摘要:BIM技术具有可视化、一体化、参数化、仿真性等特点,将其应用到建筑钢结构施工中,可有效协调钢结构施工方案,大幅度提升施工效率,缩短施工工期,降低安全成本,并保证安装效果和质量,是一种比较先进技术。基于此,开展BIM技术在建筑钢结构施工中的研究及应用分析就显得尤为必要。基于此,本篇文章对BIM技术在建筑钢结构施工过程中的应用进行研究,以供参考。
关键词:BIM技术;建筑;钢结构施工;应用
引言
BIM技术是一种新兴起的建筑设计技术,以三维数字技术为基础,具有较强的模拟性,可以利用其直观性、可视性、协调性、模拟性等特点,通过构筑建筑实体模型,协调多部门进行建筑的施工、管理、优化、运营维护等工作。将BIM技术应用到建筑钢结构施工中,可以通过BIM模型对建筑钢结构施工的设计、施工、管理过程中所存在的问题进行深化处理,从而避免在工程中造成的时间、人力、资源的浪费。
一、BIM技术概述
BIM的核心在于创建信息模型,此项工作的实现依托于计算机辅助技术,可全面整合各类建筑工程信息,创建模型并为相关单位的日常工作提供指导,达到提升施工效率、深化管理质量的效果。钢结构工程中,通过对BIM技术的灵活运用,可提升设计方案的可行性,确保施工质量,且BIM技术提供了一系列实用性工具,让数据共享效率得以提升。
二、BIM技术的特点
(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。根据三维模型,技术人员还可及时发现施工问题,及时制订管理措施,从而减少后续施工问题的发生概率。
(二)模拟性
BIM技术能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,制订相关应急措施,有效降低施工问题发生概率,提高施工技术的应用效果。
(三)参数化
BIM建模是更加先进的参数化建模,而不是传统数字分析建模,主要调整其中一项参数,整个模型都会发生变化。在BIM技术参数化设计中,涉及参数化图元和参数化修改引擎两项内容,其中图元由每个钢结构构件组成,一项参数就一个构件,通过调取和分析参数,就能获知构件的具体情况。修改引擎的应用,极大地方便了设计和施工修改调整,只要其中一个参数被修改,则与之相关联的部分就会直接反映出来,便于设计人员、施工人员参考辨识。
三、建筑钢结构施工中存在的问题
(一)钢结构复杂
纵观现阶段钢结构工程的发展状况,普遍通过AutoCAD展开设计工作,此方式在现代化工程中的适应性明显不足,工作效率偏低,存在工作量较大的问题。若遇到复杂曲线的设计工作,必须在三维软件的支持下完成;深度设计中,若因施工需求发生变更,修改时将面临巨大的工作量,明显加重员工的工作负荷;绝大部分工作并不具备实际意义,仅是重复性的机械化工作,人员的投入与产出不成正比。与此同时,钢结构自身就具有复杂性,含大量的节点,因此AutoCAD这一传统方式难以满足工程需求。
(二)不确定因素多
从现阶段建筑工程发展状况来看,存在工期长、工作量较大的特点,因此项目实施难度偏大,存在大量不可控因素。例如,施工人员对于设计图的认知不够深入,未掌握设计要点;审查工作未落实到位便盲目施工;信息传递效率不高,各单位之间存在信息协同性欠佳的问题,随之出现工期延误现象;现场作业环境恶劣,不利于正常施工作业。总体上,建筑工程各环节都存在大量的不确定因素,加大了风险管理难度。
四、BIM技术在建筑钢结构施工过程中的应用
(一)BIM模型建立
基于BIM技术的建筑钢结构施工,利用BIM中Revit软件对建筑进行三维建模,建模必须包含建筑相关信息,基于BIM技术的建模中可以快速检查出图纸存在的问题,也可以对模型进行碰撞检查,优化施工方案。
(二)细节设计及软件自动成图
该项技术的运用,技术人员可通过对系统内图纸管理器的运用,进行施工图纸的类别,用途及功能的高效化分类,便于绘制工作者来管理整体工程内的图纸文件,为绘图人员节省更多的绘图时间,提升图纸绘制的精确程度。此外,技术人员可利用该项技术,在各项构件的细节节点位置做出尺寸初值的设定,并按照系统内所预设节点信息进行参数设定的运行,以BIM软件进行节点拼装,保障拼装符合节点预设需求,以软件进行模型细节的持续处理及加工,保障模型细部结构的设计有效性,保障符合工程建设的实际需求。
(三)施工模拟
建筑施工是整个项目过程中最为复杂的阶段,由于各种施工要素本身的不确定性,实际施工很难与施工计划相一致。Navis-works中的Timeliner可以将三维模型数据与项目进度表相关联,实现四维可视化效果,施工模拟则可以清晰地表现设计意图、施工计划与项目当前的进展状况。BIM的施工计划主要包括:工程项目的总体立面布置图、时间栏信息、任务栏信息、形象图形信息、标注名称及工作周期。BIM模型的施工模拟以表现工程施工的整个流程为主,因此具有很强的针对性和说明性。在施工阶段,该建筑钢结构施工的BIM技术应用主要包括场地布置、施工模拟。
(四)施工进度管理
通过BIM技术,可实现施工进度时间与BIM信息化模型的相互结合,从而构建其4D模型,再通过计算机软件直观清楚地显示出来,将施工进度计划和实际施工使用的时间进行对比分析,分析结果通过图形和或者表格的形式反馈出来,促使施工进展更加清晰、准确,便于提前制定相应的解决方案及对策,为优化和完善施工方案奠定扎实基础。应用BIM技术的关键是如何构建起信息模型,也就是更加先进的5D模型,包含了所有钢结构安装的全部信息及数据。所谓5D模型指的是在3D建筑信息模型基础上,再加上时间信息、施工造价信息等组成的更加完善的数据信息库,包含了每个钢结构的形状、尺寸、数量、重量、施工工序、施工时间等全部信息。因此,在钢结构施工进度中应用BIM技术,可实现模拟管理,通过计算机数据分析生成更加优化的材料供应计划和施工进度计划,保证每道工序的施工更加合理有效,信息数据的汇总更加及时有效,避免施工资金、施工材料等有效钢结构安装进度和效果。
(五)信息实时共享
在建筑钢结构施工时应用BIM技术可实现信息实时共享,从而提升合同管理效率。BIM技术不但具有很强的集成化,而且可实现数字信息的有效应用,将规划、设计、施工、管理等集中到一个平台上集成管理,从提升了管理效率。比如在BIM模型中包含钢结构工程的全部项目信息,可保证各环节、各项目稳定开展。此外,通过BIM技术还能有效解决钢结构存在的信息瓶颈问题,实现项目信息及资源的共享和全体参与。尤其是在钢结构吊装阶段,通过MIB模型信息共享,相同的信息无需多次重复输入,保证各道工序可以高效、有序地开展。
结束语
综上所述,在建筑钢结构施工的基础上引入BIM技术后,可提升施工流程的规范性,为建模、信息跟踪与共享等工作提供高效平台,成为风险管理的有力工具,在建筑钢结构施工中,BIM技术值得被采用,具有较好的应用前景。
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