BIM结构在大型钢结构施工危险源管理中的应用

BIM结构在大型钢结构施工危险源管理中的应用

李帅杰许兴龙席鹏飞

中建二局第二建筑工程有限公司河南省郑州市450000

摘要:我国传统的钢结构施工技术具有结构复杂、信息量大等特点,为保证其在施工过程中具有一定的安全保障,以防施工意外的现象发生,本文将立足于BIM技术的基础上,对大型钢结构施工中的具体流程以及关键环节进行分析。通过BIM建模、信息管理应用以及可视化应用等来解决此类问题的发生,并利用BIM模型中的危险源数据库与施工现场的危险源信息相链接,可以快捷的显示出危险源信息并提供相应的安全施工方案,解决传统风险管理中的被动型、低效性的问题。

关键词:BIM技术;钢结构;风险管理

引言:随着我国钢结构建筑的规模越来越大,风险因素也具有多样化的趋势,在建筑过程中经常会出现各种问题,如信息沟通能力较差、管理不严格、图纸量巨大等都在一定程度上会影响着钢结构的施工质量,由于建筑工程施工中涉及的单位众多,施工时间较为漫长,增加了施工的不确定性,因此,应将BIM技术广泛的应用到钢结构施工危险管理中去,也是我国工程技术发展的重要手段。节约资源、缩短工期的综ਸ效益,提升建设行业的核心竞争力。

1BIM技术在钢结构施工管理中的应用背景

钢结构建筑素有“绿色建筑”的美称。当下,我国的建筑钢结构产业已经得到全面发展期,在各个领域中都被广泛的应用,如大型厂房住宅、空间结构以及超高层建筑等。但就目前我国钢结构建筑行业的发展来看,企业在管理模式上依然沿用着传统的管理手段,并未实现信息化的管理方式,与发达国家的水平还存在一定的差距,应多使用先进的管理技术手段。BIM技术可以利用多种工具软件以及多重途径来解决在钢结构施工管理中的问题[1]。

1钢结构施工技术中的问题现象

我国传统的钢结构施工多以AutoCAD等软件为主,在提高了施工效率的同时也存在很多问题。

1.1信息交叉多,共享工作量大

钢结构工程的成本与周期主要是由信息传递的效率决定了。钢结构在施工过程中的信息覆盖面较广、涉及的专业领域也较多,因此这就需要信息在传递的过程中具有一定的实效性,方便各个单位依据沟通结果来对工作进度进行调整。传统的信息多以二维图纸进行传递,增大了信息处理难度。

1.2不可控影响因素多

影响钢结构施工的因素有很多,如恶劣天气环境会对施工进度造成一定的影响,因此必须对工程计划进行重新设计;还有原料采购以及图纸变更等方面均会会工程施工造成一定的影响。这些都属于一种不可控因素,因此一定要对施工过程实行可视化管理。

2BIM技术在钢结构施工中的应用

2.1动态建模

BIM系统中有庞大的可供建模的数据库系统,数据库包含很多与构件信息,如位置、形状、材料、尺寸工艺等。通过对数据库中信息的调用,即可得到钢结构的三维实体零件模型,使用者要想得到相应的构件,将模型进行组合即可。

2.2参数化设计

BIM包含的所有功能都已进行参数化设置,应用者可通过输入相关的尺寸数据,数据库就会自动调出钢结构节点的相关参数来生成节点。节点会随着构建截面的形状和位置的变化而进行改变。由于钢结构形状不是单一固定的,它具有复杂多变的特征,如果信息库的数据无法实现用户的需要,还可以利用自定义来生成所需的钢构件形状。

2.3可视化应用

BIM技术中有一项重要的管理方式,就是可视化管理,它可以为施工管理带来新的管理手段,管理者可对工程进度信息进行及时的分享,增强管理的效率。在进行模型的模拟试验中,通常会将钢结构的施工数据与BIM数据相结合,我们得出数据模型信息随着数据的添加而改变,二者之间是互联互通的。在实际施工的过程中可通过对可视化的模型的观察,即可对施工进度进行相关的调整[2]。

2.4信息共享管理

施工过程中,若想对施工人员以及施工对象进行实时的监控,通过BIM技术即可实现,并对一些数据信息进行全面的跟踪,以更好的掌握各个施工各阶段所用的时间,有助于施工效率模型的建立,方便管理提取施工阶段的数据信息。

