BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

孫景波

摘 要： 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，鋼結(jié)構(gòu)建筑的信息化以及工業(yè)工業(yè)化的發(fā)展和進(jìn)步，BIM技術(shù)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。BIM的目標(biāo)是利用信息軟件構(gòu)建一個(gè)虛擬的建筑，為建筑設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的參考，模擬真實(shí)的場景。對(duì)精鋼結(jié)構(gòu)施工中關(guān)鍵部位和關(guān)鍵部位的施工性進(jìn)行分析和總結(jié)。涉及鋼條、裝飾材料、螺桿焊縫檢驗(yàn)、接頭焊縫等信息可以以三維場景的形式再現(xiàn)。在施工前可以對(duì)裝配進(jìn)行模擬，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)可以及時(shí)修改模型數(shù)據(jù)和施工詳圖。這樣可以避免不合格的施工。

關(guān)鍵詞： BIM技術(shù);鋼結(jié)構(gòu)施工;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TU758.11 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.091

引言：BIM技術(shù)是建筑信息化發(fā)展的成果，其在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，表現(xiàn)出提升建筑質(zhì)量、降低建筑成本、縮短施工工期等優(yōu)勢(shì)。但在實(shí)際施工中，由于建筑信息人才缺乏，施工單位忽視施工管理，BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮，影響建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。就此，有必要對(duì)BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工管理中的應(yīng)用開展分析。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)特點(diǎn)

在建筑工程項(xiàng)目中，BIM技術(shù)表現(xiàn)出全面性、可視化、協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)。就全面性而言，BIM技術(shù)可全面整合建筑工程項(xiàng)目的各類信息，如材料類型、材料規(guī)格、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備供應(yīng)商及設(shè)備性能等，為施工單位開展施工管理提供便利;就可視化而言，BIM技術(shù)可結(jié)合幾何與物理信息，構(gòu)建三維信息模型，以立體化形式呈現(xiàn)各類建筑信息，并將建筑施工的進(jìn)度與成本等信息，以圖表形式輸出，使建筑信息更為明晰，為施工單位開展項(xiàng)目全生命周期管理提供參考;就協(xié)調(diào)性而言，BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)建筑信息共享，將建筑工程項(xiàng)目的業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、供應(yīng)商及相關(guān)利益第三方全部整合在同一個(gè)平臺(tái)，統(tǒng)籌規(guī)劃工程項(xiàng)目，提高施工管理有效性。

1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用軟件

在建筑施工管理中，BIM技術(shù)的應(yīng)用通過軟件來實(shí)現(xiàn)，常用的軟件包括AutodeskRevit、TeklaStructures及Navisworks等。其中，Revit軟件具有操作簡單、支持參數(shù)變更與施工出圖，可與其他BIM技術(shù)應(yīng)用軟件互通數(shù)據(jù)，但對(duì)硬件設(shè)備的要求較高;Tekla軟件是目前應(yīng)用最廣泛的鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)軟件，可為鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化提供便利，全面覆蓋鋼結(jié)構(gòu)的各個(gè)施工流程，支持施工信息共享;Navisworks軟件的功能性更強(qiáng)，常用于施工模擬、建筑碰撞檢查及施工方案優(yōu)化等工作，可組織建筑工程相關(guān)單位協(xié)調(diào)溝通，進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)與施工方案的調(diào)整。在應(yīng)用BIM技術(shù)開展施工管理時(shí)，施工單位可根據(jù)管理需求，選擇合適的軟件，保障BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

1.3 BIM技術(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

在建筑工程施工中，BIM技術(shù)的應(yīng)用覆蓋施工全過程，涉及多個(gè)單位，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，為保障BIM技術(shù)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)的共享，需遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為BIM技術(shù)的應(yīng)用提供便利。目前常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)為IFC，該標(biāo)準(zhǔn)包括資源層、核心層、共享層與領(lǐng)域?qū)铀膫€(gè)層次，覆蓋建筑工程項(xiàng)目的項(xiàng)目控制、結(jié)構(gòu)分析、施工管理等多個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)建筑工程信息的共享。

