BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用

常泽坤 彭正斌 刘 箫

（1.山东工业职业学院，山东 淄博 256414；2.山东莱钢建设有限公司，山东 青岛 266071）

1 BIM技术在钢结构装配式建筑的应用优势

1.1 提升项目整体的管理水平

在建筑体系不断成熟的背景下，建筑工程的规模也在不断扩大。钢结构装配式建筑与传统建筑最大的不同在于，装配式建筑在施工之前会将整体结构拆分成多个独立单位，在施工到该环节的时候，技术人员可以将相应的结构直接进行拼接，节省了较多的施工时间。但是建筑工程涉及的施工零件结构非常多，为了确保各结构零件生产过程的适用性，技术人员需要提前采集非常完整的资料信息。BIM技术是依托于互联网技术对信息进行快速采集的技术，因此，在实际应用过程中，可以采集到非常完整的数据信息，从而有效提升项目整体的管理水平。

1.2 提高钢结构方案设计质量

与大多数建筑工程一致，钢结构装配式建筑在建设过程中，需要进行项目相关内容的设计工作。该环节也属于建筑工程开始前的初始环节，但是该环节的施工质量也将直接影响到整个工程的施工效果。通常情况下，在工程正式施工之前，技术人员需要对作业区的基础环境进行详细调研，根据调研结果来确定具体的设计方案。BIM技术的应用，可以对现场作业区的基础信息和市场信息进行准确采集，同时借助系统内部的筛选系统，还可以对数据信息进行精准筛选，也可以对数据信息的潜在价值进行深入分析，从而有效提升设计方案的设计质量，为后续工程施工推进奠定良好的基础。

1.3 合理调控工程的施工成本

传统建筑工程的竞选模式，一般只是在小范围内选择建筑企业进行施工，建筑企业可获取的经济利润非常大。随着市场结构的调整，招投标模式成为新的选择方式，而竞争企业也从区域竞争演变成了全国竞争，极大程度地压缩了企业的经济利润。中标企业在获取到项目的执行权之后，为了获得到预期的经济利润，需要在确保工程施工质量的基础上，找寻到可以降低成本的方法。BIM技术的应用，可以帮助企业采集到比较全面的施工数据信息，同时借助4D系统构建基础模型，从基础模型中找出可以优化的施工环节，从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。

2 BIM技术的特点

第一，可视化。BIM技术的应用，可以结合现有数据信息对其进行三维建模，有效提升数据信息的直观性，并且根据三维模型，技术人员还可以及时发现施工问题，及时制定管理措施，从而减少后续施工问题的发生概率[1]。第二，协调性。BIM技术具有的协调性特点可以避免土木工程建设过程中出现的各种由于沟通不及时而导致的问题，提高各个施工单位在合作过程中的施工质量，为整个木土工程的建设效果提供一定的保证[2]。第三，模拟性。BIM技术的应用，能够对每个施工环节进行实时模拟，管理人员根据模拟情况反馈出的数据类型，制定相关应急措施，有效降低施工问题发生概率，提高施工技术的应用效果。第四，可出图。BIM技术可以对作业区域的基本信息进行采集，对所采集的相关性信息进行针对性整理，辅助设计人员更快地获取土木工程的设计方案和施工图纸。

3 BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用

3.1 设计阶段

3.1.1 图纸绘制阶段

在钢结构装配式建筑施工过程中，进行图纸绘制属于非常基础的应用环节。将BIM技术应用到该环节当中时，可以结合以往施工经验和现场数据调研结果，对本次工程所采用的建筑材料类型、建筑结构尺寸、建筑结构受力情况等内容进行合理分析。为了确保采集数据的准确性，在实际应用过程中，技术人员也可以借助信息化处理技术、专家系统对所采集的数据信息进行准确性校验，标准校验过程中存在争议的数据信息，采取重新测算或者现场校验的方式确定数据的准确性，从而提升图纸绘制的准确性，减少后续施工过程中施工更改情况的发生。

3.1.2 设计协调阶段

设计人员完成初稿设计之后，紧接着需要对设计初稿进行调整，调整的依据包括业主给予的意见、作业区气候条件影响、模型的设计误差等情况。BIM技术在该过程起到的是衔接作用，即BIM技术依托于互联网技术平台，构建信息共享平台，在平台中可以采集到非常全面的数据信息，同时还可以对已经采集的数据模型进行合并，使其形成一个综合性较强的综合模型。在构建综合模型的过程中，BIM技术系统也会对各个系统模型之间的差异进行分析，实现信息之间的准确交互，从而有效加快设计方案的完善速度。除此之外，BIM技术在实际应用过程中，还会对节点数据信息进行分析，根据数据的实际反馈结果来综合调整设计方案，从而有效提升钢结构装配式建筑的可靠性。

3.1.3 工程总量核算

在钢结构装配式建筑当中，该类型建筑的很多测算方式与传统建筑存在不同，例如在计算项目工程总量时，需要考虑现场施工总量和钢结构配件生产过程的工作总量，将两种施工工作量进行汇总，从而有效提升工程总量计算结果的准确性。利用BIM技术可以借助现有信息数据工程总量进行估算，并且借助信息化技术和专家系统可以对数据信息进行细致分析，有效提高计算结果的合理性。

3.2 施工组织阶段

完成图纸设计的相关工作后，整体工作也开始进入了施工组织阶段。在该阶段需要重点管控的内容便是基础工作的执行情况。在具体操作过程中，企业需要利用施工项目图纸上标注的内容和BIM技术所采集的数据信息，在综合评定之后，构建施工原材料的综合采集体系，同时还需要梳理整个装配式工程的应用流程，从而确保工程施工过程进行的顺利性。

3.3 生产制造阶段

装配式建筑工程最大的特点便是在常规工程推进的过程中，进行相关建筑结构的施工工作。BIM技术在生产制造阶段发挥着非常重要的作用。因为BIM技术所采集到的数据信息准确性和精准度非常高，所以，在设计结构零件相关参数时，可以将容错率控制在非常小的误差内，从而有效提高产品的施工效率，提升工程竣工时的施工效果。

3.4 运行维护阶段

对于钢结构装配式建筑而言，能够威胁到建筑使用寿命的因素为火灾和锈蚀，两者都会影响到钢结构本身的综合强度，从而影响建筑的使用寿命。BIM技术在应用过程中，可以构建4D模型，技术人员可以通过分析模型中各个结构的受力情况，建立相应的辅助结构，并对维护内容进行定义，从而有效提升后续维护效果，延长建筑结构的使用寿命。

4 结语

综上所述，在城市经济快速发展的背景下，市政工程和建筑工程数量也在不断增多，尤其是在人口数量快速增加的情况下，高层建筑已经成为城市的主体建筑类型，这也对建筑结构的综合质量提出了更多的新要求。钢结构装配式建筑结构的应用，可以有效提高建筑工程的施工效率，并且在建设过程中，还有BIM技术加入，可以有效提升钢结构装配式建筑施工信息的采集效率，对加快建筑工程施工速度，促进行业经济稳定发展有着积极的意义。