基于BIM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工進(jìn)度優(yōu)化研究

向志軍

【摘 要】伴隨著當(dāng)前設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，建筑行業(yè)當(dāng)中的工程材料也在進(jìn)行著不斷的出產(chǎn)，這樣的情況也使得建筑施工的建材價(jià)格出現(xiàn)了不斷的下跌，從而出現(xiàn)了產(chǎn)量過大的不良情況，這樣在很大程度上影響到了當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展。在鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)當(dāng)中使用的建材同樣也需要進(jìn)行價(jià)格的降低，并且在當(dāng)中使用到當(dāng)前的BIM技術(shù)來進(jìn)行建筑工程的施工，因?yàn)锽IM技術(shù)可以將鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的利用。因此，此文對(duì)基于BIM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工進(jìn)度優(yōu)化研究分析。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)；工程建設(shè)

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

在建筑施工當(dāng)中鋼結(jié)構(gòu)工程是非常重要的，它對(duì)整體建筑質(zhì)量有著較強(qiáng)影響的一道工序，是整個(gè)工程施工開展的重要前提，并且也是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在，因此將BIM技術(shù)運(yùn)用到當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中可以很好的提升整體的施工效率和質(zhì)量。

1、BIM技術(shù)基本特征

1.1信息集成

在建筑工程的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，建筑信息模型是能夠體現(xiàn)出建筑工程完整信息的唯一模型，同時(shí)在各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)信息的工作當(dāng)中，都是利用BIM技術(shù)模型來達(dá)到工作效果的。在專業(yè)人員進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，所應(yīng)用到的BIM技術(shù)平臺(tái)都是在集成化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)之上建立的，這項(xiàng)技術(shù)使用的過程，從本質(zhì)上而言就是計(jì)算機(jī)三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，三維模型構(gòu)成其實(shí)是一個(gè)比較常見的技術(shù)，在學(xué)習(xí)生涯當(dāng)中也會(huì)經(jīng)常利用三維的模型來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，例如各種空間幾何體的構(gòu)建，而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中所應(yīng)用的三維模型包含建筑物的幾何尺寸、空間信息和各項(xiàng)材料的規(guī)格、數(shù)量以及質(zhì)量等信息。

1.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計(jì)當(dāng)中也表現(xiàn)出了自身獨(dú)特的特點(diǎn)。BIM技術(shù)能夠起到有效促進(jìn)各項(xiàng)工作數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)協(xié)同的作用，是整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中較好的信息反饋與溝通交流平臺(tái)。常見的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，BIM技術(shù)搭建的都是一個(gè)全新的設(shè)計(jì)平臺(tái)，這種設(shè)計(jì)平臺(tái)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)的區(qū)別在于能否及時(shí)反饋信息。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，由于有效進(jìn)行了各個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作協(xié)作，因此在不同專業(yè)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)之上，能夠利用BIM軟件展開自動(dòng)檢測(cè)，確保在信息協(xié)同方面減少對(duì)于人力的使用和時(shí)間的消耗，有效促進(jìn)團(tuán)隊(duì)之間的溝通和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)間的高質(zhì)量利用。

1.3 工作傳遞

在BIM技術(shù)的使用過程當(dāng)中，最主要的目的就是服務(wù)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供良好的溝通交流環(huán)境。如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的某一個(gè)環(huán)境受到了影響，那么這種影響必然不會(huì)僅發(fā)生在一個(gè)工作環(huán)境當(dāng)中，而是會(huì)造成一定的連鎖反應(yīng)。因此，這種工作的變更需要在整個(gè)設(shè)計(jì)流程當(dāng)中體現(xiàn)出來，為了有效提升工作傳遞的效率，利用BIM技術(shù)是一種十分合適的選擇。

2、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工進(jìn)度優(yōu)化中的應(yīng)用

2.1構(gòu)建基礎(chǔ)模型

BIM技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)，與其他技術(shù)一樣，先要形成基礎(chǔ)信息模型。BIM技術(shù)以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)作為依托，可以應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析功能，因此在對(duì)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行集成之前，首先應(yīng)該形成模型，對(duì)模型功能進(jìn)行劃分。模型的類型不同，模型特征也呈現(xiàn)出較大的差異性。建筑單位應(yīng)該賦予信息模型不同的定義，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)模型的相互連接，使不同模型共享信息。為了保證基礎(chǔ)模型的科學(xué)性，建筑單位可以采用InternationalFinanceCentre的標(biāo)準(zhǔn)，并在每個(gè)信息模型的下方形成子系統(tǒng)，發(fā)揮子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢(shì)。

2.2合理配置資源

在建筑施工過程中，施工資源的分配是重要的工作。如果施工資源的分配工作做得不好，將會(huì)影響工期，導(dǎo)致施工出現(xiàn)異常，延誤工期。那么如何才能避免這些情況出現(xiàn)呢？就需要對(duì)施工資源進(jìn)行合理配置，優(yōu)化施工資源。離散事件模擬系統(tǒng)可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)程進(jìn)行模擬，并試圖恢復(fù)每個(gè)施工環(huán)節(jié)，將施工環(huán)節(jié)的誤差率降到最低狀態(tài)。施工企業(yè)以離散事件模擬系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，可以精確計(jì)算各個(gè)施工環(huán)節(jié)需要耗費(fèi)的施工資源，并為施工人員提供相應(yīng)資源。施工資源會(huì)占用一部分場(chǎng)地，因此施工企業(yè)還需要調(diào)整場(chǎng)地份額，對(duì)施工資源進(jìn)行妥善管理。

