BIM技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中的應(yīng)用分析

吳村田

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)不斷更新，建筑行業(yè)也打破其傳統(tǒng)理念，現(xiàn)澆式建筑越來(lái)越多地被裝配式建筑所取代。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）與裝配式建筑的結(jié)合不僅可以大大降低成本、減少施工過(guò)程中的變更問(wèn)題，而且通過(guò)精確化設(shè)計(jì)和精密性施工能夠?qū)崿F(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)全過(guò)程、全方位的信息化集成管理。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù);裝配式鋼結(jié)構(gòu);建筑施工;應(yīng)用

BIM技術(shù)是一種新興起的建筑設(shè)計(jì)技術(shù)，其以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的模擬性，可以利用其直觀(guān)性、可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性等特點(diǎn)，通過(guò)構(gòu)筑建筑實(shí)體模型，協(xié)調(diào)多部門(mén)進(jìn)行建筑的施工、管理、優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等工作。將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中，可以通過(guò)BIM模型對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計(jì)、施工、管理過(guò)程中所存在的問(wèn)題進(jìn)行深化處理，從而能避免在工程中造成的時(shí)間、人力、資源的浪費(fèi)。

1BIM技術(shù)特點(diǎn)

（1）可視化。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息對(duì)其進(jìn)行三維建模，有效提升數(shù)據(jù)信息的直觀(guān)性，并且根據(jù)三維模型，技術(shù)人員還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題，及時(shí)制定管理措施，從而減少后續(xù)施工問(wèn)題的發(fā)生概率[1]。

（2）協(xié)調(diào)性。在建筑結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，涉及多個(gè)部門(mén)的工作，利用BIM技術(shù)可以將工程施工過(guò)程中的各項(xiàng)工作、數(shù)據(jù)、文件進(jìn)行整合，方便查閱，可以有效提高各部門(mén)的工作效率，起到縮短工期和排除隱患的作用。

（3）深度優(yōu)化。BIM數(shù)據(jù)模型集成了建筑的幾何與物理信息，基于BIM技術(shù)所建立的數(shù)據(jù)模型將工程在設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)可能面臨的難點(diǎn)、要點(diǎn)考慮進(jìn)去，對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案、施工方案、質(zhì)量把控等問(wèn)題進(jìn)行深度優(yōu)化，從而提升施工的工作效率。

（4）模擬性。BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)γ總€(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，管理人員根據(jù)模擬情況反饋出的數(shù)據(jù)類(lèi)型，制定相關(guān)應(yīng)急措施，有效降低施工問(wèn)題發(fā)生概率，提高施工技術(shù)的應(yīng)用效果。

2BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1 圖紙繪制階段

在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工過(guò)程中，進(jìn)行圖紙繪制屬于非常基礎(chǔ)的應(yīng)用環(huán)節(jié)。將BIM技術(shù)應(yīng)用到該環(huán)節(jié)當(dāng)中時(shí)，可以結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)調(diào)研結(jié)果，對(duì)本次工程所采用的建筑材料類(lèi)型、建筑結(jié)構(gòu)尺寸、建筑結(jié)構(gòu)受力情況等內(nèi)容進(jìn)行合理分析。為了確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員也可以借助信息化處理技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確性校驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)過(guò)程中存在爭(zhēng)議的數(shù)據(jù)信息，采取重新測(cè)算或者現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的方式確定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而提升圖紙繪制的準(zhǔn)確性，減少后續(xù)施工過(guò)程中施工更改情況的發(fā)生[2]。

2.2 加工制作精確化

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑構(gòu)件種類(lèi)多、信息復(fù)雜，依靠工人現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)二維圖紙信息進(jìn)行加工生產(chǎn)和工藝把控難度較大，往往會(huì)因?yàn)槿藶椴铄e(cuò)造成生產(chǎn)混亂、堆放無(wú)序等問(wèn)題，造成材料的浪費(fèi)，影響施工質(zhì)量。利用BIM模型將相關(guān)聯(lián)的建筑信息統(tǒng)一起來(lái)，形成一個(gè)整體，完成全面的材料、構(gòu)件工程量統(tǒng)計(jì)，建立對(duì)應(yīng)的、完善的、全面的、準(zhǔn)確的構(gòu)件數(shù)據(jù)庫(kù)，提高構(gòu)件的加工精度，避免材料的浪費(fèi)。

