BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的應(yīng)用

林維銘

摘 要：目前我國鋼結(jié)構(gòu)的建筑規(guī)模不斷擴大，同時鋼結(jié)構(gòu)建筑的風(fēng)險因素與風(fēng)險系數(shù)也有逐漸攀升的趨勢，因為工程圖紙數(shù)量巨大、工作量較大，信息的溝通不及時，各種管理困難不斷出現(xiàn)、而建筑工程涉及主體眾多，施工周期較長，在施工期間存在各種不確定要素，所以尋找新的方法改進管理是一個必不可少的途徑。本文對BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；可視化；全壽命周期；房屋建筑；鋼結(jié)構(gòu)

一、BIM技術(shù)的優(yōu)缺點

為了更好的介紹BIM技術(shù)，以及為了更好的像同行業(yè)展示BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)項目管理中的優(yōu)勢，本文首先系統(tǒng)的梳理一下BIM技術(shù)的優(yōu)缺點。

1、BIM的優(yōu)點

（1）可視化，能夠通過計算機建模將鋼結(jié)構(gòu)的3D模型展示出來，該模型精確度，可視化強，能夠清晰的看到結(jié)構(gòu)與構(gòu)件，構(gòu)件與構(gòu)件的連接。而且鋼結(jié)構(gòu)的3D模型構(gòu)件的平面、立面、剖面之間是關(guān)聯(lián)的，如果你改了平面圖上的尺寸或者節(jié)點，那么立面和剖面也會跟著發(fā)生變化。同時，BIM模型也能夠展現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點細節(jié)以及隱蔽部分，方面的設(shè)計以及施工階段工程師的修改。

（2）具備項目管理的3D/4D/5D模型的模擬性。BIM可以建立3D模型對結(jié)構(gòu)的構(gòu)件以及連接進行檢查，能夠發(fā)現(xiàn)在施工中可能遇到的問題。BIM也可以建立4D模型，模擬鋼結(jié)構(gòu)施工過程中構(gòu)件吊裝以及合理施工方案，可以方便的確定項目的施工方案。BIM也可以建立5D模型，對施工過程中的成本加以控制，這樣可以合理的確定工程造價，并且產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。

（3）可以優(yōu)化項目以及具有良好的協(xié)調(diào)性，能夠使工程中所有的數(shù)據(jù)進行交互，可以方便的完成項目的優(yōu)化，不需要花費太多的時間進行各專業(yè)的配合。能夠縮短工期，同時也可以發(fā)現(xiàn)工程中的安全隱患，為工程的安全進行提供幫助。

（4）可以實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。通過合理的安排施工進度，以及合理的配置人工和材料以及投資，能夠?qū)崿F(xiàn)對該項目的成本控制。

2、BIM的缺點

（1）BIM技術(shù)對電腦性能的要求比較高，如果對一個項目完全使用BIM來進行設(shè)計、施工和管理，那么需要配置性能良好的工作站，這樣需要項目在初期投入較大資金進行工作站以及服務(wù)器的購置。

（2）BIM技術(shù)在我國，相對而言還是較為不成熟的，行業(yè)內(nèi)部懂BIM技術(shù)的人才也較為匱乏，急需培養(yǎng)大量的BIM工程師。

（3）目前國內(nèi)關(guān)于BIM技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范編制相對滯后，這也是制約BIM技術(shù)發(fā)展的一個根本原因，因此需要有成體系的規(guī)范來指導(dǎo)設(shè)計、施工和管理。

二、BIM技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用

1、鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的難點

（1）鋼結(jié)構(gòu)施工工藝復(fù)雜，測量放線難度大，而且對施工的精度要求高。故傳統(tǒng)的施工方法，有時候很難滿足工程的需要。

（2）在施工過程中，容易受到環(huán)境的影響，比如熱脹冷縮對構(gòu)件下料的影響。對施工設(shè)備的要求高，如果將BIM技術(shù)應(yīng)用進來，可以模型現(xiàn)實中可能存在的問題，以便后續(xù)的控制。

2、BIM在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的應(yīng)用

（1）搭建BIM的結(jié)構(gòu)信息管理框架，用于在鋼結(jié)構(gòu)施工全壽命施工過程中的信息管理，以方便參與建設(shè)的勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理和質(zhì)檢部門之間的信息溝通，進而實現(xiàn)成本的全壽命控制。

（2）傳統(tǒng)的成本控制主要是通過工程概預(yù)算人員進行，效率低下而且有時候精度不夠。通過第一步的結(jié)構(gòu)信息管理模型的模型，只要將材料的單價和人工費加入，就可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的工程量管理，可以準確的計算工程成本。

