鋼結構施工及風險管理中的BIM 技術應用研究

劉劍 徐州中煤（寧夏）鋼結構建設有限公司

近年來，中央加大了對綠色建筑和裝配式建筑的重視程度，完善行業技術標準，定下建設目標。其中裝配式建筑勢不可擋，裝配式建筑具有如下優勢：①質量好，構件可標準化大量生產，施工受天氣情況影響小；②節能環保，在施工過程中可提高物料使用率，同時也大大減少了建筑垃圾的產生；③可縮短工期。BIM（BuildingInformationModeling）技術全名為建筑信息模型，具有全流程智能控制、全流程協同工作的特點，廣泛運用于項目各個階段（招標、設計、施工等），在縮短工期、節約成本、保證項目質量上可發揮重要作用。目前，建筑產業化發展和建筑綠色施工是研究熱點之一。本文在BIM 技術的基礎上引入綠色施工的理念，基于實際案例，重點探討基于BIM 技術在裝配式建筑施工階段的應用，為BIM 技術在裝配式建筑中的應用研究提供借鑒。

一、鋼結構工程中BIM 技術的應用意義

在鋼結構工程內，建筑主體以鋼制構件的安裝組合逐步構成，當下國內發布了鼓勵運用裝配式結構的相關政策，在此背景下，鋼結構工程的運用已經成為未來的一大發展趨勢。鋼結構中所運用到的構件節點，其生產制作和安裝流程相較其他結構下構件更為復雜，且在全項目周期內，信息的更新效率較低，對工程量的統計存在困難，該類問題直接影響著鋼結構工程的推廣及運用。國內當前對BIM 技術的推廣及普及是為了通過技術的實踐運用，將上述問題進行充分解決，對BIM 技術的靈活運用，將其應用進鋼結構工程之內，促使國內建筑工程領域盡快達成鋼結構設計，工程管理精準性，高效性及便捷性的有效助力，對建筑領域的發展意義重大。

二、BIM 技術在鋼結構施工中的應用

（一）施工階段的風險管理

鋼結構施工復雜度較高，因此風險管理尤為關鍵，相關管理者應從實際情況出發，準確認知風險，采取科學的處理措施。要求管理工作具有連續性，可貫穿至各施工環節。（1）風險管理的階段性根據建筑項目特點，可劃分為多個施工階段，與之相對應的風險管理也具有階段性的特點。對于管理者而言，需從各階段實際情況出發，生成風險決策模型，但實際工作中風險的反饋機制適應性不足，參與方之間溝通效率偏低。（2）風險管理的低效性建筑工程集多個項目于一體，含大量風險因素，因此風險管理工作必須建立在信息高效溝通的前提下。傳統管理模式中，信息傳遞普遍通過紙質文檔實現，或是口頭層面的闡述，致使風險管理進程緩慢，出現低效的特點。（3）風險管理的增效作用在傳統風險管理工作中，工作人員過渡局限于單一因素所帶來的影響結果，缺乏對多項因素的全方位考慮。但從實際情況來看，各類因素將產生相互作用，一旦缺乏風險關聯性分析，極容易引發嚴重后果。（4）風險管理的被動性根據工程經驗，傳統風險管理工作中易出現風險因素被忽略的情況，即管理者主觀選擇發揮出主導作用，若缺乏周到的考慮，易出現超出意料的風險，導致風險管理被動的局面。

（二）鋼結構深化設計

通過BIM 三維可視化模型，可在軟件中設定碰撞檢查信息，進行構配件及管線的碰撞檢查，依據碰撞檢查報告進行深化設計。基于BIM 的鋼結構深化設計分為搭建實體模型、工藝性優化、模型校核審查、深化設計出圖4 個階段。利用BIM 技術進行鋼結構深化設計，將鋼結構模型與混凝土結構、機電預留預埋等專業模型合并進行核對，可檢查鋼結構之間是否存在位置沖突，構件尺寸是否有偏差，預埋件預埋位置是否準確，優化模型中發現的問題，創建構件節點及復雜位置處的平面、立面、剖面等所有視圖。例如利用BIM 模型顯示基礎底板核心筒鋼筋與鋼結構發生沖突的位置關系，進而優化設計，輔助指導現場施工。

（三）用于投標展示統計工程量

在鋼結構工程內，所運用的建設原材料類型較多，需要工作人員對構件類型和截面形式進行準確區分，以此保障工程的良好開展。工作人員可運用BIM 技術，在建模的初級階段，進行模型對應工程量的計算和分析，并在軟件正常運行通過后匯總相關統計信息，以軟件內的報表輸出版塊分類，核對輸出信息，以此降低整體工程的匯總工作量，計算錯誤概率等。此外，BIM 信息共享版塊的運用，能為招標和投標方提供更好把握工程設計理念的機會，充分理解工程建設中的設計需求，為項目的良好開展奠定基礎。

三、結語

建設項目全方位信息化管理是未來發展的大勢所趨。近些年我國建筑行業BIM 技術的開發和應用，為今后的發展打下了一定的基礎，但也存在不少短板，如專業性的BIM 技術人才缺乏、施工方不注重BIM技術的應用及BIM 信息管理缺乏系統性等，這在很大程度上限制了BIM 技術在我國的發展。由于鋼結構施工項目流程復雜、構件種類繁多、材質要求嚴格，因此對信息管理的水平要求較高。相對于西方發達國家，我國BIM 技術的研究和應用還處于初級階段，大量企業僅能使用BIM 進行翻模檢查碰撞，如何提升BIM 技術應用水平，如何真正發揮BIM 技術的可視化、協同性、可模擬性及全信息化管理方面的優越性是眼下迫在眉睫的問題。本文以某校實訓大樓項目案例，探討BIM 技術在鋼結構項目設計、施工過程中的實際應用，為實現鋼結構項目實施的整體質量提升提供參考和借鑒。