2.3提高操作效率

施工操作會(huì)對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生重要影響，施工操作質(zhì)量越高，施工進(jìn)度越快，在工期內(nèi)完成施工任務(wù)的可能性越大。為了提高施工效率，可以運(yùn)用BIM技術(shù)創(chuàng)建施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型（見圖1所示）；為了優(yōu)化施工操作，建筑企業(yè)應(yīng)該發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，構(gòu)建系統(tǒng)的三維立體模型圖，并對(duì)模型圖中各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息進(jìn)行確定。BIM技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整施工順序，優(yōu)化施工工序。當(dāng)施工技術(shù)人員沒有按照所預(yù)定的施工順序開展工作時(shí)，BIM系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)提示，并立刻報(bào)警，警示技術(shù)人員。鋼結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，需要對(duì)一些大型構(gòu)件進(jìn)行吊裝，那么如何才能精準(zhǔn)地進(jìn)行吊裝作業(yè)呢？在三維立體模型圖確立的情況下，BIM技術(shù)可以自動(dòng)生成吊裝位置的坐標(biāo)信息，對(duì)大型構(gòu)件進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

3、基于BIM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度優(yōu)化工作的實(shí)現(xiàn)

BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅需要建筑工程師具有扎實(shí)的信息技術(shù)處理能力，還需要企業(yè)建立相關(guān)的進(jìn)度管理辦法，才能促進(jìn)信息技術(shù)與傳統(tǒng)的管理相結(jié)合。隨著我國(guó)科學(xué)的發(fā)展，信息技術(shù)也越來越普遍。為了發(fā)揮BIM技術(shù)的實(shí)用價(jià)值，應(yīng)該促進(jìn)其與自動(dòng)化技術(shù)的融合，形成自動(dòng)生成系統(tǒng)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在自動(dòng)生成系統(tǒng)的作用下，鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以在第一時(shí)間傳送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)人員根據(jù)一定的邏輯關(guān)系，在BIM系統(tǒng)中輸入進(jìn)度計(jì)劃，確保工程的順利施工。模擬技術(shù)是現(xiàn)代化技術(shù)的代表，在對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行管理時(shí)，建筑企業(yè)可以采用模擬技術(shù)，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行模擬?，F(xiàn)代模擬軟件非常多，以Na-viswroks為例，這是一款精細(xì)化的模擬施工軟件。這款軟件可以模擬基礎(chǔ)施工，也可以模擬結(jié)構(gòu)的施工工序，對(duì)建筑企業(yè)施工進(jìn)度控制是非常重要的軟件。建筑企業(yè)應(yīng)該對(duì)工程任務(wù)進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)3D模型的規(guī)則性連接，并對(duì)進(jìn)度信息進(jìn)行不斷修訂和更正。

4、BIM技術(shù)的展望

（1）在當(dāng)前，因?yàn)橄嚓P(guān)施工企業(yè)對(duì)這一項(xiàng)技術(shù)還不夠重視，還有就是自身技術(shù)不足的情況，使得BIM技術(shù)的使用和發(fā)展都還處于初步階段。但是如果將BIM技術(shù)使用到當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)工程施工當(dāng)中可以很好的降低深化設(shè)計(jì)期間的費(fèi)用，并且還可以很好的進(jìn)行工程量的預(yù)算，同時(shí)也可以在不影響整體工程質(zhì)量的前提下去縮短工程的周期，這樣才可以帶來最好的經(jīng)濟(jì)效益。并且在后續(xù)的施工和管理當(dāng)中也可以很好的降低信息傳遞期間出錯(cuò)的幾率，這一項(xiàng)技術(shù)且還有很大的發(fā)展空間。BIM技術(shù)在建筑施工行業(yè)當(dāng)中的運(yùn)用必將引起一場(chǎng)全新的技術(shù)革命，在革新期間所遭遇的問題是很多的。（2）在當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工進(jìn)度當(dāng)中進(jìn)行信息化不但需要進(jìn)行軟件平臺(tái)的構(gòu)建，并且還需要結(jié)合到施工器械和硬件，但是在當(dāng)前信息模型和施工器械之間的數(shù)據(jù)對(duì)接還存在著一定的問題，并且在這一個(gè)過程當(dāng)中也沒有一個(gè)很好的標(biāo)準(zhǔn)可以作為參考，這樣的問題也給當(dāng)前BIM技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用到來了不小的影響，所以在這一個(gè)基礎(chǔ)來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口的制定顯得尤為重要

結(jié)束語

為了在建筑施工進(jìn)度中，合理地進(jìn)行施工、調(diào)整施工資源的分配，必須充分發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)建筑施工進(jìn)度的優(yōu)化。

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（作者單位：新疆明達(dá)建設(shè)工程有限公司）