3BIM技术在钢结构施工危险源管理中的应用

3.1钢结构施工中的危险源管理

所谓钢结构施工的危险源管理,指的是管理者根据自身对施工各阶段风险的掌握情况,来采取相应的措施。管理者必须以连贯性的管理手段对风险进行管理,有助于后续工程的顺利进行。

3.1.1风危险源管理的阶段性

传统建筑项目的管理通多呈现阶段的特征,风险管理的方式也同样具有阶段性,管理者只重视施工阶段所出现的风险,并作出相应的分析决策,常常会忽视风险的反馈与交流,参与者之间缺乏有效的沟通。

3.1.2危险源管理的低效性

现代建筑项目涉及到的学科领域较为广泛,在一定程度上也增大了它的风险因素,在风险管理的过程中应对各个方面的信息进行及时的掌握,由于传统的信息管理模,多以纸质的文档来进行传递,部门交接方式流程很慢,严重降低了风险管理效率。

3.2BIM技术在危险源管理中的应用

3.2.1决策阶段

决策阶段作为建筑项目的起始阶段。业主应对不同的方案进行综合的分析,从中选出一套最佳方案,利用BIM技术中的可视化技术,可以实现对多个方案的分析论证,找出潜在的风险因素,并制定有效的管理策略BIM平台可以对意见进行及时的反馈,并从中找出最适合的方案[3]。

3.2.2设计阶段

BIM技术可通过三维模型的信息来对建筑项目进行展现。使用者将三维模型中的信息进行串联,如果遇到需要修改的地方,关联的项目会自动的进行修改,提高了工作效率。

3.2.3施工阶段

通过对BIM技术中的信息共享功能进行应用,各方人员可通过平台实现数据的交流和传递,BIM技术若结合施工的进度,可将三维模型整合成一个4D模型,来监测施工进度情况,以及施工过程中所出现的问题便于及时更改。

4工程实例

某工程总占地面积为35060m,地面以上面积为301256m,总建筑面积为399866m,高度为452m,该项目主要有两部分组成,分别是塔楼和裙楼。塔楼结构形式主要以伸臂桁架、巨柱主架以及核心筒为主。塔楼的核心简和巨柱主架间的3道桁架通过钢梁和钢管混凝土连接。(BIM技术在该项目中的应用如图1所示)

图1BIM技术在某钢结构项目中的应用

4.1在钢结构施工中的应用

该项目的施工过程中主要的结构设计以及工作人员的信息,均利用BIM技术来对数字化信息进行转换实现的,通过现代化的物联网技术对相关信息的收集,在应用BIM的模型中,利用可视化来实现对施工信息的管理和共享[4]。

4.2在钢结构可视化中的应用

通过对数据的采集,将收集到的信息更新到项目模型中,并将可视化模型的进度与实际的施工进度进行对比,将实际进度与可视化模型模拟进度进行对比,这也是可视化管理的一种方式。可视化管理在造价管理中也大有帮助,通过BIM技术对工程造价进行估算,可以实现对施工过程中的费用进行精细的估算,将二者进行对比,即可实现可视化的造价管理。

4.3在信息智能管理中的应用

BIM技术可以对施工过程中所涉及的各种信息,如材料安装、施工进度、以及成本等信息通过数据库的的形式进行分类,便于方便施工过程中应用。

5结语

将BIM技术广泛的应用于钢结构施工中,可以使传统钢结构中一些复杂的信息以及交流困难等问题得以解决,BIM技术在建筑项目的危险源管理中,始终贯穿施工的各个阶段,使传统风险管理中效率低下,施工被动等情况得以缓解,给建筑行业带来了革命性的变化[5]。

参考文献:

[1]杰里莱瑟林.BIM的历史[J]_王新.建筑创作,2001(6):146~150.

[2]陈玲,基础设施投资项目风险分析方法及管理[J].基建优化,2005(I):56-59.

[3]张亚莉,杨乃定,杨朝君.项目的全寿命周期风险管理的研究[J].科学管理研究,2004(2):27—30.

[4]于晓明.BIM在施工企业中的运用[J].中国建设信息,201O(12):22-24.

[5]蔡伟庆.BIM的应用、风险和挑战[J].建筑技术,2015,46(2):14—17

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