BIM系列軟件繪圖技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用對(duì)比分析研究

陳英杰++劉健++馬濤++阿不都西庫爾

[摘 要]本文針對(duì)BIM系列軟件繪圖技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于土建類專業(yè)（土木工程、建筑工程、建筑學(xué)、城市規(guī)劃等專業(yè)）的畢業(yè)設(shè)計(jì)，以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)為例，對(duì)比分析后，揭示BIM系列軟件建筑信息建模繪圖技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景。

[關(guān)鍵詞]BIM軟件；繪圖技術(shù)；土木工程；畢業(yè)設(shè)計(jì)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.16.136

[中圖分類號(hào)]G424.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2017）16-0-02

1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵型要求

1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目前面臨的問題

我國高校現(xiàn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式一般由指導(dǎo)教師模擬命題，多為模擬命題或少量真題，讓學(xué)生在校內(nèi)指定地點(diǎn)集中一段時(shí)間完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題單一，與實(shí)際工程聯(lián)系不緊密，部分學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠，學(xué)生知識(shí)面偏窄，部分教師業(yè)務(wù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺，畢業(yè)設(shè)計(jì)考核方法不科學(xué)。制圖軟件的掌握不夠理想，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的繪圖技術(shù)軟件現(xiàn)在比較多，因此，如何優(yōu)選及取舍就顯得非常棘手。

1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)過程

土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐相結(jié)合，校內(nèi)與校外相結(jié)合，教師與學(xué)生相結(jié)合的教育和培養(yǎng)過程，應(yīng)該是開放的、發(fā)展的，因此，教師必須把新型的教育理念、最現(xiàn)代化的繪圖技術(shù)貫穿于土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的多樣一體化進(jìn)程中。

1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

結(jié)合地方建設(shè)業(yè)的實(shí)際進(jìn)行選題，優(yōu)化選題設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)選題。

（1）設(shè)計(jì)型：題目通常是根據(jù)教學(xué)大綱的要求、虛擬若干具有代表性的題目，設(shè)定相應(yīng)的基本任務(wù)和條件，完成建筑空間與環(huán)境設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（2）設(shè)計(jì)與試驗(yàn)型：即學(xué)生在完成方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行如結(jié)構(gòu)分析、材料試驗(yàn)、施工技術(shù)等專題技術(shù)報(bào)告。

（3）新技術(shù)應(yīng)用型：根據(jù)建筑方案與結(jié)構(gòu)選型，在技術(shù)設(shè)計(jì)的某個(gè)環(huán)節(jié)采用一定的新方法、新技術(shù)，如節(jié)能技術(shù)、新材料利用與施工技術(shù)等，提出應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)報(bào)告。

近幾年，筆者所在學(xué)院已與烏魯木齊等地設(shè)計(jì)院建立了有好的合作關(guān)系，基本上形成了筆者所在學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的校外基地。這項(xiàng)工作得到了各時(shí)間單位領(lǐng)導(dǎo)和校友的大力支持，因此開展得一直較為順利，這類畢業(yè)生均出色地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，并有多人次的設(shè)計(jì)被設(shè)計(jì)單位使用（見表1、表2）。由學(xué)院指定教師和工程技術(shù)人員指導(dǎo)學(xué)生完成規(guī)定工作量、設(shè)計(jì)深度的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，使學(xué)生同時(shí)參與工程師其他的日常工作，鍛煉各種工作能力，提高實(shí)踐技能。

1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)研究方法及手段

（1）采用“套餐式”的選題方法滿足多樣性設(shè)計(jì)要求：選擇具有不同特點(diǎn)的專業(yè)“套餐”，學(xué)生可根據(jù)自身的情況和志向進(jìn)行選擇，對(duì)土木工程專業(yè)而言可選擇建筑設(shè)計(jì)方向、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向、建筑施工技術(shù)方向、建筑節(jié)能技術(shù)方向、建筑經(jīng)濟(jì)方向等，通過專業(yè)特色和方向的不同，培養(yǎng)復(fù)合性、多樣性適用型人才。

（2）采用“雙導(dǎo)”式指導(dǎo)方法：在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)所選題目和設(shè)計(jì)內(nèi)容，在生產(chǎn)單位或部門遴選部分高級(jí)工程師作為“二導(dǎo)”或副導(dǎo)師參與設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作，可到生產(chǎn)單位或部門完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)，嘗試在大三實(shí)施“專業(yè)導(dǎo)師”負(fù)責(zé)制的可能性，即專業(yè)教師在大三就進(jìn)入專業(yè)輔導(dǎo)階段。

（3）采用空間換時(shí)間的方法提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的效率。

2 畢業(yè)設(shè)計(jì)繪圖設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展

從設(shè)計(jì)手段的角度入手，從20世紀(jì)70年代到90年代的手繪，到后來的AutoCAD制圖，用AutoCAD軟件繪圖時(shí)得一步一步繪制，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但它是最基礎(chǔ)的，然后到Tarch 3.0-Tarch 7.0制圖軟件，其在AutoCAD制圖軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加了軸網(wǎng)布設(shè)、層間組合及生成建筑平面圖、立面圖、剖面圖等功能，比其之前的軟件具備了一定的自動(dòng)化設(shè)計(jì)功能。后面出現(xiàn)了目前設(shè)計(jì)院應(yīng)用非常廣泛的PKPM建筑軟件，其可以幫助人們完成建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)備設(shè)計(jì)等，PKPM建筑軟件自動(dòng)化程度非常高，其比Tarch制圖更加智能化，繪圖速度更快，但這套繪圖設(shè)計(jì)軟件更適合做建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3D MAX、Photo-SHOP可以完成靜態(tài)效果圖，Sketch-Up及草圖大師軟件可以做動(dòng)態(tài)效果圖。

