鋼結(jié)構(gòu)施工及風(fēng)險(xiǎn)管理中的BIM 技術(shù)應(yīng)用研究

劉劍 徐州中煤（寧夏）鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)有限公司

近年來(lái)，中央加大了對(duì)綠色建筑和裝配式建筑的重視程度，完善行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，定下建設(shè)目標(biāo)。其中裝配式建筑勢(shì)不可擋，裝配式建筑具有如下優(yōu)勢(shì)：①質(zhì)量好，構(gòu)件可標(biāo)準(zhǔn)化大量生產(chǎn)，施工受天氣情況影響??；②節(jié)能環(huán)保，在施工過(guò)程中可提高物料使用率，同時(shí)也大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生；③可縮短工期。BIM（BuildingInformationModeling）技術(shù)全名為建筑信息模型，具有全流程智能控制、全流程協(xié)同工作的特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于項(xiàng)目各個(gè)階段（招標(biāo)、設(shè)計(jì)、施工等），在縮短工期、節(jié)約成本、保證項(xiàng)目質(zhì)量上可發(fā)揮重要作用。目前，建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和建筑綠色施工是研究熱點(diǎn)之一。本文在BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)上引入綠色施工的理念，基于實(shí)際案例，重點(diǎn)探討基于BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用，為BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究提供借鑒。

一、鋼結(jié)構(gòu)工程中BIM 技術(shù)的應(yīng)用意義

在鋼結(jié)構(gòu)工程內(nèi)，建筑主體以鋼制構(gòu)件的安裝組合逐步構(gòu)成，當(dāng)下國(guó)內(nèi)發(fā)布了鼓勵(lì)運(yùn)用裝配式結(jié)構(gòu)的相關(guān)政策，在此背景下，鋼結(jié)構(gòu)工程的運(yùn)用已經(jīng)成為未來(lái)的一大發(fā)展趨勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)中所運(yùn)用到的構(gòu)件節(jié)點(diǎn)，其生產(chǎn)制作和安裝流程相較其他結(jié)構(gòu)下構(gòu)件更為復(fù)雜，且在全項(xiàng)目周期內(nèi)，信息的更新效率較低，對(duì)工程量的統(tǒng)計(jì)存在困難，該類(lèi)問(wèn)題直接影響著鋼結(jié)構(gòu)工程的推廣及運(yùn)用。國(guó)內(nèi)當(dāng)前對(duì)BIM 技術(shù)的推廣及普及是為了通過(guò)技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用，將上述問(wèn)題進(jìn)行充分解決，對(duì)BIM 技術(shù)的靈活運(yùn)用，將其應(yīng)用進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)工程之內(nèi)，促使國(guó)內(nèi)建筑工程領(lǐng)域盡快達(dá)成鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工程管理精準(zhǔn)性，高效性及便捷性的有效助力，對(duì)建筑領(lǐng)域的發(fā)展意義重大。

二、BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

（一）施工階段的風(fēng)險(xiǎn)管理

鋼結(jié)構(gòu)施工復(fù)雜度較高，因此風(fēng)險(xiǎn)管理尤為關(guān)鍵，相關(guān)管理者應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，準(zhǔn)確認(rèn)知風(fēng)險(xiǎn)，采取科學(xué)的處理措施。要求管理工作具有連續(xù)性，可貫穿至各施工環(huán)節(jié)。（1）風(fēng)險(xiǎn)管理的階段性根據(jù)建筑項(xiàng)目特點(diǎn)，可劃分為多個(gè)施工階段，與之相對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理也具有階段性的特點(diǎn)。對(duì)于管理者而言，需從各階段實(shí)際情況出發(fā)，生成風(fēng)險(xiǎn)決策模型，但實(shí)際工作中風(fēng)險(xiǎn)的反饋機(jī)制適應(yīng)性不足，參與方之間溝通效率偏低。（2）風(fēng)險(xiǎn)管理的低效性建筑工程集多個(gè)項(xiàng)目于一體，含大量風(fēng)險(xiǎn)因素，因此風(fēng)險(xiǎn)管理工作必須建立在信息高效溝通的前提下。傳統(tǒng)管理模式中，信息傳遞普遍通過(guò)紙質(zhì)文檔實(shí)現(xiàn)，或是口頭層面的闡述，致使風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)程緩慢，出現(xiàn)低效的特點(diǎn)。（3）風(fēng)險(xiǎn)管理的增效作用在傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理工作中，工作人員過(guò)渡局限于單一因素所帶來(lái)的影響結(jié)果，缺乏對(duì)多項(xiàng)因素的全方位考慮。但從實(shí)際情況來(lái)看，各類(lèi)因素將產(chǎn)生相互作用，一旦缺乏風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)性分析，極容易引發(fā)嚴(yán)重后果。（4）風(fēng)險(xiǎn)管理的被動(dòng)性根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理工作中易出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素被忽略的情況，即管理者主觀(guān)選擇發(fā)揮出主導(dǎo)作用，若缺乏周到的考慮，易出現(xiàn)超出意料的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)管理被動(dòng)的局面。

