BIM技术在钢结构工程施工中的应用解析王兴叶

BIM技术在钢结构工程施工中的应用解析王兴叶

中南建筑设计院股份有限公司湖北市武汉市430071

摘要:随着科学技术的不断发展,BIM技术俨然成为了我国建筑工程信息化发展的核心技术之一,成为了当前建筑工程行业的研究热点。BIM技术在钢结构施工之中的应用,能够全面提升钢结构施工设计的科学性,找到钢结构施工阶段存在的问题,并为钢结构的运营阶段提出可行的方案。然而我国BIM技术起步较晚,与发达国家之间还存在着一定的差距,这更要求相关从业人员能够对BIM技术进行深入的研究,找到技术与我国钢结构施工之中的契合点,促进技术全面而深入的应用。

关键词:BIM技术;钢结构施工;应用

引言:

钢结构具有轻质高强,力学性能与抗震性能较为优越的总体特点,同时其施工效率高,施工速度快,投资回报比较高,并且能够进行回收二次利用。以上几种优势促进了钢结构施工的广泛应用,目前钢结构施工在大跨度结构工程以及高层建筑工程领域有着广阔的应用前景。而BIM技术作为一种新兴技术,能够为钢结构的施工建立可视化三维模型,使施工人员能够根据模型之中存在的问题不断的调整施工工艺流程,促进钢结构施工质量和施工效率的不断提升。

一、BIM技术在钢结构设计阶段的应用

当前我国的钢结构施工设计之中,由于缺乏专业化的钢结构人才和BIM技术应用人才,经常会出现设计深度不足,工程造价整体偏高的情况。而设计深度不足,方案不合理的情况会使后期施工更加困难,甚至会出现需要进行返工以及重新设计的情况,导致钢结构施工的经济效益难以达到预期。这就要求了设计人员在钢结构的设计阶段,根据设计要求,利用BIM技术,调用构件库功能和节点库功能对钢结构施工进行三维建模,同时录入构件与节点的相关参数信息,能够达到深化钢结构的施工设计以及钢结构施工的可视化管理的目的。当前BIM技术更多采用的是TeklaStructures软件,能够在不同的钢结构之中进行深化设计,利用的是其数据交互功能、建筑设计分析功能、出图报表功能来提升设计的准确性。图1所示为一个典型的TeklaStructures钢结构节点模型,可以看出采用BIM技术,钢结构在设计过程中非常直观。在我国发展较为成熟的BIM软件之中,TeklaStructures软件能够全面解决节点深化设计的问题,借助于钢结构工程的BIM模型,能够更加直观的反应工程项目的施工过程与建设质量,对于钢结构施工现场较为复杂的安装节点以及难度系数较高的施工工艺流程,可以进行三维可视化的技术进行技术交底,从而达到优化设计方案的最终目的。同时,软件之中可以进行报表的自动生成,能够为项目的建设以及造价的管理提供更加有效的数据支持。TeklaStructures软件在钢结构施工设计之中,可以通过模型建立的方式来与其他BIM施工管理软件进行交互,可以进行管线的综合以及碰撞检查等,从而达到优化设计,使相关企业在钢结构施工之中获得更好的经济效益[1]。