2 BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑因?yàn)樽陨硎┕に俾士?、社?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)而被大眾普遍接受，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員越來越注意鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。鋼材的產(chǎn)量逐年提升為鋼結(jié)構(gòu)的推進(jìn)發(fā)展提供的先決條件，國家也積極推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化和信息化的發(fā)展，輕鋼結(jié)構(gòu)和高層鋼結(jié)構(gòu)近年來發(fā)展數(shù)量越來越多。這為BIM技術(shù)的快速發(fā)展提供了可喜的條件，BIM技術(shù)發(fā)展不斷完善，他的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸廣泛，從公共建筑逐漸向常規(guī)工業(yè)廠房發(fā)展。

3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程施工中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 細(xì)化設(shè)計(jì)和深化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

BIM技術(shù)可以利用自帶的多種設(shè)計(jì)軟件支持（TeklaStructure、Stru-CAD等）輔助鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)化工作，專注于細(xì)節(jié)部位，保證后續(xù)的加工制作和現(xiàn)場拼裝不會(huì)出現(xiàn)問題。這樣詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖有助于指導(dǎo)施工人員正確地開展施工維護(hù)作業(yè)。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員可以根據(jù)需要的實(shí)際真實(shí)尺寸錄入鋼結(jié)構(gòu)二維模擬界面中去，進(jìn)行建模。設(shè)計(jì)人員可以按照自己的喜好調(diào)整視角檢查建模操作中存在的問題，軟件自身帶有的自動(dòng)糾錯(cuò)系統(tǒng)可以輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行檢查，規(guī)避低級(jí)錯(cuò)誤的發(fā)生。確認(rèn)建模準(zhǔn)確無誤之后，軟件會(huì)根據(jù)用戶的實(shí)際需要自動(dòng)生成鋼結(jié)構(gòu)施工詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖。BIM技術(shù)同平面CAD技術(shù)相比較而言制圖效率得到了大幅度的提升。其中TeklaStructure可以設(shè)計(jì)的詳圖有3D布置圖、平面布置圖、零件圖、節(jié)點(diǎn)詳圖、構(gòu)件圖等。與此同時(shí)軟件自身可以自動(dòng)生成所需材料的報(bào)表，比如板材用力，油漆涂刷面積，地錨螺栓所需數(shù)量等。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)施工的加工制造環(huán)節(jié)

同機(jī)械制造不同的是，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造在生產(chǎn)管理上幾乎完全依靠人工監(jiān)管，其中包括校驗(yàn)圖紙，檢查加工流程，監(jiān)督制作工藝等。這樣會(huì)避免紕漏和管理混亂的現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而出現(xiàn)一些人為差錯(cuò)。人工無法時(shí)刻跟蹤材料供應(yīng)，機(jī)器正常運(yùn)作，工人加工水平這些影響鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)因素。這樣的成本花費(fèi)又高又不能達(dá)到預(yù)期滿意的效果。這就需要在鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)建立起一套系統(tǒng)化智能化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。BIM技術(shù)可以為鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)提供信息化生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。BIM軟件記錄儲(chǔ)存鋼結(jié)構(gòu)加工生產(chǎn)每道工序所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，使得相應(yīng)的信息資料能夠在機(jī)器的操作終端中順利讀取。這樣就可以避免傳統(tǒng)的企業(yè)生產(chǎn)指令逐級(jí)傳達(dá)出現(xiàn)延誤的情況。這樣既可以直接將生產(chǎn)所需的數(shù)據(jù)傳遞到相應(yīng)的生產(chǎn)部門還可以及時(shí)反饋生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息，順利實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和反饋。

結(jié)語：綜上所述，BIM技術(shù)可提高建筑工程管理水平，施工單位在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，需合理選擇應(yīng)用軟件，統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。借鑒某大型工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，施工單位在應(yīng)用BIM技術(shù)開展鋼結(jié)構(gòu)施工管理工作時(shí)，需合理構(gòu)建BIM模型，開展施工質(zhì)量管理、成本管理、現(xiàn)場管理與進(jìn)度管理工作，發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高施工管理水平，強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)施工效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾念童.BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47（5）：1-2.

[2] 張貴弟.BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工及風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2019（12）：159+161.

[3] 侯蓉.BIM技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用探討[J].居舍，2019（27）：54.

[4] 郭海安，方偉.BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2020（22）：38-39.

[5] 李志鵬，龐余，王偉奎，等.鋼結(jié)構(gòu)工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用探索[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（12）：180-181，212.