2.3 工廠(chǎng)預(yù)制構(gòu)件管理

項(xiàng)目深化設(shè)計(jì)完成，預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行工廠(chǎng)加工，此過(guò)程采用BIM技術(shù)進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件工廠(chǎng)加工的動(dòng)態(tài)跟蹤管理。每個(gè)構(gòu)件從下料到養(yǎng)護(hù)到出廠(chǎng)的過(guò)程全部做成手機(jī)微信可掃描的二維碼、條形碼，業(yè)主、工程總承包單位，監(jiān)理、分包單位均可通過(guò)掃描實(shí)時(shí)掌握每個(gè)構(gòu)件的加工制作流程、進(jìn)度、發(fā)貨進(jìn)度，進(jìn)場(chǎng)前檢查構(gòu)件全部屬性。工廠(chǎng)加工不符合現(xiàn)場(chǎng)裝配要求時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員可直接與工廠(chǎng)溝通，在業(yè)主同意的情況下，工廠(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)更改，以免造成損失或工期延誤。

2.4 生產(chǎn)制造階段

裝配式建筑工程最大的特點(diǎn)便是在常規(guī)工程推進(jìn)的過(guò)程中，進(jìn)行相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的施工工作。BIM技術(shù)在生產(chǎn)制造階段發(fā)揮著非常重要的作用。因?yàn)锽IM技術(shù)所采集到的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度非常高，所以，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)零件相關(guān)參數(shù)時(shí)，可以將容錯(cuò)率控制在非常小的誤差內(nèi)，從而有效提高產(chǎn)品的施工效率，提升工程竣工時(shí)的施工效果[3]。

2.5 進(jìn)度規(guī)劃合理化

鋼結(jié)構(gòu)由于其本身的原因，運(yùn)輸和吊裝均不方便。大多數(shù)鋼構(gòu)件多以現(xiàn)場(chǎng)拼接為主，鋼構(gòu)件拼接點(diǎn)的選擇需要考慮的因素較多，為后期的安裝帶來(lái)諸多麻煩。建立的BIM模型可以根據(jù)施工階段的實(shí)際情況進(jìn)行仿真模擬，對(duì)吊裝、拼接等多項(xiàng)工作進(jìn)行仿真處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并調(diào)整施工方案。同時(shí)，BIM模型融合了各部分施工工序，可以對(duì)各分項(xiàng)工作進(jìn)行整合處理和整個(gè)施工流程的模擬處理，根據(jù)模擬效果編制施工方案，優(yōu)化施工進(jìn)度安排，監(jiān)控施工質(zhì)量，有效控制建設(shè)成本。

2.6 運(yùn)行維護(hù)階段

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑而言，能夠威脅到建筑使用壽命的因素為火災(zāi)和銹蝕，兩者都會(huì)影響到鋼結(jié)構(gòu)本身的綜合強(qiáng)度，從而影響建筑的使用壽命。BIM技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，可以構(gòu)建4D模型，技術(shù)人員可以通過(guò)分析模型中各個(gè)結(jié)構(gòu)的受力情況，建立相應(yīng)的輔助結(jié)構(gòu)，并對(duì)維護(hù)內(nèi)容進(jìn)行定義，從而有效提升后續(xù)維護(hù)效果，延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命[4]。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，市政工程和建筑工程數(shù)量也在不斷增多，尤其是在人口數(shù)量快速增加的情況下，高層建筑已經(jīng)成為城市的主體建筑類(lèi)型，這也對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的綜合質(zhì)量提出了更多的新要求。鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以有效提高建筑工程的施工效率，并且在建設(shè)過(guò)程中，還有BIM技術(shù)加入，可以有效提升鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工信息的采集效率，對(duì)加快建筑工程施工速度，促進(jìn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展有著積極的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 李聞達(dá).裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑新型復(fù)合墻板研發(fā)及構(gòu)造技術(shù)研究[D].濟(jì)南：山東建筑大學(xué)，2019.

[2] 黃嘉駿.BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中的運(yùn)用[J].居舍，2019，（6）：49.

[3] 宮文軍，曹楊，鞏俊松.基于BIM技術(shù)的裝配式構(gòu)件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].安裝，2019，（1）：55-57.

[4] 李海泉.BIM技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用[J].城市建筑，2019，（2）：107.