘制结构施工图，在施工图阶段花费了大量时间，已经成为设计的瓶颈，要彻底解决此问题，唯一的方法是变手工绘图为自动成图，这是提高结构设计效率的关键，也是结构设计专业采用BIM技术的最大动力。归纳起来，“结构施工图标准化和自动化绘图平台”要实现“四化”，即自动化、个性化、平台化和联动化这四项关键技术。自动化要求出图速度快，图纸质量高；个性化要求功能设置适应不同单位图面表达上的差异要求；平台化是指开放的绘图平台要兼容各类常用绘图工具软件，并作为这些软件的运行平台；联动化就是修改一根构件，其它相关联图纸自动修改。
1.结构施工图自动成图技术。该技术的要点是快速成图。一栋高层结构计算分析完成后，在Auto CAD下，实现一分钟左右自动生成十多个标准层的模板图、钢筋施工图和计算配筋图。自动生成施工图要达到实用程度，即要接近设计人员手工绘制的深度，关键要做到以下几点：(1)建立描述墙柱梁板施工图通用数学模型。此数学模型具有通用性，不拘于结构施工图的表现形式，不论是梁柱表形式施工图，还是国标平法形式施工图。(2)规范要求和设计经验有机结合。绘图的过程既要满足规范标准又要体现设计个性。智能化的系统才能充分模仿设计人员绘制施工图的过程。(3)可选择的设计习惯。设计功能开放选择，满足不同设计院的特殊习惯，且适应施工图表示方法的变化。(4)自动生成的图元应符合手工制图的习惯。采用基本图元绘图还是自定义实体绘图一直是Auto CAD二次开发两条不同的技术路线。由于灵活性是结构施工图的内在要求，因此具有灵活性的基本图元绘图对于结构施工图绘制来说是较好的技术路线。(5)一次生成所有构件的施工图。在一个D w g文件中包含所有标准层墙、柱、梁和板的模板图、钢筋施工图和计算配筋图，符合设计习惯，便于管理和打印，也是提高设计效率的一个重要方面。(6)智能化字符重叠调整。记录每个图元的位置和占图面的大小，并考虑该图元对应构件的物理意义，自动将字符移动至不重叠的位置。
2.结构施工图个性化定制。根据我们对很多家设计单位的调研发现，不同地方、不同单位的图面表示方法、构造做法、选筋习惯等存在差异，甚至同一单位不同设计所的表示方法也不同。在国标平法的基础上，多年以来设计人员形成了自己的施工图绘图习惯，可归纳为图面表示和选筋控制两方面要求。因此，一个实用的图形平台应允许设计单位对图面表示和选筋控制进行个性化定制。通过总结全国各地设计单位的施工图习惯，在GSPLOT绘图平台软件中，开发了近许多项功能，通过选择不同功能的组合，满足各单位施工图定制需要。可将定制好的选项存储到施工图习惯文件中，统一本单位的施工图习惯。
3.开放的绘图平台。图形平台的生命力在于其开放性。由于施工图设计过程中工程师根据需要和习惯应用各种软件，不可能由一个软件完成所有任务，因此，开放的GSPLOT平台兼容各类结构设计软件，包括：息，计算统计各项经济指标，如每平方米含钢量等。
4.施工图的联动修改。结构施工图中不同的构件之间具有关联性，一处修改，其他相关位置要相应修改。联动修改将大大提高设计人员的改图效率。譬如，合并两个约束边缘构件，比这两个构件编号大的其他边缘构件的编号要自动减1，同时对应暗柱表自动减少1个截面，相比手工将两个暗柱合并，软件合并可大大提高效率。在GSPLOT软件中，关于墙、柱、梁和板的人工干预命令有50多个，都具有联动修改的功能，提高了改图速度。
四、施工图标准化实现流程及全面运用
图纸标准化对设计单位加强技术管理、提高生产效率和图纸质量都有很大帮助。这一过程需要工程师的支持和配合，在不影响生产的前提下，尽量简化流程。根据我们的总结，每个设计单位化1到2周就可完成结构施工图标准化工作。具体流程包括：(1)安排技术骨干梳理本单位绘图流程，总结本单位施工图技术标准；(2)根据模板文件，确认并提交《结构施工图标准化实现流程》和《标准化内容说明书》；(3)安装“结构施工图标准化和自动化绘图平台”；（4）测试结构施工图标准化和自动化绘图平台。（5）运行结构施工图标准化和自动化绘图平台。
总之，BIM技术的全面应用，将带来设计行业的一场革命，改变目前工程师的工作方式、工作流程及专业分工，推动建筑设计进入三维设计的新时代。但BIM的全面应用不是一朝一夕的事，特别是结构设计专业，要对设计过程全面优化，让工程师切实体会到BIM所带来的好处。
参考文献：
[1]刘玉华，探讨建筑结构施工图标准化和自动化平台的研究与实现.2019.
[2]李丹阳，浅谈建筑结构施工图标准化和自动化平台的研究与实现.2018.