BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用研究

于浩泉　孫瑋瑋　李楠

摘? ? 要：隨著近年來我國建筑工業化發展力度的加大，裝配式建筑也得到了進一步發展，而作為建筑信息化的主要工具，BIM技術也隨著建筑行業的興起得到進一步發展，同時也極大地促進了建筑業的穩定發展。通過對近年來我國裝配式建筑及BIM技術應用相關文獻的跟蹤研究，本文結合BIM技術及裝配式建筑的特點，重點分析了BIM技術在裝配式建筑中的有效應用，希望通過本研究能進一步促進我國建筑業健康平穩發展。

關鍵詞：裝配式建筑;BIM;信息管理;鋼結構;應用

1? 引言

隨著近年來我國經濟水平的進一步提高，環境問題也越來越受到人們的重視，而傳統建筑施工方式對環境帶來的污染問題比較嚴重，隨著裝配式建筑的興起，其施工過程較為環保、工程效率高、資源浪費率低等應用優勢受到業內人士的一致肯定。一些企業為使自身效益得到穩步提升，相繼將BIM技術引入到鋼結構裝配式建筑之中，以便能夠深入了解并把控裝配式鋼結構工程施工。

2? BIM技術的特點

2.1? 可視化

可視化就是說能用眼睛看到，BIM技術因其可視化特性能夠清晰地向外界展示建筑結構中的各項信息，這種簡單直觀的方式可以有效降低和避免一些隱蔽工程的失誤率，提高了準確度。通過可視化，工作人員再也不需要僅憑想象構圖，極大地提高了工作的效率，同時，它還能夠讓施工人員及設計人員及時發現設計圖中的不足之處，以便隨時調整，確保了建筑工程質量。

2.2? 模擬性

BIM技術能夠對項目景觀、環境、噪音等進行模擬。BIM不僅有三維立體的圖像展示，還可以進行四維（進度）、五維（成本）的模擬。

2.3? 優化型

在設計之初，施工方就可以參與進來，對施工中會遇到的困難點、問題點進行施工方案的優化，避免了施工中的變更。

2.4? 協調性

BIM技術中協調性的特點是指能夠及時協調不同施工環節當中的碰撞問題，減少不必要的麻煩。一旦工程項目施工環節間出現了難題，可充分利用BIM技術協調性特點予以三維模型化處理，避免因二者之間矛盾為工程帶來的危害，因此，在此倡導施工單位應充分利用BIM技術，協調各施工環節中的矛盾，確保工程施工質量。

3? BIM技術的優勢

在創建BIM模型過程中，首先要獲取準確的建筑項目所需數據信息，然后運用數字信息虛擬技術進行仿真處理，得出真實的施工效果圖。BIM技術可根據數據庫信息，運用三維模型實現建筑工程的高度可視化，多樣模擬化，多專業協調化等。合理地將BIM技術應用于鋼結構裝配式建筑工程項目之中，其實質就是將BIM技術當作一種數字化工具，并以參數化模型對工程中的各類信息進行型歸納集合，使參與建筑項目施工的作業人員都能夠及時了解建筑信息，并積極協同工作，不僅能夠提高生產效率，還使工期得以優化。

4? 裝配式建筑的優勢

傳統的建筑工程施工現場存在過多的高空作業，不僅難以保證施工質量，還存在許多安全隱患。而裝配式建筑的所有預制構件生產作業都是在地面上完成的，預制構件的裝配也是由專業人員通過機械化操作完成的，不僅能夠提高施工效率，還可以保障施工質量，降低安全事故發生率，極大地減少了成本支出，另外，鋼模板，木模板等都可以重復利用，對于整個工程項目來說，可節省相當分量的物力與財力資源。傳統的建筑施工容易受到氣候條件的影響，如遇低溫降水等天氣，施工進度就會無限期往后延遲，但裝配式建筑的大部分作業都是在室內進行的，受外部環境的影響較小，往往都是將這些從室內生產的預制構建運送至施工現場進行安裝，受氣象條件因素的影響非常小。

5? BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用研究

5.1? BIM建模

將BIM技術應用于工程設計工作之中時，設計人員首先要對建模軟件有一個全面認識，以便于推動各項工作的順利開展。在具工作實踐中，相關人員要對自己經常使用的建模軟件進行全面分析，加快BIM建模的進程。而在建模方中應首先根據傳統的工作系統確定項目樣板，以幫助提升后續工作的整體質量與工作效率;另外，設計人員需加快Revit系列軟件構建工作。這樣的工作方式不僅能使建模工作更加科學與準確，還能有效提升建模工作效率。當各個專業建模工作都完成后，設計人員應及時將建筑模型進行轉換，使其成為IFC格式文件，進而形成可供直接使用的BIM模型，助推建筑工程各項工作順利開展。

5.2? 采光能耗

為了能夠讓綠色建筑理念滲透到建筑項目之中，施工單位應首先通過Revit軟件對建筑采光能耗做出深入分析。具體實施中，一定要做到每隔10°就進行一次采光分析，此外，還需適當控制工程區域中的樓間距，必須保證最少有10m的間距。光這些還不夠，還要根據采光方向進行建筑模型的構建。

5.3? 節點模型構建

為了使鋼結構更具穩定，施工人員必須在開展鋼結構工程施工過程中加強各節點連接結構穩定性建設。隨著鋼結構工程施工工藝的進一步發展，節點連接方法也被研發出更多，然而，因為各連接體系比較復雜，且存在很多施工環節，導致一些關鍵技術不能被施工人員完全掌握，使得鋼結構穩定性不夠強，達不到建筑設計要求。因此，建筑施工企業在運用BIM技術開展鋼結構節點模型構建工作時，可充分利用BIM技術的可視性功能提前打印出相關施工圖紙，讓施工作業人員對構件有一個更深刻的認識，進而使鋼結構工程項目的節點模型構建工作變得更加科學合理。

5.4? 碰撞檢測

將BIM技術應用于鋼結構裝配式建筑施工之中，施工人員可嚴格按照設計施工圖紙的真實尺寸進行建模，找出工程設計中所出現的沖突因素，進而通過三維設計予以協調處理，避免再次因工程失誤而引發的施工建設問題。BIM技術中的三維技術還具備碰撞檢查功能，具體實施起來就是將所有專業放于同一模型之中，并對所有專業的協調結果進行全方位檢查校正，提前了解專業間的碰撞、高度上的沖突，使施工方案不斷得以優化，最終達到降低因錯誤施工而造成的返工、重復拆改的可能性，從源頭上控制建筑工程整體質量。

5.5? 三維校對

在鋼結構工程興起之初，人們在開展鋼結構裝配式工程施工中往往憑工作經驗進行直接觀察、分析，這種工作方式容易引起誤差，但隨著BIM技術的廣泛應用，它可以通過多專業領域協同建模，并運用三維可視化功能直觀化地開展施工，讓各參與方及時了解裝配式建筑工作各環節中存在的問題，制定出最終施工方案，確保鋼結構裝配式建筑工程的整體質量的有效提高，保障工程安全問題發生率的有效降低。

6? 結束語

綜上所述，合理地將BIM技術運用于裝配式建筑工程之中，使其在工程項目全生命周期內發揮出巨大作用，它能夠使施工過程中的協調力度得以加大，提升施工安全性，有效減少各專業間的碰撞發生率，相信隨著BIM技術水平的進一步提高，它能使裝配式建筑的發展前景變得更加廣闊。

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