BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用

黃玉莊

（漳州職業技術學院建筑工程學院，福建 漳州 363000）

1 引言

隨著城市化發展，建筑工程逐漸向高層和超高層方向轉變，然而由于其高度問題，在工程開展過程中，存在較大安全隱患。因此，主要結構會采用鋼筋裝配，使建筑具有較強的穩定性，該結構采用專業廠家制造的一種重型鋼筋管支撐建筑，從而提高其穩固性和質量。高層建筑實施難度較大，加強BIM技術的應用，可以保證工程順利開展，提高工作效率。

2 裝配式鋼筋結構概述

2.1 裝配式鋼筋結構的優缺點

裝配式鋼筋結構的優點：（1）裝配式鋼筋結構的輕便性極大減少了人工勞動力的輸出。（2）由于其組件大多是由廠家直接安裝好后運輸到施工現場，因而比較其他結構的實施，其技術難度較低，施工速度快。（3）這種材料可以在工程結束拆除后循環利用，因而節能環保效果較好。

裝配式鋼筋結構的缺點：（1）材料用量多，造價成本高，對企業經濟效益和工程開展有較大限制。（2）裝配式鋼筋結構的使用性能低于混凝土結構，比如耐熱性差、隔音效果差等。

2.2 裝配式結構的建筑特點

該結構中使用的材料，大多是廠家根據工程需要生產和制造對應規格和型號的材料，主要有內外墻板、預制梁體結構、陽臺和模板等。在實際工程開展中，相關安裝和配置的技術要求較為繁瑣復雜，因而可以結合BIM技術來提高其工作質量和效率。

3 BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用價值

3.1 結構的信息化處理

主要是運用BIM技術建立三維模型，實現可視化，并且結合相關的信息化技術，將相關施工數據和影響因素等信息輸入系統中，運用數據分析，明確準確數值，為工程開展提供可靠的數據支撐。運用該技術不僅能有效控制和合理利用資源，還能起到節約成本的目的，是企業獲得更多經濟利益的重要保證。與傳統建筑工程相比，其可以將實際的工程、結構和各方面專業知識結合起來，然后引入對應的理論和數據，轉化為具體模型。由于涉及內容多、范圍廣，如果用人工方式處理，需要大量的時間和精力，而BIM信息化處理技術，可以針對實際數據進行篩選和分析，并將工程相關建造信息存儲下來，同時實現信息共享。

3.2 提高施工效率和安全性

鋼結構裝配建筑穩定性對于施工質量影響較大，對各類技術要求較高，在工程具體實施過程中，由于信息的不完整性，安裝和配置存在較大差異，可以運用BIM技術來解決這一問題，保障正確操作，提高施工效率。

4 BIM技術的運用特點

4.1 可視化效果好

BIM技術對工程的相關信息和數據進行分析和處理，用有價值的正確參數建立對應的可視化模型，工作人員可以結合具體施工階段，了解該階段的詳細情況，明確工作中的重點和難點，針對存在的問題采取措施，做好預防和控制，并調整相關的施工方案。BIM技術還能實現三維繪圖技術，相比傳統的平面設計來說，其科學性和準確性更高。

4.2 靈活性強

在開展鋼筋結構施工過程中，運用BIM技術，可實現全方位檢測和試驗，從而確定具體施工方案，及時調整不合理的地方，以滿足施工要求和標準，保證工程質量和安全。

4.3 協調性好

參與的各個建設企業和部門，由于各自的施工內容和權限不同，大多僅針對自身的相關部門進行管理和施工，缺少有效的溝通和交流，當出現問題時，會存在較大的解決障礙，互相推脫責任。而通過運用BIM技術，以最直觀的三維模型和數據展示，明確問題產生的原因和部位，減少不必要的爭執，為工程的順利開展提供可靠的技術支持。

5 鋼結構裝配式建筑在施工中存在的問題和解決措施

5.1 結構設計存在的問題與應對方法

5.1.1 存在的問題

①在相關設計方案確定時，對應的預制件廠家并沒有參與到具體設計工作中，而要求其設計的建筑造型難度過高、成本較大。

②現在大多數建筑還是以混凝土結構為主，而在鋼結構裝配式建筑中，相關的設計人才較少且專業性不強，在施工中，設計內容與實際工程情況差距較大，因而無法適用于工程建造中。

③在其結構創新設計時，過于追求新穎，建筑結構過于復雜，加大施工難度。

④在建筑內部結構設計時，為了有效防止結構外漏，采用一些特殊材料，降低了原有的結構強度，抗震效果差。

5.1.2 應對方法

①采用一體化集中設計方法，以現有結構建筑形式為基礎，從全局出發，對各個結構進行合理設計，然后運用大數據處理技術將外圍、設備和相關的管道、管線、結構內部等方面設計規范化和科學化，結合BIM信息技術，提高其設計的準確度和可行性。