BIM系列軟件中Arch 2010設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建在AutoCAD 2002～2010

平臺(tái)上，由“建筑設(shè)計(jì)繪圖、三維造型、渲染動(dòng)畫和日照分析”四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，具有理念先進(jìn)、技術(shù)領(lǐng)先的特點(diǎn)，其中集成化、在位編輯和渲染技術(shù)三大技術(shù)突破采用自定義對(duì)象核心技術(shù)，以建筑構(gòu)件作為基本設(shè)計(jì)單元，集二維工程圖、三維表現(xiàn)和建筑信息（BIM）于一體，使軟件界面人性化、構(gòu)件創(chuàng)建參數(shù)化、構(gòu)件關(guān)聯(lián)智能化、設(shè)計(jì)過程可視化，建筑Arch 2010在中國建筑CAD領(lǐng)域具有重大意義，為設(shè)計(jì)師輕松完成全程設(shè)計(jì)任務(wù)提供了完整的解決方案。

3 畢業(yè)設(shè)計(jì)繪圖設(shè)計(jì)軟件的對(duì)比

BIM系列軟件自主研發(fā)的6個(gè)單項(xiàng)設(shè)計(jì)軟件，包括建筑設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)與日照分析、設(shè)備設(shè)計(jì)與暖通負(fù)荷、安裝算量與清單計(jì)價(jià)、項(xiàng)目管理與投標(biāo)、三維算量與清單計(jì)價(jià)專項(xiàng)，還有引進(jìn)的“探索者”“盈建科”和PKPM的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件及日本研發(fā)的建設(shè)工程VR仿真專項(xiàng)。

BIM系列軟件不但傳承了AutoCAD軟件的基本界面及基本功能，又兼?zhèn)淞薖KPM軟件的設(shè)計(jì)制圖的高度智能化，又在廣聯(lián)達(dá)軟件基礎(chǔ)上將預(yù)算造價(jià)中的核心內(nèi)容（安裝算量、三維算量及清單計(jì)價(jià)）融入軟件進(jìn)行研發(fā)，并投入使用及推廣，還將符合當(dāng)今倡導(dǎo)并需求量大的節(jié)能設(shè)計(jì)、日照設(shè)計(jì)及城市規(guī)劃與居住小區(qū)規(guī)劃VR仿真進(jìn)行了拓展與開發(fā)。

3.1 Arch更強(qiáng)和獨(dú)有的功能

軸網(wǎng)：主附變換、軸號(hào)隱顯、軸號(hào)在位編輯。墻柱：柱保溫層、凸窗側(cè)板加保溫層、墻體線性填充、墻齊屋頂。門窗：智能插入、門窗整理，門窗表可選表頭。房間：面積統(tǒng)計(jì)、陽臺(tái)面積、重疊檢查。屋頂：加老虎窗智能判定坡度和方向。樓梯：其他樓梯（三折樓梯、雙分平行樓梯、雙分轉(zhuǎn)角樓梯、剪刀防火樓梯、交叉防火樓梯、三跑樓梯、雙跑轉(zhuǎn)角樓梯、雙跑直樓梯、三角樓梯）、添減箭頭、樓梯標(biāo)注。陽臺(tái)：智能判定碰墻。坐標(biāo)：基準(zhǔn)坐標(biāo)確保正確標(biāo)注坐標(biāo)。表格：可選表頭。圖紙目錄：可選模板。渲染動(dòng)畫：自主研發(fā)的渲染系統(tǒng)。

3.2 T-Aarch與Arch的主要區(qū)別

（1）Arch菜單層次清晰，容易查找；T-Aarch菜單層次多，顏色不易分清。

（2）Arch為綠色軟件，不安裝就可使用，與ACAD平臺(tái)安裝不分先后，桌面只有一個(gè)按鈕.

（3）樓層組合：T-Aarch用工程管理實(shí)現(xiàn)，操作麻煩，定義范圍不可見，后期圖紙移動(dòng)和拷貝將引起混亂；T-Aarch用樓層框（多圖模式）或樓層表（單圖模式）實(shí)現(xiàn)，可見可控，靈活實(shí)用。

（4）墻體線性填充：T-Aarch用線圖案填充，寬度和偏心難設(shè)置，弧墻顯示不圓滑；Arch用優(yōu)化的圖案填充實(shí)現(xiàn)，可控制填充寬度和偏心，弧墻顯示圓滑無縫。

（5）T-Aarch表格編輯的一些功能，Arch用在位編輯可輕松實(shí)現(xiàn)（如單元遞增，單元復(fù)制）；

（6）墻體造型：T-Aarch可在墻角造型，但不支持復(fù)制移動(dòng)；Arch支持一段墻進(jìn)行造型，但支持復(fù)制移動(dòng)等。

4 結(jié) 語

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為學(xué)生在校的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅是對(duì)所學(xué)課程綜合訓(xùn)練的關(guān)鍵步驟，也是走上工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)練習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接影響學(xué)生畢業(yè)后工作能力的適應(yīng)性。應(yīng)用型本科院校應(yīng)立足于為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)的定位，實(shí)事求是，不拘一格，不斷進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐探索和思考，并不斷應(yīng)用推廣及給學(xué)生教授工程技術(shù)最先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件，從而更好地保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，提高畢業(yè)生的綜合素質(zhì)。

主要參考文獻(xiàn)

[1]胡向紅，陳英杰，何金春，等.土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題與實(shí)施方案研究[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2011（5）.endprint