（二）鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)

通過(guò)BIM 三維可視化模型，可在軟件中設(shè)定碰撞檢查信息，進(jìn)行構(gòu)配件及管線(xiàn)的碰撞檢查，依據(jù)碰撞檢查報(bào)告進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。基于BIM 的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)分為搭建實(shí)體模型、工藝性?xún)?yōu)化、模型校核審查、深化設(shè)計(jì)出圖4 個(gè)階段。利用BIM 技術(shù)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)，將鋼結(jié)構(gòu)模型與混凝土結(jié)構(gòu)、機(jī)電預(yù)留預(yù)埋等專(zhuān)業(yè)模型合并進(jìn)行核對(duì)，可檢查鋼結(jié)構(gòu)之間是否存在位置沖突，構(gòu)件尺寸是否有偏差，預(yù)埋件預(yù)埋位置是否準(zhǔn)確，優(yōu)化模型中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，創(chuàng)建構(gòu)件節(jié)點(diǎn)及復(fù)雜位置處的平面、立面、剖面等所有視圖。例如利用BIM 模型顯示基礎(chǔ)底板核心筒鋼筋與鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突的位置關(guān)系，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)，輔助指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

（三）用于投標(biāo)展示統(tǒng)計(jì)工程量

在鋼結(jié)構(gòu)工程內(nèi)，所運(yùn)用的建設(shè)原材料類(lèi)型較多，需要工作人員對(duì)構(gòu)件類(lèi)型和截面形式進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分，以此保障工程的良好開(kāi)展。工作人員可運(yùn)用BIM 技術(shù)，在建模的初級(jí)階段，進(jìn)行模型對(duì)應(yīng)工程量的計(jì)算和分析，并在軟件正常運(yùn)行通過(guò)后匯總相關(guān)統(tǒng)計(jì)信息，以軟件內(nèi)的報(bào)表輸出版塊分類(lèi)，核對(duì)輸出信息，以此降低整體工程的匯總工作量，計(jì)算錯(cuò)誤概率等。此外，BIM 信息共享版塊的運(yùn)用，能為招標(biāo)和投標(biāo)方提供更好把握工程設(shè)計(jì)理念的機(jī)會(huì)，充分理解工程建設(shè)中的設(shè)計(jì)需求，為項(xiàng)目的良好開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

建設(shè)項(xiàng)目全方位信息化管理是未來(lái)發(fā)展的大勢(shì)所趨。近些年我國(guó)建筑行業(yè)BIM 技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，為今后的發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)，但也存在不少短板，如專(zhuān)業(yè)性的BIM 技術(shù)人才缺乏、施工方不注重BIM技術(shù)的應(yīng)用及BIM 信息管理缺乏系統(tǒng)性等，這在很大程度上限制了BIM 技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展。由于鋼結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目流程復(fù)雜、構(gòu)件種類(lèi)繁多、材質(zhì)要求嚴(yán)格，因此對(duì)信息管理的水平要求較高。相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)BIM 技術(shù)的研究和應(yīng)用還處于初級(jí)階段，大量企業(yè)僅能使用BIM 進(jìn)行翻模檢查碰撞，如何提升BIM 技術(shù)應(yīng)用水平，如何真正發(fā)揮BIM 技術(shù)的可視化、協(xié)同性、可模擬性及全信息化管理方面的優(yōu)越性是眼下迫在眉睫的問(wèn)題。本文以某校實(shí)訓(xùn)大樓項(xiàng)目案例，探討B(tài)IM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目實(shí)施的整體質(zhì)量提升提供參考和借鑒。