BIM技術在裝配式鋼結構建筑施工中的應用分析

吳村田

摘 要 隨著科學技術不斷更新，建筑行業也打破其傳統理念，現澆式建筑越來越多地被裝配式建筑所取代。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）與裝配式建筑的結合不僅可以大大降低成本、減少施工過程中的變更問題，而且通過精確化設計和精密性施工能夠實現施工現場全過程、全方位的信息化集成管理。

關鍵詞 BIM技術;裝配式鋼結構;建筑施工;應用

BIM技術是一種新興起的建筑設計技術，其以三維數字技術為基礎，具有較強的模擬性，可以利用其直觀性、可視性、協調性、模擬性等特點，通過構筑建筑實體模型，協調多部門進行建筑的施工、管理、優化、運營維護等工作。將BIM技術應用到裝配式鋼結構建筑中，可以通過BIM模型對裝配式鋼結構建筑在設計、施工、管理過程中所存在的問題進行深化處理，從而能避免在工程中造成的時間、人力、資源的浪費。

1BIM技術特點

（1）可視化。BIM技術的應用，可以結合現有數據信息對其進行三維建模，有效提升數據信息的直觀性，并且根據三維模型，技術人員還可以及時發現施工問題，及時制定管理措施，從而減少后續施工問題的發生概率[1]。

（2）協調性。在建筑結構施工過程中，涉及多個部門的工作，利用BIM技術可以將工程施工過程中的各項工作、數據、文件進行整合，方便查閱，可以有效提高各部門的工作效率，起到縮短工期和排除隱患的作用。

（3）深度優化。BIM數據模型集成了建筑的幾何與物理信息，基于BIM技術所建立的數據模型將工程在設計、施工、生產、安裝等各個環節可能面臨的難點、要點考慮進去，對結構的設計方案、施工方案、質量把控等問題進行深度優化，從而提升施工的工作效率。

（4）模擬性。BIM技術的應用，能夠對每個施工環節進行實時模擬，管理人員根據模擬情況反饋出的數據類型，制定相關應急措施，有效降低施工問題發生概率，提高施工技術的應用效果。

2BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用

2.1 圖紙繪制階段

在鋼結構裝配式建筑施工過程中，進行圖紙繪制屬于非常基礎的應用環節。將BIM技術應用到該環節當中時，可以結合以往施工經驗和現場數據調研結果，對本次工程所采用的建筑材料類型、建筑結構尺寸、建筑結構受力情況等內容進行合理分析。為了確保采集數據的準確性，在實際應用過程中，技術人員也可以借助信息化處理技術、專家系統對所采集的數據信息進行準確性校驗，標準校驗過程中存在爭議的數據信息，采取重新測算或者現場校驗的方式確定數據的準確性，從而提升圖紙繪制的準確性，減少后續施工過程中施工更改情況的發生[2]。

2.2 加工制作精確化

裝配式鋼結構建筑的建筑構件種類多、信息復雜，依靠工人現場根據二維圖紙信息進行加工生產和工藝把控難度較大，往往會因為人為差錯造成生產混亂、堆放無序等問題，造成材料的浪費，影響施工質量。利用BIM模型將相關聯的建筑信息統一起來，形成一個整體，完成全面的材料、構件工程量統計，建立對應的、完善的、全面的、準確的構件數據庫，提高構件的加工精度，避免材料的浪費。

2.3 工廠預制構件管理

項目深化設計完成，預制構件進行工廠加工，此過程采用BIM技術進行預制構件工廠加工的動態跟蹤管理。每個構件從下料到養護到出廠的過程全部做成手機微信可掃描的二維碼、條形碼，業主、工程總承包單位，監理、分包單位均可通過掃描實時掌握每個構件的加工制作流程、進度、發貨進度，進場前檢查構件全部屬性。工廠加工不符合現場裝配要求時，現場技術人員可直接與工廠溝通，在業主同意的情況下，工廠技術人員進行實時更改，以免造成損失或工期延誤。

2.4 生產制造階段

裝配式建筑工程最大的特點便是在常規工程推進的過程中，進行相關建筑結構的施工工作。BIM技術在生產制造階段發揮著非常重要的作用。因為BIM技術所采集到的數據信息準確性和精準度非常高，所以，在設計結構零件相關參數時，可以將容錯率控制在非常小的誤差內，從而有效提高產品的施工效率，提升工程竣工時的施工效果[3]。

2.5 進度規劃合理化

鋼結構由于其本身的原因，運輸和吊裝均不方便。大多數鋼構件多以現場拼接為主，鋼構件拼接點的選擇需要考慮的因素較多，為后期的安裝帶來諸多麻煩。建立的BIM模型可以根據施工階段的實際情況進行仿真模擬，對吊裝、拼接等多項工作進行仿真處理，及時發現問題并調整施工方案。同時，BIM模型融合了各部分施工工序，可以對各分項工作進行整合處理和整個施工流程的模擬處理，根據模擬效果編制施工方案，優化施工進度安排，監控施工質量，有效控制建設成本。

2.6 運行維護階段

對于鋼結構裝配式建筑而言，能夠威脅到建筑使用壽命的因素為火災和銹蝕，兩者都會影響到鋼結構本身的綜合強度，從而影響建筑的使用壽命。BIM技術在應用過程中，可以構建4D模型，技術人員可以通過分析模型中各個結構的受力情況，建立相應的輔助結構，并對維護內容進行定義，從而有效提升后續維護效果，延長建筑結構的使用壽命[4]。

3結束語

綜上所述，在城市經濟快速發展的背景下，市政工程和建筑工程數量也在不斷增多，尤其是在人口數量快速增加的情況下，高層建筑已經成為城市的主體建筑類型，這也對建筑結構的綜合質量提出了更多的新要求。鋼結構裝配式建筑結構的應用，可以有效提高建筑工程的施工效率，并且在建設過程中，還有BIM技術加入，可以有效提升鋼結構裝配式建筑施工信息的采集效率，對加快建筑工程施工速度，促進行業經濟穩定發展有著積極的意義。

參考文獻

[1] 李聞達.裝配式鋼結構建筑新型復合墻板研發及構造技術研究[D].濟南：山東建筑大學，2019.

[2] 黃嘉駿.BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的運用[J].居舍，2019，（6）：49.

[3] 宮文軍，曹楊，鞏俊松.基于BIM技術的裝配式構件系統設計與優化[J].安裝，2019，（1）：55-57.

[4] 李海泉.BIM技術在施工過程中的應用[J].城市建筑，2019，（2）：107.