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

劉雁鴻

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046000）

BIM技術(shù)具有可視化、一體化、參數(shù)化、仿真性等特點(diǎn)，將其應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)安裝中，可有效協(xié)調(diào)各結(jié)構(gòu)安裝方案，大幅度提升安裝效率，縮短安裝工期，降低安全成本，并保證安裝效果和質(zhì)量，是一種比較先進(jìn)技術(shù)?；诖?，開展BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)安裝效率提升中的研究及應(yīng)用分析就顯得尤為必要。

1 鋼結(jié)構(gòu)工程的特性解析

1.1 鋼材強(qiáng)度方面特點(diǎn)

在鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中，所用鋼材具備韌性較強(qiáng)，塑性較好，強(qiáng)度較高的特點(diǎn)，該類鋼材的運(yùn)用，能保障工程內(nèi)的結(jié)構(gòu)重量輕，例如用鋼筋混凝土搭建的其他結(jié)構(gòu)，尤其在工程結(jié)構(gòu)跨度較大，面積較大時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)工程的重量優(yōu)勢便能更加明顯地體現(xiàn)出來。

1.2 鋼材制作方面特點(diǎn)

在當(dāng)今生產(chǎn)背景下，鋼結(jié)構(gòu)工程中所需鋼材已經(jīng)進(jìn)行了工廠化的制作，并利用軋制型材的方式，保障生產(chǎn)的相關(guān)構(gòu)件尺寸，規(guī)格較為統(tǒng)一，更大程度滿足鋼結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際需求，并簡化了工程構(gòu)件的加工及制作流程，促進(jìn)了裝配式建筑的優(yōu)化。然而，鋼結(jié)構(gòu)工程由于材料特點(diǎn)的影響仍存在一定不足，例如工程容易被銹蝕或腐蝕，且耐火性能較差。由于該項(xiàng)存在的不足，國內(nèi)的技術(shù)人員已經(jīng)在進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)踐，促使鋼結(jié)構(gòu)工程的穩(wěn)定性正在逐步升級(jí)。因鋼結(jié)構(gòu)工程具備以上幾點(diǎn)特性，使其在實(shí)際施工運(yùn)用中具有比它類結(jié)構(gòu)更為良好的優(yōu)勢，在施工質(zhì)量得到一定保障的前提下，鋼結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際施工速度快于其他材料的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了工程施工效率的有效增長，潛在降低了工程成本。

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

2.1 動(dòng)態(tài)建模

1）BIM技術(shù)自身所具備的完整的建筑數(shù)據(jù)信息，可幫助管理人員在原有數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上建立建筑模型，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員可將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形狀、設(shè)計(jì)尺寸、應(yīng)用材料以及施工工藝流程等相關(guān)信息逐步輸入建筑模型設(shè)計(jì)流程中，在最短時(shí)間內(nèi)快速完成鋼結(jié)構(gòu)3D設(shè)計(jì)模型，鋼結(jié)構(gòu)施工企業(yè)可借助施工模型信息開展項(xiàng)目施工。2）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3D模型的建立需要借助相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，BIM技術(shù)自身存儲(chǔ)了較多參數(shù)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)模型，因此，設(shè)計(jì)人員可借助系統(tǒng)工具直接進(jìn)行3D模型參數(shù)計(jì)算。此外，由于BIM技術(shù)系統(tǒng)所具備的開放性，設(shè)計(jì)人員可借助自定義模式進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，提升鋼結(jié)構(gòu)3D模型設(shè)計(jì)的應(yīng)用性。3）鋼結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目存在人員繁雜、施工效率低及數(shù)據(jù)誤差相對(duì)較大等弊端，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)施工管理工作無法順利開展，常常出現(xiàn)項(xiàng)目施工延期、施工成本增加的情況。利用BIM技術(shù)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，可對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工中的隱秘工程數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，科學(xué)分配施工人員的具體施工量，提升鋼結(jié)構(gòu)工程的施工效率和質(zhì)量。

2.2 信息實(shí)時(shí)共享

BIM技術(shù)不但具有很強(qiáng)的集成化，而且可實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的有效應(yīng)用，將規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等集中到一個(gè)平臺(tái)上集成管理，從而提升管理效率。比如在BIM模型中包含鋼結(jié)構(gòu)工程的全部項(xiàng)目信息，可保證各環(huán)節(jié)、各項(xiàng)目穩(wěn)定開展。此外，通過BIM技術(shù)還能有效解決鋼結(jié)構(gòu)存在的信息瓶頸問題，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息及資源的共享和全體參與。

2.3 施工管理

1）施工管理人員在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，可準(zhǔn)確掌握鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工中各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)參數(shù)，合理調(diào)整項(xiàng)目施工方案，提升施工方案應(yīng)用的可行性。2）將項(xiàng)目工程數(shù)據(jù)參數(shù)輸入BIM系統(tǒng)中，可得到各個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工階段的數(shù)據(jù)參數(shù)，施工管理人員也可借此對(duì)項(xiàng)目施工進(jìn)行宏觀調(diào)控，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行追蹤調(diào)查。3）BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目內(nèi)部施工數(shù)據(jù)的共享，將以往較為松散的項(xiàng)目管理工作更為規(guī)范化，提升鋼結(jié)構(gòu)施工管理水平。4）BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)施工成本管理，可對(duì)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工工作開展所需人力資源和物資進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案對(duì)施工資源進(jìn)行合理的調(diào)度分配，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目施工資源應(yīng)用的最優(yōu)化，減少資源浪費(fèi)。

3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用

3.1 決策階段

建筑項(xiàng)目始于決策階段，業(yè)主對(duì)各類方案對(duì)比分析，篩選出最佳方案。利用BIM技術(shù)提供的可視化功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類方案的對(duì)比分析，總結(jié)風(fēng)險(xiǎn)因素并明確各自的影響程度，以此為依據(jù)生成管理決策。通過BIM技術(shù)平臺(tái)，各參與方可將信息及時(shí)傳遞至決策方，篩選出最為可行的方案。

3.2 設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)中，三維模型含豐富的信息，將其關(guān)聯(lián)后可構(gòu)建完整的建筑項(xiàng)目，若存在修改需求，與之相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化變更，提升了信息更新效率，并減少工作量。除此之外，三維模型還提供了碰撞模擬的功能，設(shè)計(jì)人員可針對(duì)管線做合理地調(diào)整，以減少后續(xù)維護(hù)工作量，此項(xiàng)功能解決了二維圖紙難以有效處理碰撞問題的痛點(diǎn)。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工開展階段

委托方、建筑方、監(jiān)理方及設(shè)計(jì)方均可借助BIM技術(shù)開展交流，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目實(shí)施中存在的問題及時(shí)反饋，便于各個(gè)管理方了解項(xiàng)目施工的近況，挖掘鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語

綜上所述，在傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)施工的基礎(chǔ)上引入BIM技術(shù)后，可提升施工流程的規(guī)范性，為建模、信息跟蹤與共享等工作提供高效平臺(tái)，成為風(fēng)險(xiǎn)管理的有力工具。因此，在類似的鋼結(jié)構(gòu)施工中，BIM技術(shù)值得被采用，具有較好的應(yīng)用前景。