摘要：随着经济的快速发展，建筑工程的数量会逐渐增多，尤其是人口数量的不断增加，必然会刺激居民的买房需求。由于人们对房屋质量的要求越来越高，所以建筑单位需要着力提升建筑工程质量。钢结构装配式建筑不仅施工成本低而且速度快、质量高，因此值得推广。基于此， 本文主要分析了BIM技术在装配式钢结构住宅中的应用。
关键词:BIM技术；装配式；钢结构；建筑；应用
中图分类号：TU391 文献标志码：A
引言
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，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，有BIM 技术的加入，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。
1 BIM 技术概述
BIM 技术可以将施工中各种信息搜集起来，并根据这些信息创建出一个三维模型。在装配式建筑施工建设中， 可以将BIM 技术应用在整个施工过程中，能保证施工企业对工程的每个阶段进行控制。目前，BIM 技术在西方发达国家应用非常广泛，我国由于起步较晚，应用还不够成熟，相关的法律法规也不完善，因此在实际应用中，相关单位必须不断借鉴国外的先进经验，结合工程实际情况合理利用BIM 技术，从而提高工程质量。BIM 模型的建立需要分两步实施。首先是建立静态模型，根据CAD图纸完善建筑的主体结构、现场及临时设施等，包括现场的塔吊、模板等材料。
2装配式住宅优势
2.1 布置灵活和高集成化
钢结构建筑以及砖混建筑相比较，前者有更多的优势，比如较大的空间尺寸、平面空间布置自由、非承重墙墙体比较多等。住户能依其个人喜好与具体情况来对住宅展开二次分割或重新装修，并且不会导致该建筑的整体稳定性以及安全性发生变化。另外，在建筑内部的水电管线以及暖通设备、吊顶等都能够依合理化设计有效地融入楼板和墙体中，在确保室内空间的完整性的同时，还能够确保室内的整体美观度。
2.2 自重较轻且抗震效果较好
薄壁钢管与车用热压型钢的特点是截面受力比较合理，单位质量比较轻，它是装配式钢结构建筑住宅的关键的承重构件，并且不管是建筑墙体还是楼面，均会选用轻质型的建筑材料，这样能够在某种程度上将自重减轻。该类住宅能够展现出更强的抗震效果，能够将建筑钢材所具的高强度以及强塑性变形能力、优良延性的特点明显地发挥出来，较好地提高了该类建筑的稳定性以及安全性、可靠性。并且，若在建筑施工的过程中用轻质型的建筑材料，还能够促使建筑的基础造价以及运输费、安装费大幅度降低，继而促使建筑的造价成本大幅度降低。
2.3 符合可持续发展理念
钢结构建筑和一般的混凝土建筑结构比较来讲，可显著地改善在施工的过程中存在的各类污染，不破坏周遭的环境，钢结构建筑基本上是在工厂加工完成构件，再运输至装修施工现场完成装配，以此将能耗降低，并且减少因为现场施工而生成的噪声。另外，装配式钢结构建筑还具有便于拆迁以及改建等优点，在建筑拆迁中所剩下的废弃材料能够被加以回收，继而有效地进行重复利用，促使建筑获得异地再生，属于真正的绿色建筑[1]。
3装配式建筑施工难点
3.1安全问题
安全一直是施工管理的重中之重，需考虑临时支撑及脚手架搭设、预制构件堆放与搬运、构件吊装安全性等问题，如果临时支撑体系不健全或不稳定，那么易导致构件在吊装中出现滑落，对施工人员安全造成极大威胁，严重影响施工管理的质量。
3.2成本问题
目前装配式建筑在国内发展滞缓的最大原因是其造价过高。由于预制构件众多，造成混凝土和钢筋用量比传统施工方式明显增多，再加上管理的不完善，图纸交底不详细，建材浪费严重，均大大增加了建筑成本。如何将实际成本与目标成本的差值保持在科学范围内是目前研究的难点之一。
4装配式钢结构建筑存在的问题
4.1 设计阶段存在的问题
