BIM技術在建筑鋼結構施工過程中的應用研究

杜壘

徐州賽弘工程技術有限公司 江蘇徐州 221000

1 BIM技術概述

BIM技術可以將施工中各種信息搜集起來，并根據這些信息創建出一個三維模型。在裝配式建筑施工建設中，可以將BIM技術應用在整個施工過程中，能保證施工企業對工程的每個階段進行控制。目前，BIM技術在西方發達國家應用非常廣泛，我國由于起步較晚，應用還不夠成熟，相關的法律法規也不完善，因此在實際應用中，相關單位必須不斷借鑒國外的先進經驗，結合工程實際情況合理利用BIM技術，從而提高工程質量。以時間線為依據縱向來看，陶雄壯等認為，BIM技術對于工程的管控是全過程的管控，而對比傳統的多點單線程的獨立工作，基于BIM技術的模型能夠完整地串聯所有涉及的專業，使其在規劃、設計、施工以及維護等過程中，能夠協調配合直至項目的生命周期完結；以工作開展為依據橫向來看，BIM技術也能夠很好地將建筑設計、結構設計、暖通電力以及給排水等不同模塊進行有效整合，真正做到多線程三維集成合作的工作模式。陳曉晴認為，基于BIM平臺革新之后的管控方式在未來復雜鋼結構甚至是混凝土結構中都會有更為廣泛的應用。

2 BIM技術在鋼結構工程中的應用

2.1 以BIM技術進行快速建模

鋼構件的數據庫內，儲存著鋼構件所使用的材料，截面選用形式，所處位置和構件部位加工等信息，BIM技術的運用，便可幫助技術人員進行三維模型的構建，提供出構件的組合成體以供工作人員參考，便于施工者進行相關構件的運用及安裝，并為工程項目的施工統計，后期管理提供可靠信息，促進工程管理效率的增長[1]。

2.2 BIM技術在復雜鋼結構設計階段的應用

目前，Bentley公司和Graphisoft公司等針對不同復雜工況下的設計及施工需要，將BIM技術作為前端平臺進行研發，研發了一系列功能完善且實用性較強的軟件。在一些發達國家，如美國、英國、日本等，均已經由國家政府牽頭，大力推廣BIM技術在實際工程設計和施工階段的深度應用。復雜鋼結構項目的設計目前的趨勢和發展方向已經比較明確。第一，為了能夠適應業主的動態需求，設計的具體結果也應該能夠隨著需求的變化而變化；第二，BIM技術的3D模擬和4D運維的推廣已經比較完善，在基于設計層面的軟件開發方面，更多維的模擬和設計仍需更多的探索和嘗試。目前已有研究人員基于以上兩點進行了積極的探索。例如，曹靖等基于住宅試點工程實際，通過對業主動態需求的跟蹤規劃，分析之后落實到BIM平臺的參數控制層面，實現了高效解決用戶需求和設計內容不易修改二者之間的矛盾；李康龍等基于巴馬酒店的工程實例，闡述了BIM建模軟件CAITA和Tekla軟件的二次開發技術這項核心功能，使得建筑設計人員能夠精準高效地完成整體框架3D模型并掌握細部關鍵節點模型，實現真正的人機交互；李志鵬等提出通過3D可視化展示、4D施工進度模擬和5D成本動態管理相結合的方式，能夠有效提高工作人員的協同配合，從而提高工作效率。

2.3 施工進度管理

通過BIM技術，可實現施工進度時間與BIM信息化模型的相互結合，從而構建其4D模型，再通過計算機軟件直觀清楚地顯示出來，將施工進度計劃和實際施工使用的時間進行對比分析，分析結果通過圖形和或者表格的形式反饋出來，促使施工進展更加清晰、準確，便于提前制定相應的解決方案及對策，為優化和完善施工方案奠定扎實基礎。應用BIM技術的關鍵是如何構建起信息模型，也就是更加先進的5D模型，包含了所有鋼結構安裝的全部信息及數據。所謂5D模型指的是在3D建筑信息模型基礎上，再加上時間信息、施工造價信息等組成的更加完善的數據信息庫，包含了每個鋼結構的形狀、尺寸、數量、重量、施工工序、施工時間等全部信息。因此，在鋼結構施工進度中應用BIM技術，可實現模擬管理，通過計算機數據分析生成更加優化的材料供應計劃和施工進度計劃，保證每道工序的施工更加合理有效，信息數據的匯總更加及時有效，避免施工資金、施工材料等有效鋼結構安裝進度和效果[2]。

2.4 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，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，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[3]。

3 結語

結合以上，將BIM技術運用進鋼結構工程內，能幫助施工設計環節，施工流程進行更為精細化和全面化的分類，在施工設計與設計檢測工作中，與傳統形式的技術相比，BIM技術的運用具有明顯優勢，能為工程人員提供更加便捷的服務，充分促進施工效率和建設效果的提升。