图1典型的TeklaStructures钢结构节点模型

二、BIM技术在钢结构施工阶段的应用

当前我国钢结构施工的施工阶段之中,施工项目成本缺乏管控,施工质量和进度缺乏可行性调研与管理方案,施工的安全也缺乏有效的控制。这种情况会导致施工设计出现多次变更,从而引发工程造价的波动[2]。同时在施工过程之中,由于预安装施工工艺流程的选择不当,会导致装配施工顺序发生冲突而出现工期延误的现象。预制构件在运输过程之中,也会出现变形、碰伤、污染等多种事故,导致工程造价的提升。在施工现场,由于施工安全教育工作以及安全措施设置不够到位的情况,容易引发施工过程之中的安全生产事故。而采用BIM技术,能够对钢结构施工阶段的构件模型进行参数化管理,并且对3D模型进行时间轴关联,对施工和场地等全面的施工过程进行模拟,从而找到施工过程之中容易出现的问题并提出有效的解决对策,防止因为施工工艺流程之间的冲突以及施工安全管理的问题,纠正其中存在的偏差,从而确保各个分项工程的管理目标能够顺利实现,同时,BIM技术的4DBIM虚拟建设技术也能够实现软件插件的二次开发,从而提升钢结构施工建模的快速化和智能化建模。基于BIM技术的4D模型进行模拟施工,能够对于各个分项工程之中的管线和构件进行有效的碰撞检查,采用重点部分进行模拟的技术,能够提升钢结构工程的可建造性,同时也能够起到优化施工方案的根本作用。借助于BIM技术对于钢结构节点的精确展现,能够全面提升施工的质量和施工的效率,同时能够在之后的建筑施工信息流转之中,达到计划共享,信息交流以及施工指导的作用。同时,BIM技术也能够对工程进度以及钢结构施工的安全提出精细化的管理措施,确保BIM技术能够在保证工期与质量的要求之下,进一步提升施工现场的安全性,促进团队管理能力和施工管理能力的不断提升。BIM技术在钢结构施工过程之中,能够进行信息化的集成管理,提升钢结构施工质量验收的质量和效率。通过BIM技术的应用,能够实现对于施工过程之中的多方面信息进行收集和有效管控,并能够将信号信息有效的转化成为数字信息,同时能够在每个施工节点之中,对于实际施工与施工计划进行比较,同时进行数据模型的动态化更新,从而为分项工程施工质量验收提供更加有效的数据基础。通过BIM技术在钢结构施工过程之中的应用,能够确保对于施工过程的全面管控,并及时进行数据的交流与施工意见的交换,解决当前钢结构施工之中存在的多种问题,使钢结构施工项目能够按照施工设计顺利进行[3]。

三、BIM技术在钢结构施工运营阶段的应用

在钢结构施工工程的使用周期之内,运营维护阶段占用的时间较长,付出的成本较高。传统建筑的运营维护一般都是根据施工设计图纸,对于工程情况进行人工数据采集,并填入EXCEL表单之中进行数据监控。这种传统的运营维护方式效率过低,直观性较差,而且数据容易出现丢失和不精准的情况。BIM技术能够有效将项目设计阶段的数据和施工过程之中的数据完整的传递到运行维护阶段,为项目建立一份全周期的数据动态更新的管理档案,进而提升钢结构运行维护管理的质量和效率。当前,我国BIM技术在钢结构施工运营阶段的研究之中,总结出已经实现的功能化并且提出了多种运维管理的可行性方案,然而BIM技术在钢结构工程之中的空间管理、物业管理以及应急管理方面还缺乏研究,导致BIM技术在钢结构施工运营阶段缺乏有效的实施方案。这就要求了相关技术人员能够以钢结构施工要求和实际情况作为依托,探索和优化BIM技术在钢结构施工运行维护阶段的管理方案,从而全面提升BIM技术在钢结构施工之中的应用效力,确保钢结构施工能够保质保量的顺利进行[4]。

四、结束语

综上所述,BIM技术在钢结构施工之中的应用,能够起到优化施工设计,完善施工工艺流程,为钢结构施工运营建立可行性的管控方案等多种作用。虽然我国BIM技术在钢结构施工之中的应用起步较晚,与发达国家相比还存在着一定的差距,然而经过我国科研人员以及施工技术人员的不断努力,BIM技术在我国建筑工程行业也得到了广泛的应用。目前,BIM技术在钢结构施工之中的应用在于可视化模型的建立,钢结构施工设计的深化以及图纸报表的生成,能够对于施工起到有效的监察和管理的作用。在未来,BIM技术在钢结构施工的应用趋势将向着施工质量验收、安全文明施工、施工风险管理和物资管理阶段发展,提升钢结构施工的施工质量,降低钢结构施工的资源消耗,进而全面利用钢结构施工本身的可回收性、智能化和集约化的总体特点,全面提升施工质量与施工效率,使施工企业能够获得预期的经济效益与社会效益,促进BIM技术在钢结构施工之中的深入应用。

参考文献

[1]王芳翁光耀.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].中国标准化,2017,0(11X).

[2]李世兴.BIM技术在机电施工中的应用研究[J].智能城市,2016,0(4).

[3]陈玉峰.BIM技术在某工程项目管理中的应用[J].中国标准化,2017,0(2X).

[4]夏永武.BIM技术在工程造价管理中的应用研究[J].智能城市,2016,0(10):295.

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