BIM 技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的應(yīng)用研究

趙陽

長安大學(xué) 陜西西安 710064

1 BIM 技術(shù)特性論述

1.1 可視化

可視化則是將圖紙文件的信息映射到系統(tǒng)中，其有效將二維信息轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體化信息，通過信息模型的展示可精準展現(xiàn)出用戶的思想。同時，BIM 可視化功能可展現(xiàn)出每一類建筑結(jié)構(gòu)的互動性，在全過程可視化下，實現(xiàn)項目設(shè)計、建造與決策的一體化運營。

1.2 協(xié)同性

當前建造項目的難度越來越大，很多操作需要多方同時協(xié)同管理?？茖W(xué)合理的運用BIM 技術(shù)，不僅可以規(guī)避各專業(yè)沖突，優(yōu)化空間布局和管道布置等，還可以運用這種先進的技術(shù)管理方式對施工過程中出現(xiàn)的交叉問題，做出有效調(diào)節(jié)[1]。

1.3 模擬化功能

BIM 技術(shù)的模擬化功能，是基于虛擬仿真而實現(xiàn)的，在相關(guān)參數(shù)的設(shè)定下，可進行模擬化實驗。對于建筑行業(yè)來講，如技術(shù)人員對某一項建筑參數(shù)存在疑問時，可在軟件中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，令軟件進行模擬運行，技術(shù)人員可依據(jù)模擬后的結(jié)果進行認證，此過程可有效實現(xiàn)成本管控，提升實際建筑質(zhì)量。

2 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到建筑工程中，能夠大幅度減少工程施工中腳手架的設(shè)置量。在進行鋼結(jié)構(gòu)安裝時，可以將壓型鋼板作為混凝土樓板的永久性模板。此外，在進行建筑工程施工中，能夠通過交叉方式進行鋼結(jié)構(gòu)和混凝土施工，這一方面提高了建筑工程的整體強度，另一方面也大幅度縮減了建筑工程的施工周期。鋼結(jié)構(gòu)建筑工程主要采用的材料為鋼材，其是一種可以重復(fù)利用的材料，不會浪費大量的鋼材，能夠減少建筑工程施工中各種建筑垃圾的產(chǎn)生，與我國社會市場經(jīng)濟的整體發(fā)展情況相符，這也是其他建筑工程結(jié)構(gòu)在應(yīng)用期間不具備的一項優(yōu)點[2]。

3 BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 在設(shè)計階段的應(yīng)用

首先，BIM 技術(shù)能用自身強大的建模技術(shù)，通過渲染的方式對建筑設(shè)計的功能進行模擬判斷，這種直觀的建筑模型使非專業(yè)人員也可以知曉設(shè)計的功能和設(shè)計目的。同時該技術(shù)的設(shè)計工作有很強的應(yīng)變能力和靈活的特性，能夠?qū)σ恍┎缓侠淼脑O(shè)計工作進行實時處理，提前標注一些工程的側(cè)重點和難點，為后續(xù)工作的開展提供保障。其次，BIM 技術(shù)能夠利用三維設(shè)計的優(yōu)勢，對整個工程項目進行展示。同時，該技術(shù)的存在使工程建筑方案和施工進程階段能夠順利契合，具有一定程度的時效性和可行性，具有非常積極的現(xiàn)實意義。

3.2 BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工階段的應(yīng)用

在施工階段，技術(shù)人員主要是利用BIM 技術(shù)進行3D 模型的構(gòu)建工作，并且也可以利用3D 模型去處理一些管理參數(shù)，進而構(gòu)建相關(guān)的工程模型，把整個施工進程模擬出來，對可能存在的工程風險進行有效的規(guī)避，及時解決存在的問題，確保鋼結(jié)構(gòu)施工可以正常有序運行，使材料能夠順利安裝，避免由于工序和安全等問題影響工程的推進。近年來，隨著BIM 技術(shù)的不斷提升，技術(shù)人員在運用BIM 技術(shù)時也越來越熟練，4D 建模應(yīng)運而生。技術(shù)人員也開發(fā)了一些可以提高建模的智能化和高速化的軟件插件，在工程造價、工程設(shè)計、施工以及對風險檢查的環(huán)節(jié)也可以利用BIM 技術(shù)對工程進行全方位的防護，提高鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量與進度[3]。

3.3 在結(jié)構(gòu)吊裝環(huán)節(jié)的應(yīng)用

對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊裝同樣可以利用BIM 技術(shù)來實現(xiàn)可視化，人們可以按照施工時間來劃分4D 模型，通過BIM 平臺的應(yīng)用，借助于Teklastructure 軟件可實現(xiàn)對4D 進度模型的構(gòu)建，進而使大型塔吊、履帶起重機等大型設(shè)備的布置位置和具體施工得以被可視化模擬出來，從而使吊裝設(shè)備在位置及分工上所存在的沖突問題得到有效解決，并且也能幫助工程人員更好地確定吊裝設(shè)備的種類及數(shù)量，從而使鋼結(jié)構(gòu)工程的造價得以有效控制。并且，還能利用可視化施工模擬來優(yōu)化施工進度，進而減少施工錯誤的發(fā)生概率，這可大幅提高鋼結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)濟效益。鋼結(jié)構(gòu)車間還可利用BIM 技術(shù)來進行4D 虛擬，以此全面展示生產(chǎn)制造中存在的各種問題，以便于對這些問題進行相應(yīng)的修改，并制定出具有針對性的解決方案，從而在提高車間生產(chǎn)效率的同時，也能實現(xiàn)對工程施工方案的進一步優(yōu)化，進而更加高效的控制工程施工進度。利用BIM 技術(shù)可指導(dǎo)車間進行生產(chǎn)，并可對生產(chǎn)制造流程進行相應(yīng)簡化，從而使工程施工效率大幅提升。由此可見，BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)車間可視化施工中發(fā)揮著巨大的作用。

3.4 BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)運營階段的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的運營維護工作中，對數(shù)據(jù)的采集一般都是以人工的方式進行的，技術(shù)人員利用Excel 表格對數(shù)據(jù)信息進行分析，但是鋼結(jié)構(gòu)工程規(guī)模龐大，傳統(tǒng)的運營維護技術(shù)很難滿足鋼結(jié)構(gòu)工程的要求，因此技術(shù)人員就可以運用BIM 技術(shù)減少時效差異和數(shù)據(jù)丟失的問題，對工程期間的所有數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)控，確保工程可以正常順利運行，并且可以在確保工程質(zhì)量的前提下不斷提高施工效率。

4 結(jié)語

在建筑建設(shè)中會應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)，為了提升建筑工程質(zhì)量，在實際施工期間，要靈活把控鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，保證施工的合理性，提高建筑工程質(zhì)量。在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，往往會存在一些問題，針對這些問題，我們可以利用BIM 技術(shù)進行解決，在鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)期間，利用BIM 技術(shù)可以有效地降低工程成本，提高工程質(zhì)量和工作效率，使企業(yè)可以獲得更多的社會效益和經(jīng)濟效益。