BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用

常澤坤 彭正斌 劉 簫

（1.山東工業職業學院，山東 淄博 256414；2.山東萊鋼建設有限公司，山東 青島 266071）

1 BIM技術在鋼結構裝配式建筑的應用優勢

1.1 提升項目整體的管理水平

在建筑體系不斷成熟的背景下，建筑工程的規模也在不斷擴大。鋼結構裝配式建筑與傳統建筑最大的不同在于，裝配式建筑在施工之前會將整體結構拆分成多個獨立單位，在施工到該環節的時候，技術人員可以將相應的結構直接進行拼接，節省了較多的施工時間。但是建筑工程涉及的施工零件結構非常多，為了確保各結構零件生產過程的適用性，技術人員需要提前采集非常完整的資料信息。BIM技術是依托于互聯網技術對信息進行快速采集的技術，因此，在實際應用過程中，可以采集到非常完整的數據信息，從而有效提升項目整體的管理水平。

1.2 提高鋼結構方案設計質量

與大多數建筑工程一致，鋼結構裝配式建筑在建設過程中，需要進行項目相關內容的設計工作。該環節也屬于建筑工程開始前的初始環節，但是該環節的施工質量也將直接影響到整個工程的施工效果。通常情況下，在工程正式施工之前，技術人員需要對作業區的基礎環境進行詳細調研，根據調研結果來確定具體的設計方案。BIM技術的應用，可以對現場作業區的基礎信息和市場信息進行準確采集，同時借助系統內部的篩選系統，還可以對數據信息進行精準篩選，也可以對數據信息的潛在價值進行深入分析，從而有效提升設計方案的設計質量，為后續工程施工推進奠定良好的基礎。

1.3 合理調控工程的施工成本

傳統建筑工程的競選模式，一般只是在小范圍內選擇建筑企業進行施工，建筑企業可獲取的經濟利潤非常大。隨著市場結構的調整，招投標模式成為新的選擇方式，而競爭企業也從區域競爭演變成了全國競爭，極大程度地壓縮了企業的經濟利潤。中標企業在獲取到項目的執行權之后，為了獲得到預期的經濟利潤，需要在確保工程施工質量的基礎上，找尋到可以降低成本的方法。BIM技術的應用，可以幫助企業采集到比較全面的施工數據信息，同時借助4D系統構建基礎模型，從基礎模型中找出可以優化的施工環節，從而有效提升建筑工程的施工效率，降低建筑工程的施工成本。

2 BIM技術的特點

第一，可視化。BIM技術的應用，可以結合現有數據信息對其進行三維建模，有效提升數據信息的直觀性，并且根據三維模型，技術人員還可以及時發現施工問題，及時制定管理措施，從而減少后續施工問題的發生概率[1]。第二，協調性。BIM技術具有的協調性特點可以避免土木工程建設過程中出現的各種由于溝通不及時而導致的問題，提高各個施工單位在合作過程中的施工質量，為整個木土工程的建設效果提供一定的保證[2]。第三，模擬性。BIM技術的應用，能夠對每個施工環節進行實時模擬，管理人員根據模擬情況反饋出的數據類型，制定相關應急措施，有效降低施工問題發生概率，提高施工技術的應用效果。第四，可出圖。BIM技術可以對作業區域的基本信息進行采集，對所采集的相關性信息進行針對性整理，輔助設計人員更快地獲取土木工程的設計方案和施工圖紙。

3 BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用

3.1 設計階段

3.1.1 圖紙繪制階段

在鋼結構裝配式建筑施工過程中，進行圖紙繪制屬于非常基礎的應用環節。將BIM技術應用到該環節當中時，可以結合以往施工經驗和現場數據調研結果，對本次工程所采用的建筑材料類型、建筑結構尺寸、建筑結構受力情況等內容進行合理分析。為了確保采集數據的準確性，在實際應用過程中，技術人員也可以借助信息化處理技術、專家系統對所采集的數據信息進行準確性校驗，標準校驗過程中存在爭議的數據信息，采取重新測算或者現場校驗的方式確定數據的準確性，從而提升圖紙繪制的準確性，減少后續施工過程中施工更改情況的發生。

3.1.2 設計協調階段

設計人員完成初稿設計之后，緊接著需要對設計初稿進行調整，調整的依據包括業主給予的意見、作業區氣候條件影響、模型的設計誤差等情況。BIM技術在該過程起到的是銜接作用，即BIM技術依托于互聯網技術平臺，構建信息共享平臺，在平臺中可以采集到非常全面的數據信息，同時還可以對已經采集的數據模型進行合并，使其形成一個綜合性較強的綜合模型。在構建綜合模型的過程中，BIM技術系統也會對各個系統模型之間的差異進行分析，實現信息之間的準確交互，從而有效加快設計方案的完善速度。除此之外，BIM技術在實際應用過程中，還會對節點數據信息進行分析，根據數據的實際反饋結果來綜合調整設計方案，從而有效提升鋼結構裝配式建筑的可靠性。

3.1.3 工程總量核算

在鋼結構裝配式建筑當中，該類型建筑的很多測算方式與傳統建筑存在不同，例如在計算項目工程總量時，需要考慮現場施工總量和鋼結構配件生產過程的工作總量，將兩種施工工作量進行匯總，從而有效提升工程總量計算結果的準確性。利用BIM技術可以借助現有信息數據工程總量進行估算，并且借助信息化技術和專家系統可以對數據信息進行細致分析，有效提高計算結果的合理性。

3.2 施工組織階段

完成圖紙設計的相關工作后，整體工作也開始進入了施工組織階段。在該階段需要重點管控的內容便是基礎工作的執行情況。在具體操作過程中，企業需要利用施工項目圖紙上標注的內容和BIM技術所采集的數據信息，在綜合評定之后，構建施工原材料的綜合采集體系，同時還需要梳理整個裝配式工程的應用流程，從而確保工程施工過程進行的順利性。

3.3 生產制造階段

裝配式建筑工程最大的特點便是在常規工程推進的過程中，進行相關建筑結構的施工工作。BIM技術在生產制造階段發揮著非常重要的作用。因為BIM技術所采集到的數據信息準確性和精準度非常高，所以，在設計結構零件相關參數時，可以將容錯率控制在非常小的誤差內，從而有效提高產品的施工效率，提升工程竣工時的施工效果。

3.4 運行維護階段

對于鋼結構裝配式建筑而言，能夠威脅到建筑使用壽命的因素為火災和銹蝕，兩者都會影響到鋼結構本身的綜合強度，從而影響建筑的使用壽命。BIM技術在應用過程中，可以構建4D模型，技術人員可以通過分析模型中各個結構的受力情況，建立相應的輔助結構，并對維護內容進行定義，從而有效提升后續維護效果，延長建筑結構的使用壽命。

4 結語

綜上所述，在城市經濟快速發展的背景下，市政工程和建筑工程數量也在不斷增多，尤其是在人口數量快速增加的情況下，高層建筑已經成為城市的主體建筑類型，這也對建筑結構的綜合質量提出了更多的新要求。鋼結構裝配式建筑結構的應用，可以有效提高建筑工程的施工效率，并且在建設過程中，還有BIM技術加入，可以有效提升鋼結構裝配式建筑施工信息的采集效率，對加快建筑工程施工速度，促進行業經濟穩定發展有著積極的意義。