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

王輝

摘 ?要：現(xiàn)代建筑從原有的木質(zhì)、土塊結(jié)構(gòu)到磚塊結(jié)構(gòu)，再到現(xiàn)在的鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)，由于運(yùn)用的結(jié)構(gòu)不同，其對(duì)應(yīng)的技術(shù)和工藝也存在很大 差別。文章分析了鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑主要特征，以及運(yùn)用BIM技術(shù)在該類建筑中存在的問題，并提出了具體解決措施，以期為提高鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑質(zhì) 量打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);鋼結(jié)構(gòu);裝配式建筑;應(yīng)用

1 BIM 技術(shù)的運(yùn)用特點(diǎn)

1.1 ?可視化效果好

BIM技術(shù)對(duì)工程的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，用有價(jià)值的正確 參數(shù)建立對(duì)應(yīng)的可視化模型，工作人員可以結(jié)合具體施工階段，了解該階 段的詳細(xì)情況，明確工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，針對(duì)所存在的問題采取措施， ?做好預(yù)防和控制，并調(diào)整相關(guān)的施工方案。 ?BIM技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)三維繪圖技 術(shù)，相比傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)來說，其科學(xué)性和準(zhǔn)確性更高。

1.2 ?靈活性強(qiáng)

在開展鋼筋結(jié)構(gòu)施工過程中， ?運(yùn)用BIM技術(shù)， ?可實(shí)現(xiàn)全方位檢測和試 驗(yàn)，從而確定具體施工方案，及時(shí)調(diào)整不合理的地方，以滿足施工要求和 標(biāo)準(zhǔn)，保證工程質(zhì)量和安全。

1.3 ?協(xié)調(diào)性好

參與的各個(gè)建設(shè)企業(yè)和部門，由于各自的施工內(nèi)容和權(quán)限不同，大多 僅針對(duì)自身的相關(guān)部門進(jìn)行管理和施工，缺少有效的溝通和交流，當(dāng)出現(xiàn) 問題時(shí)，會(huì)存在較大的解決障礙，互相推脫責(zé)任。而通過運(yùn)用BIM技術(shù)， ?以最直觀的三維模型和數(shù)據(jù)展示，明確問題產(chǎn)生的原因和部位，減少不必 要的爭執(zhí)，為工程的順利開展提供可靠的技術(shù)支持。

2 鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工的主要優(yōu)勢

2.1 ?穩(wěn)定性較強(qiáng)

城市中的高層建筑不斷增加，要成熟的技術(shù)做保障，該項(xiàng)技術(shù)全面應(yīng) 用到高層建設(shè)中，充分體現(xiàn)了自身的技術(shù)優(yōu)勢，在高層建筑過程中，不受 天氣和施工環(huán)境影響較小，隨時(shí)就可以施工建設(shè)，保證了工程的進(jìn)度與質(zhì) 量。而傳統(tǒng)混凝土施工，則會(huì)受到環(huán)境的影響，建筑主體結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的優(yōu)勢極其明顯，進(jìn)一步提高了建筑物的抗震性能，保 證了建筑物的安全。

2.2 ?具備較強(qiáng)的空間感

建筑物的功能不同，其結(jié)構(gòu)也不一樣，根據(jù)不同建筑功能進(jìn)行結(jié)構(gòu) 選擇，多是選擇鋼結(jié)構(gòu)工程，一般來說，一個(gè)建筑物的空間感是整個(gè)建筑 的根本，而通過使用裝配式鋼結(jié)構(gòu)，能夠全面體現(xiàn)建筑物的空間節(jié)奏，保 證了建筑空間的最大化。鋼結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗壓性能，自身強(qiáng)度 高，占用的空間不大，能夠最大化擴(kuò)大使用面積。

2.3 ?具備良好的環(huán)保效果

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)相關(guān)技術(shù)得到了創(chuàng)新與應(yīng) 用，工程建設(shè)周期越來越短，與之相對(duì)應(yīng)的建筑工程數(shù)量也在不斷提升， ?通過技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)了行業(yè)的進(jìn)步，裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用展示良好的環(huán)保效 果。傳統(tǒng)建筑施工會(huì)造成環(huán)境的污染，材料浪費(fèi)大，施工現(xiàn)場不容易控制 與管理，建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用就避免了傳統(tǒng)施工問題，保證了 環(huán)境，減少了浪費(fèi)，體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念。

