基于BIM的三维可视化“101图集”的开发与应用★

方 雪 珠

(衢州中等专业学校，浙江 衢州 324000)

1 概述

国家建筑标准设计图集(16G—101)是一部工程施工技术人员不可缺的实用工具图集，它由钢筋混凝土结构的平法制图规则和构造详图组成，我们把该图集简称为101图集。中职建筑工程施工专业毕业生的工作岗位主要是施工现场的技术岗位，正确并高效地使用101图集是该专业毕业生必备的技能。

从教学实践来看，学生使用当前101图集的主动性较低，究其原因主要是当前101图集采用平面图配合文字注解的表现形式。如图1所示，图集表示的是一根框架梁端部支座钢筋构造。由图1可以看出比较繁杂，学生要看懂该框架梁端部支座钢筋构造，需要想象出该框架梁端部支座钢筋的真实三维结构。而中职学生抽象思维能力弱、缺乏实践工作经验，很难想象出该框架梁端部支座钢筋的真实三维结构，时间久了对101图集的内容产生厌倦的情绪，因此影响使用101图集的积极性。

2 基于BIM的三维可视化的101图集开发

2.1 开发的设想

BIM具有可视化的特点，能把二维的建筑施工图以三维的立体形式展示，并且可以360°旋转和缩放细部构造，它能直观地展示图纸与三维构件的关系，帮助学生快速看懂图集。将BIM融入到当前的101图集中，开发一套具有三维可视化特点的BIM图集，并将其运用于教学实践，可以改变学生因当前101图集枯燥乏味而引起厌倦的现象，激发学生的学习兴趣，进而提高学生使用101图集的频率。

2.2 BIM图集的基本组成

基于BIM技术的图集采用当前101图集作为基础模版，它由BIM控件、目录系统、文字注解和图纸链接四大部分组成。其中BIM控件由三部分组成：具有可视化功能的Navisworks模型管理软件、具有交互功能的ActiveX控件和JavaScript脚本语言。

2.3 BIM图集的功能

考虑BIM图集的互动性、共享性和数字信息化的要求，BIM图集具有以下四部分功能。

2.3.1BIM控件的功能

BIM控件与资源平台对接，实现展示图集模型的功能。通过BIM控件使101图集中的梁、板、柱等建筑构件以三维的立体形式展现出来，并且可以观看柱、梁等构件的内部配筋、梁和柱等接头的钢筋连接。

2.3.2目录系统的功能

目录系统是辅助模块，利用MYSQL数据库技术建立目录与数据之间的联系，实现目录和相关章节内容的跳转，同时利用MYSQL数据库的索引和查询功能进行快速地反馈，提供快速查找定位的功能。

2.3.3文字注解的功能

文字注解与目录系统关联，与101图集文字内容相互对应。利用MYSQL和PHP技术、采用 Html语言以及CSS语言脚本技术实现文字的排版美化和格式调整。

2.3.4图纸链接的功能

3 基于BIM的三维可视化的101图集取得的成效

3.1 激发了学生使用图集的积极性

如图2所示，图集表示的是一根柱的结构配筋。由图2可以看出，BIM图集以直观的三维模型图替代了101图集中的二维平面图，生动直观，增强了表现力，学生使用图集的积极性也有了明显的提高。

3.2 深化了课堂教学内容

以《建筑力学与结构平法识图》课程为例，BIM图集可以用于基础、梁、板、柱、楼梯等结构的钢筋布置和钢筋放样，利用BIM图集能更精准地识读梁、柱交接的节点详图；利用BIM图集，教师可以选取复杂的结构作为课堂讲解的范例，使课堂教学内容得到了深化。

3.3 优化了课后作业

BIM图集不仅能作为课堂教学工具的一部分，还能作为学生课后作业的参考辅助的工具。传统的课后作业受学生的空间想象能力的限制，习题难度较低。有了BIM图集以后，课后作业可以引入难度较高的实践挑战的案例题，学生把图集作为参考比对的范本，利用图集可以明白构件之间和钢筋之间的复杂关系，不断提高使用图集的频率，潜移默化地提高了图集的运用力度，达到了融会贯通的目的。

4 结语

BIM技术对现有101图集实现了更新，将抽象的101图集由平面图纸转化为三维可视化的BIM模型，实现了可以自由切换的三维视角体验和局部效果的精确放样。通过在专业课程教学中的合理引导，提高了学生运用图集的能力，从而促进了教学质量的提高以及学生专业素养的发展。