建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

劉世安

華誠(chéng)博遠(yuǎn)建筑工程有限公司 北京 100000

1 BIM技術(shù)的概述

BIM其實(shí)是指工程上的一種利用數(shù)據(jù)建模的技術(shù)，他是一種三維化的數(shù)字技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以將工程中施工項(xiàng)目的一些特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化的傳輸與表達(dá)，并且達(dá)到資源共享。所以BIM技術(shù)的另一個(gè)名字是三維建模技術(shù)。在進(jìn)行建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，BIM可以使工程所需的相關(guān)數(shù)據(jù)與內(nèi)容得到及時(shí)地展現(xiàn)與更新，并且也使圖紙的精準(zhǔn)度和效率得以充分提高。BIM技術(shù)在運(yùn)用的過程中是有著可視化的優(yōu)勢(shì)的，并且此項(xiàng)技術(shù)非常全面且立體化，無論是項(xiàng)目中的3D、4D甚至5D模型，都是可以利用BIM技術(shù)表現(xiàn)且進(jìn)行分析的[1]。

2 BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的難點(diǎn)問題

目前狀況下，將BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中主要有著以下兩方面的難點(diǎn)：第一，使用BIM技術(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑各類結(jié)構(gòu)形式的深化設(shè)計(jì)，其難度是非常高的。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行制造和安裝的過程中，對(duì)其深化設(shè)計(jì)是非常重要的，同時(shí)也是非常復(fù)雜的一項(xiàng)工作。所以，必須利用專業(yè)的結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)軟件才可以將三維空間的施工情況進(jìn)行具體的建模展示。這一過程是非常重要的，必須得到設(shè)計(jì)師的充分重視。所以，在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，既是工程的難點(diǎn)，也是工程的重點(diǎn)。第二，在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，如何控制每根桿件或者構(gòu)件的空間位置，使其能夠順利安裝，不發(fā)生沖突，也是比較困難的一項(xiàng)工作。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)主要有栓接節(jié)點(diǎn)，焊接節(jié)點(diǎn)和栓焊混合節(jié)點(diǎn)，而在一個(gè)節(jié)點(diǎn)處可能有多種形式或者多根桿件，所留下可以進(jìn)行安裝操作的空間就會(huì)受限，這對(duì)施工也造成了一定的難度。

3 BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的具體應(yīng)用

3.1 在鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

制造鋼結(jié)構(gòu)的廠家在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，必須嚴(yán)格按照該工程的項(xiàng)目要求來生產(chǎn)，同時(shí)還應(yīng)該注意的是建筑物的空間結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)、運(yùn)輸中等受限條件，這樣設(shè)計(jì)出來的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件才可以與施工的具體需要相吻合。所以，這就需要運(yùn)用BIM技術(shù)來進(jìn)行精密地計(jì)算與設(shè)計(jì)支持，這樣才可以確保在生產(chǎn)加工時(shí)錯(cuò)漏的有效防治，及時(shí)準(zhǔn)確地生產(chǎn)出符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，符合項(xiàng)目要求的構(gòu)件。BIM技術(shù)可以將重要的加工清單數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速地傳輸給生產(chǎn)廠家，廠家在獲得正確信息后進(jìn)行加工生產(chǎn)。這樣做的好處是，不僅大大縮短了生產(chǎn)所需要的時(shí)間，還可以防止出現(xiàn)生產(chǎn)構(gòu)件的數(shù)量超標(biāo)或不足等現(xiàn)象。在運(yùn)用BIM技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)與相應(yīng)的信息軟件進(jìn)行搭配，這樣可以將加工過程中所需要的重要信息進(jìn)行準(zhǔn)確的傳遞，加深施工人員的對(duì)構(gòu)件需要的印象，充分掌握工程需要，提高加工效率，幫助廠家在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成保質(zhì)保量的成品[2]。

3.2 在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑鋼結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的工程組件，所以，在施工時(shí)技術(shù)人員僅依靠圖紙是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這時(shí)，就需要在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，利用BIM 技術(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，確保鋼結(jié)構(gòu)的施工可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成并且得到優(yōu)化。在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，對(duì)于相關(guān)人員的專業(yè)水平也有著一定的要求，首先要利用軟件對(duì)圖紙進(jìn)行分析，而后進(jìn)行3D建模，在建模時(shí)要注意將鋼結(jié)構(gòu)的尺寸和節(jié)點(diǎn)等細(xì)節(jié)都一一刻畫好，并進(jìn)行完整準(zhǔn)確的展示，這樣方可為鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)以及優(yōu)化處理提供重要依據(jù)[3]。不僅如此，BIM技術(shù)還可以把圖紙上面所描繪的鋼結(jié)構(gòu)更加直觀地展示給施工人員，這樣施工人員在對(duì)構(gòu)件板材進(jìn)行加工下料時(shí)可以更得心應(yīng)手，既滿足了施工時(shí)需要構(gòu)件的需要，又大大減少了材料的浪費(fèi)。利用BIM技術(shù)對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，還可以幫助施工人員從多角度來對(duì)零件是否達(dá)標(biāo)進(jìn)行一個(gè)評(píng)判，從而由此來準(zhǔn)確計(jì)算出該工程鋼結(jié)構(gòu)的整體施工量。

3.3 在鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)階段中的應(yīng)用

對(duì)于一個(gè)建筑鋼結(jié)構(gòu)工程來說，運(yùn)營(yíng)階段占據(jù)了其生命周期的絕大部分，所以，為了確保鋼結(jié)構(gòu)在之后使用過程中的穩(wěn)固，在此階段投入大量的資金也是非常值得的。在過去，傳統(tǒng)的建筑運(yùn)營(yíng)手段的直觀性是非常低的，當(dāng)時(shí)只能根據(jù)圖紙與表格進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與匯總，對(duì)工程進(jìn)行大致判斷。這種操作不僅效率低下，而且對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也無法嚴(yán)格保障。在BIM技術(shù)得到研發(fā)以及應(yīng)用之后，可以將建筑工程個(gè)階段的設(shè)計(jì)及施工的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與保存，并且搭建起一個(gè)項(xiàng)目生命周期的資料庫，將方方面面的數(shù)據(jù)都囊括其中，并加以整理及更新。這對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理工作來說，是一個(gè)質(zhì)的飛躍。但是在目前情況下，鋼結(jié)構(gòu)工程的運(yùn)維管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段，相關(guān)的專業(yè)研究也并不十分充足。雖然目前我們的相關(guān)技術(shù)人員可以在其具體應(yīng)用操作中對(duì)可能產(chǎn)生的問題有所了解，可以合理避免問題發(fā)生，但在很多重要方面，如空間、細(xì)節(jié)以及整體結(jié)構(gòu)的維護(hù)等方面的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

4 結(jié)束語

由上面的一系列分析可以看出，在建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用是非常必要且重要的。通過BIM技術(shù)，不僅可以優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)過程，還可以在施工時(shí)對(duì)其精準(zhǔn)輔導(dǎo)，提高效率。而且在鋼結(jié)構(gòu)工程之后的運(yùn)營(yíng)周期中，BIM技術(shù)也發(fā)揮了重要的作用。它不僅可以使得工程項(xiàng)目的施工更加精準(zhǔn)快捷，還可以將科學(xué)化的管理方法運(yùn)用其中。不過，目前國(guó)內(nèi)專業(yè)的BIM技術(shù)人員相對(duì)匱乏，所以加強(qiáng)該領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)也是非常必要的。