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

3.1 ?深化設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)主要應(yīng)用AutodeskRevit等系列三維建模軟件平臺(tái)，有各個(gè)相 關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員為該項(xiàng)目創(chuàng)建建筑、結(jié)構(gòu)、排水等3D信息化模型。在傳 統(tǒng)設(shè)計(jì)模式工作中，每一張圖紙都先從平面開始入手設(shè)計(jì)，然后從繪制剖 面、立面方面根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度、業(yè)主要求來完善圖紙的設(shè)計(jì)。因此，建筑師 就會(huì)陷入修改圖紙幾乎永無休止地循環(huán)之中，消耗了建筑師大量的時(shí)間及 精力。為改變傳統(tǒng)的工作方式可以利用BIM技術(shù)，利用這種技術(shù)可以減輕 建筑師的工作量，建筑師通過模擬化的設(shè)計(jì)方式，大大提高其工作效率; ?模型作為設(shè)計(jì)過程的核心，它存在的意義并不僅僅是一個(gè)圖紙，圖紙是從 這模型中生成的，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋、孔洞等進(jìn)行碰撞檢 查來完成構(gòu)件安裝模擬的檢查;在建筑信息模型下，建筑師可根據(jù)自己的 方式來生成自己所需求的圖紙，還可以利用其建筑系統(tǒng)生成材料、算量、 造價(jià)等輔助資料。裝配式建筑的結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑結(jié)構(gòu)有一定差異，

裝配式構(gòu)件中的預(yù)留洞口和管線都是在構(gòu)件圖中明確標(biāo)注的，但現(xiàn)澆建筑 結(jié)構(gòu)是根據(jù)安裝關(guān)口隨機(jī)設(shè)定洞口的開鑿，不能夠是PC工廠準(zhǔn)確的生產(chǎn)構(gòu) 件;在維修及修改方面各工廠的技術(shù)員就能夠根據(jù)PC構(gòu)件及圖紙找到問題 所在，而不是在現(xiàn)場逐一排查。

3.2 ?鋼結(jié)構(gòu)連接部位節(jié)點(diǎn)模型建立

各個(gè)結(jié)構(gòu)間的連接處理效果是保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要條件，由于施工 技術(shù)和工藝方法的改變，處理較為復(fù)雜，可以通過建立模型的方式，將具 體節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工方案，運(yùn)用可視化特性展示出來，并安排專業(yè)人員對(duì)具 體員工進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和交底， ? 明確工作流程和質(zhì)量要求， ? 遵守操作標(biāo)準(zhǔn)和 規(guī)范，保證其質(zhì)量。

3.3 ?工程總量核算

在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑當(dāng)中，該類型建筑的很多測算方式與傳統(tǒng)建筑存 在不同，例如在計(jì)算項(xiàng)目工程總量時(shí)，需要考慮現(xiàn)場施工總量和鋼結(jié)構(gòu)配 件生產(chǎn)過程的工作總量，將兩種施工工作量進(jìn)行匯總，從而有效提升工程 總量計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用BIM技術(shù)可以借助現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)對(duì)工程總量 進(jìn)行估算，并且可以借助信息化技術(shù)和專家系統(tǒng)de對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行細(xì)致分 析，有效提高計(jì)算結(jié)果的合理性。

3.4 ?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。

3.5 ?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)用過程中，可以構(gòu)建4D模型，技術(shù)人員可以通過分析 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，延長建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。

3.6 ?構(gòu)件拆分

鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的建造方式，區(qū)別于傳統(tǒng)的建造方式，包括構(gòu)件拆 分、吊裝工藝和機(jī)械化程度高等傳統(tǒng)建造模式所不具備的特點(diǎn)，而BIM技 術(shù)依靠其可視化、參數(shù)化等特征，相對(duì)于傳統(tǒng)建筑方式來說，與裝配式建 筑結(jié)合更能體現(xiàn)出BIM技術(shù)的特點(diǎn)，其中構(gòu)件拆分與深化是其中具有代表 性的結(jié)合點(diǎn)。預(yù)制構(gòu)件作為裝配式建筑主要施工材料，通過BIM技術(shù)合理 科學(xué)的構(gòu)件拆分和模數(shù)優(yōu)化，可減少大量的資源浪費(fèi)，減少切割廢料和施 工現(xiàn)場的工作量。鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中涉及到的構(gòu)件拆分主要是內(nèi)外墻構(gòu) 件及外墻裝飾等。

結(jié)語

綜上所述，隨著市政工程和建筑工程數(shù)量的不斷增多，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。

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