（3）BIM技術(shù)中NavisWork ，可以提供漫游功能，能夠模擬在施工中可能出現(xiàn)的施工問題，然后可以提供較好的施工方案，用以避免工程中的安全以及質(zhì)量事故。

（4）建筑在施工過程中，是一個復(fù)雜的工程，如鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、管道和設(shè)備很容易在三維空間內(nèi)發(fā)生碰撞，通過NavisWork功能，可以將構(gòu)件間的位置進行合理的布置，以方便施工。

（5）建立的信息模型可以與手持終端連接起來，能將BIM模型中可能出現(xiàn)的碰撞問題、安全施工問題、危險源信息和成本信息通過信號的傳輸，到達工程師手中的終端，方便工程師隨時隨地的對工程進行監(jiān)控以及處理相應(yīng)的突發(fā)事件。

三、BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險管理

1、鋼結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險管理

1.1風(fēng)險管理的階段性

以往的建筑類工程項目管理通常具有典型的階段特征，這一特征體現(xiàn)在風(fēng)險控制領(lǐng)域就使得風(fēng)險管控工作需要以不同階段的風(fēng)險為管理對象，建筑施工管理人員針對具體階段的風(fēng)險制定風(fēng)險預(yù)防策略或應(yīng)對機制。

1.2風(fēng)險管理的低效性

當(dāng)前，建筑結(jié)構(gòu)細化趨勢與建筑規(guī)模擴大趨勢使得風(fēng)險管理要素迅速增加，這就使得施工班組間的合作需求更為強烈，加強各個施工方面與管理人員的溝通和合作成為必然。在以往的建筑工程施工中，通常選擇紙質(zhì)文件作為溝通介質(zhì)，這就使得風(fēng)險管理效率低下，導(dǎo)致管理效果不佳。

1.3風(fēng)險管理的片面性

工程風(fēng)險廣泛存在于讀個施工進程和施工方面之中，所以其管理必須遵循整體性與系統(tǒng)性的原則來展開。但是受到信息數(shù)量、質(zhì)量限制和個體處理問題能力限制的影響，風(fēng)險管理者很難對風(fēng)險要素進行一個完整的把握，綜合效果不佳，間接影響到了風(fēng)險預(yù)測的及時性與準確性。

1.4風(fēng)險管理的被動性

綜合上述三點，在傳統(tǒng)的風(fēng)險管理實踐中，風(fēng)險管理整體性缺位，風(fēng)險管理效率較低，難以做到對風(fēng)險的有效預(yù)測，使得風(fēng)險管理處于被動的局面，無法實施主動風(fēng)險管理，也就不能發(fā)揮出風(fēng)險管理的功能。

四、BIM技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)險管理

1、決策階段

BIM可以應(yīng)用于風(fēng)險管理的多個階段，其在決策階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對提供方案的可行性分析及不同方案的對比分析，以判斷最優(yōu)方案。通過可視化分析展示工程設(shè)計，BIM可以按照用戶提供數(shù)據(jù)，構(gòu)建分析模型，實施對方案的完整分析，并且發(fā)現(xiàn)其潛在風(fēng)險，明確成本控制，將這些信息以一定的方式呈現(xiàn)出來，輔助決策。

2、設(shè)計階段

在設(shè)計階段中，利用BIM技術(shù)可以搭建目標建筑的主體模型和具體的電氣、管道系統(tǒng)的模型，繼而展示出整體的組合模型，這一技術(shù)的一個典型優(yōu)勢就是在面對工程變動時，可以在子模型中實施修改，這樣就可以在很大程度上減少工作量。而利用模擬碰壁分析技術(shù)則可以解決那些圖紙無法解決的部分，依據(jù)報告審核完成有關(guān)修改，降低后期修改的可能。

3、施工階段

在施工階段，選擇BIM技術(shù)可以充分利用其共享功能，加強業(yè)主、設(shè)計單位、施工方、監(jiān)理人員等多個項目方的交流。BIM技術(shù)還可以將建筑模型和施工時間融合起來構(gòu)建一個四維模型，實現(xiàn)施工可視，有利于把握施工進度。

結(jié)束語

通過上面的分析，可以得到如下結(jié)論：

（1）BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)施工中，具有可視化、協(xié)調(diào)性強和模型準確等優(yōu)點，可以方便施工管理，但是目前BIM專業(yè)技術(shù)人才偏少，有必要加強對專業(yè)人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)。

（2）鋼結(jié)構(gòu)施工比傳統(tǒng)的混凝土施工復(fù)雜，所以在目前的施工中，存在很多問題，較難對工程的質(zhì)量進行把控。

參考文獻

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