BI M技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)中的運(yùn)用

苗青

（山西工程職業(yè)學(xué)院，太原030000）

1 引言

隨著時(shí)代的進(jìn)步，建筑工程傳統(tǒng)的建設(shè)模式已不能滿足當(dāng)今的需求。裝配式鋼結(jié)構(gòu)已成為建筑工業(yè)化的主力軍。BIM技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用，可以通過構(gòu)建建筑信息模型，方便裝配式鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)行和維護(hù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 應(yīng)用BI M技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

BIM是一種數(shù)據(jù)信息模型，集成了有關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的各種相關(guān)信息，也是一種用于設(shè)計(jì)、施工和管理的數(shù)字技術(shù)。它整合了建設(shè)項(xiàng)目不同階段的分類工作，把不同階段的不同參與者的信息完全保存并相互鏈接；BIM技術(shù)是繼CAD技術(shù)之后，建筑行業(yè)中的另一項(xiàng)新技術(shù)，其應(yīng)用必將在建筑行業(yè)中廣泛使用，實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。

在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的建設(shè)過程中應(yīng)用BIM技術(shù)有以下優(yōu)勢(shì)：

1）裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅中有數(shù)百個(gè)預(yù)制構(gòu)件，要確保梁、板和柱之間每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的安裝精度非常困難。利用BIM三維模型可以對(duì)設(shè)計(jì)方案、施工以及運(yùn)維管理過程進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)了虛擬和現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，以減少后續(xù)建設(shè)中的問題。

2）BIM模型中，所有信息都是相互關(guān)聯(lián)的，更改模型中的參數(shù)時(shí)，與參數(shù)相關(guān)聯(lián)的其他數(shù)據(jù)都會(huì)自行重新計(jì)算更改，減少了人因失誤，提高了方案設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，提高了不同應(yīng)用程序系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的效率。

3 BI M技術(shù)在預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑工程方面的作用有2點(diǎn)：工程項(xiàng)目的直觀可視化以及信息數(shù)據(jù)的參數(shù)化。在BIM施工信息模型中，整個(gè)過程都是可視化的，可視化的結(jié)果不僅可以用于渲染效果圖，提供各統(tǒng)計(jì)報(bào)告，更重要的是可以模擬施工過程，便于在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)過程中的交流討論并在模擬施工的結(jié)果下進(jìn)行決策等[1]。建筑工程項(xiàng)目的管理模式通常是網(wǎng)格化模式在建筑施工管理過程中，如果出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的情況，會(huì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目造成影響，而BIM中的信息系統(tǒng)可以信息和數(shù)據(jù)的共享，以避免設(shè)計(jì)和施工中的一些問題。另外，借助BIM建筑模型可以模擬完整的施工過程，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和問題，然后提前制訂解決方案，減少施工過程中的問題，減少經(jīng)濟(jì)和時(shí)間損失，確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行。BIM技術(shù)在預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用具體表現(xiàn)在以下方面。

3.1 基于BI M技術(shù)的施工管理

BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用可以很好地保證建筑施工的安全性、進(jìn)度和施工質(zhì)量。借助BIM云平臺(tái)，管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控施工過程，同時(shí)，構(gòu)建4D的BIM建筑模型，還可以獲得成本緯度數(shù)據(jù)，使預(yù)算和項(xiàng)目成本控制實(shí)現(xiàn)可視化。將工程項(xiàng)目的仿真模型呈現(xiàn)在所有參建人員面前，共同解讀，避免出現(xiàn)理解誤差，提高溝通效率，便于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的前提。

此外，BIM可以建立臨時(shí)建筑和設(shè)備間的立體關(guān)系，通過前期模擬，可以合理配置資源節(jié)約成本。利用BIM的5D技術(shù)，管理者可以根據(jù)需要生成任意施工環(huán)節(jié)的視圖，并且在建筑模型中生成材料統(tǒng)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)以及造價(jià)計(jì)算等。

BIM技術(shù)在進(jìn)行工程成本核算中有巨大的優(yōu)勢(shì)。通過建立BIM的5D施工資源信息模型（3D實(shí)體、時(shí)間、工序）關(guān)系數(shù)據(jù)庫，將實(shí)際成本數(shù)據(jù)及時(shí)5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫，并周期性地按時(shí)（月、季）調(diào)整維護(hù)好該模型，這樣，依托于軟件強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析能力，成本匯總、統(tǒng)計(jì)、拆分對(duì)應(yīng)瞬間可得，降低了統(tǒng)計(jì)分析工作的難度和工作量。

3.2 基于BI M技術(shù)的組件庫的創(chuàng)建和管理

在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的設(shè)計(jì)過程中，BIM組件庫的完整性會(huì)直接影響設(shè)計(jì)工作的效率。一個(gè)成熟而全面的組件庫可以共享BIM資源，建立模型組件庫并豐富BIM設(shè)計(jì)資源。通過BIM技術(shù)可以匯總大量信息，并以共享的方式實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的精確、高效傳輸[2]。一般而言，組件種類越豐富、數(shù)量越多，組件庫越完善，設(shè)計(jì)時(shí)的選擇性就越高，產(chǎn)品類型也就越多樣。根據(jù)家用組件庫管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組件庫的創(chuàng)建過程，組件數(shù)據(jù)庫可分為：中央數(shù)據(jù)庫、組建管理庫和本地應(yīng)用程序庫3類。全面的組件庫可以幫助設(shè)計(jì)人員在創(chuàng)建模型的過程中直接根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的結(jié)構(gòu)組件，不僅可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)，還可以大大提高設(shè)計(jì)效率。

3.3 自動(dòng)生成工程圖并匯總工程量

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅便于部件的批量生產(chǎn)和運(yùn)輸，不僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，還縮短了生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)省了大量成本。根據(jù)BIM模型，可以對(duì)整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的組件數(shù)量和材料數(shù)量進(jìn)行分類和匯總，根據(jù)工程數(shù)量的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)信息獲得個(gè)性化的工程數(shù)量列表。另外，BIM技術(shù)具有強(qiáng)大的繪圖和自動(dòng)更新數(shù)據(jù)功能，自定義圖紙模板后，可以自動(dòng)生成需要的深化設(shè)計(jì)方案圖。同時(shí)，還可以簡(jiǎn)化施工過程中的連接節(jié)點(diǎn)，方便施工管理[3]。根據(jù)BIM模型的可視化特征，可以觀察到各組件的空間形式，避免碰撞，便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

3.4 4D施工管理

BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)，即信息共享。它簡(jiǎn)化了傳輸信息數(shù)據(jù)的過程，可以進(jìn)一步提高效率。另外，導(dǎo)入項(xiàng)目施工計(jì)劃后，可以直接在系統(tǒng)上選擇日期觀察項(xiàng)目施工進(jìn)度。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅中的應(yīng)用可以優(yōu)化裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、制造和安裝過程，借助可視化模型的構(gòu)建，基于虛擬組件庫的創(chuàng)新應(yīng)用，BIM信息與BIM云平臺(tái)的集成，有助于一線工作者了解結(jié)構(gòu)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃的優(yōu)化，將建筑信息模型整合到建筑的產(chǎn)業(yè)化中必將成為新時(shí)期裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)。