②在相關的裝修工作中，可以將建筑內部結構和外圍相結合的方式進行，運用統一的材料和設備，簡化施工程序。

③為避免結構設計過于復雜或單一、結構銜接效果不好、穩定性差等問題，可以采用協同設計的方法，相關工程的各個部門共同參與，防止出現只重視結構設計，忽視相關施工活動和水電設計，造成交叉設計或不合理問題的出現。

5.2 有關結構部件的生產和制造

5.2.1 具體問題

①在具體裝配化施工中，實行效果差，并且依然采用現場澆筑的方法來進行，不但增加成本，而且影響施工周期，對環境造成一定的破壞和污染。

②有關部件的制造成本費用較大，相關的投資企業對其產生排斥，施工難以進行。

5.2.2 解決措施

①全方位的管理和監督整體鋼結構裝配施工對應的作業過程，包括結構設計、生產和制造、安裝和裝配、完工驗收等方面，安排專業人員實施動態監控，然后，針對各個過程實行協同開展作業模式。

②在具體施工中，要依據對應的材料規格、型號、數量、設計標準，運用合理的方法展開優化組合。制造過程中，要開展模塊化、專業化的生產和加工方式，不斷提高材料的質量和性能，使其具備良好的節能環保效果。

5.3 裝配施工的主要問題和解決方法

5.3.1 主要問題

①相關技術人員的專業水平和技能不高，在具體施工中，存在一定的質量和安全問題。

②實際操作中，相關技術人員對技術和工藝的了解不透徹，因而操作不準確，出現大量返工和重建問題，影響施工進度，增加成本開支。

5.3.2 解決方法

①將主要結構的施工和管道施工分開進行，以保證結構穩定和質量為目標，減少后續維修和返工問題。

②在技術的選用和確定階段，要根據實際工程需求和對應的工藝操作等，制定合理的技術實施計劃，運用BIM技術，對施工活動實行信息化動態管理。

③相關水電工程的設計和開展，要與主結構建造和裝修活動相統一、協調，保證合理性。

④要不斷提高技術人員的專業知識和技能水平，掌握對應的裝配技術，依據規范來進行，從而提高其工作質量。相關管理工作的落實是保證整體施工活動順利開展的重要基礎，因而要嚴格監督各個過程，對相關的工藝、人員、材料和設備等制定對應的管理規范，結合BIM技術，加強管理力度。

6 BIM技術在鋼結構裝配建筑中的具體運用

6.1 三維模型的建立、運用和深化設計

運用相關軟件建立三維平臺模型，由相關設計人員提供對應的建筑、結構和信息化的平面模型。傳統設計工作中，大多以人工的方式收集和檢測各項數據，然后結合對應的CAD繪圖技巧來完成設計。而BIM技術的運用，可以大大提高工作效率和準確性，根據模型對有關鋼筋和孔洞等展開碰撞檢測，以確定其穩定性和合理性。設計人員根據信息模型提供的信息，分析并設計出合理的方案。

6.2 鋼筋結構連接部位節點模型建立

各個結構間的連接處理效果是保證其結構穩定的重要條件，由于施工技術和工藝方法的改變，處理較為復雜，可以通過建立模型的方式，將具體節點設計和施工方案，運用可視化特性展示出來，并安排專業人員對具體員工進行技術指導和交底，明確工作流程和質量要求，遵守操作標準和規范，保證其質量。

6.3 校對和施工調整

傳統鋼筋結構施工中，檢測方法大多憑肉眼觀察和分析，存在較大誤差，導致一些隱蔽工程難以及時發現問題。通過運用BIM技術，建立三維模型，各個部門可以明確對應的施工內容和技術要求，結合設計方案進行對比和調整，針對存在的問題，采取科學的措施進行處理，從而提高施工質量和效率、降低資源浪費、保護環境。

6.4 檢驗鋼結構穩定性

以模型為施工基礎，實行自動化碰撞檢測，確定各個結構間的連接穩定性、合理性。當發生碰撞時，確定其具體位置，并對問題產生的原因進行詳細分析，然后根據實際數據，采用正確的措施來調整和控制，保證其穩定性。

6.5 精細化管理

運用BIM技術，可以通過模擬施工的方法，對各個作業階段實行全方位的監督和管理，并結合模型的具體建立情況，合理安排施工活動。運用信息化動態監測，展現安裝和配置過程，明確操作的準確性和規范性，將所有的過程細致劃分，實現整體和局部的統一管理，從而提高施工效率和質量。

7 結語

綜上所述，在鋼結構裝配建筑施工過程中，其中主要是相關結構的安裝和連接處理，但在現代高層建筑中，由于施工難度較大，包含節點施工較多，容易產生質量問題。通過分析該結構的主要特點和建造優勢，結合BIM技術提高作業的效率和質量，研究其在具體施工中的應用，明確其重要價值和作用，可以為鋼結構裝配建筑的建造提供科學依據。