传统的建筑设计主要是基于二维的CAD 图纸，装配式钢结构建筑目前主要也是以此进行结构设计，二维的图纸所能传达信息是以点、线、面为主，很难准确、完整、真实地表达结构与构件的信息，导致后期在结构的设计、加工、生产等方面的任务比较繁重。二维的平面信息无法从建筑全局把控整个设计细节，建筑的各部分独立设计，彼此之间缺少沟通，导致后期整体组装时出现构件碰撞、尺寸误差等问题[2]。
4.2 生产阶段存在的问题
装配式结构的构件需要根据设计要求按照图纸信息进行预制加工，但是二维图纸对构件的信息有时表达不清楚，造成生产出来的构件尺寸、形状等信息与实际情况存在较大误差，导致构件需要返工处理或者重新制作，出现材料浪费、工期延误的问题。装配式钢结构所需的构件数量、种类较多，在进行人工统计时工作量较大，效率较低，容易出现统计遗漏，造成构件缺失等问题。
4.3 施工阶段存在的问题
装配式钢结构是由不同规格尺寸的建筑构件拼装而成的。在施工过程中，根据二维图纸信息对建筑构件进行归类统计，人工效率低易出错，建筑构件的运送现场后，不能按照进度进行合理规划放置，容易造成堆放混乱，易引起施工进度偏差，甚至会影响到施工质量。装配结构在施工过程中，牵涉到建筑构件、设备、人员的调配，传统的施工方法在这些方面投入精力过多，成本控制比较困难。
5装配式建筑工程中BIM 技术的有效应用
5.1 在图纸设计阶段的应用
对于建筑施工而言，图纸设计工作是最基础也是最重要的一项工作。在此过程中应用BIM技术能够对本次建筑建构的尺寸、受力情况以及使用材料类型进行细致的分析。为了保证所收集到的信息是合理准确的，工作人员一般会选择采用信息处理技术对现有的信息进行分析，并对其准确性进行核对和校验。如果在核对的过程中，如果发现收集信息有问题，就需要工作人员进行重新测量或计算，直至获得最精准的信息。这样一来便能够确保图纸合理可行，从而减少后续的返工现象[3]。
5.2 设计协调阶段的应用
当设计方案初稿完成之后，工作人员需要结合客户意见、作业环境限制以及设计误差等多种因素对方案进行调整。在此过程中，如果能够应用BIM技术便能够将这些采集到的信息进行合并，并建立一个综合模型。在建造模型的过程中，可以使用此技术对模型进行分析，从而对设计方案进行快速的完善。除此之外，应用此技术还可以对节点数据进行分析，并且依据最终的结果来对设计施工方案进行细致调整。
5.3 运行维护阶段的应用
当建筑建成之后，可能会受到火灾或者是腐蚀情况的影响而导致其使用年限下降。一旦出现了此类问题，不仅会影响到建筑单位的经济效益，严重时还可能会对业主安全造成影响。对于钢结构的建筑而言，这些问题会对其使用效果造成极大的不良影响，所以需要尽可能避免此类问题产生。在应用BIM技术的过程中，工作人员可以构建一个4D的模型，并且对这一模型进行分析，详细了解建筑各部位的受力情况，从而采取相应的措施来减少其受破坏程度。应用此技术能够提升维修养护工作的效果，从而确保建筑物的使用年限符合大众的需求[4]。
结束语
综上所述，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，将BIM 技术应用到装配式钢结构建筑中，可以通过BIM 模型对装配式钢结构建筑在设计、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。
参考文献：
[1] 李秋娜, 何培斌, 史靖塬, 等. 装配式钢结构建筑的优势与发展策略[J]. 商品与质量,2016(37):132-133.
[2] 李炳云.基于BIM的钢结构住宅集成设计与应用研究[D].山东建筑大学,2018.
[3] 余腾飞.BIM技术在装配式建筑设计阶段中的应用研究[D].重庆大学,2018.
[4] 吴军. 绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J]. 工程技术研究,2020,5(3):209-210.