BIM技术在装配式钢结构建筑施工管理中的应用

发表时间:2021/4/15   来源:《工程管理前沿》2021年第2期   作者:曹建峰
[导读] 随着社会主义现代化建设的不断进步,人们的生活水平不断提高
        曹建峰
        合肥海恒发展股份有限公司,安徽 合肥 230000
        摘要:随着社会主义现代化建设的不断进步,人们的生活水平不断提高。建筑在发展中的质量成为人们研究和关注的重点。工程管理中为了提高建筑工程中相关技术的质量,也研究和发展了很多先进的技术,其中BIM施工技术便因为其自身的优越性,在工程建设中的应用范围不断扩大。文章就当下BIM技术的发展状况分析BIM技术在装配式钢结构建筑施工管理中的应用。
        关键词:BIM技术;装配式钢结构;建筑施工管理
        1、前言
        随着人们生活质量的提高,人们对建筑的具体要求也在不断增加,建筑工程的复杂化,使得相关的技术研究成为行业发展的重点。工程管理可以促进建筑质量的提高,BIM施工过技术是建筑技术发展的新的成果,但是在实际操作过程中,因为技术自身的原因或是发展环境的影响,具体的应用依旧有一定的问题。但是为了更好的促进建筑质量的提高,BIM施工技术有实际的意义。
        2、BIM应用概述
        BIM技术作为建筑施工管理中常用的技术,关系到建筑施工质量。以下笔者结合合肥某大型装配式公共建筑的实际管理实践,将针对BIM技术在装配式钢结构建筑施工管理中的应用进行详细分析:BIM施工技术是科学技术的先进成果在建筑领域的成功意义,有着不可替代的重要性和积极意义。可以将建筑过程中的各种影响因素进行具体的控制,进行精准的计算过后,可以使得各种建设环节的配合更加密切,有利于建筑施工的质量,也有利于建筑过程中的资源节约等,是得到施工过单位和具体的工程管理的负责单位的支持的。利用BIM施工技术也可以使得相关施工的规划有更好的改进的措施,有利于具体的实践措施的改进,在变更的环节中,数据方面的处理要远远简单于施工过程中出现具体的问题时,所要付出的代价。工程管理中的BIM施工技术更好的应用,是社会进步的标志,也是建筑业在实际发展过程中的具体的需要[1]。
        3、BIM技术在装配式钢结构建筑施工管理中的应用
        BIM技术在装配式钢结构建筑施工中的应用较为广泛,关系到钢结构建筑的稳定性,因此在进行施工管理的时候需要提升BIM技术的应用。
        3.1基于 BIM 软件的功能模拟
        以往的装配式钢结构建筑施工中,在设计规划施工方案、图纸时,通常由设计师依据业主所提出的各种要求,查阅并参考前期类似工程资料,最后画出 CAD 图纸(二维)与建筑物的渲染效果图(三维),对业务予以展示。其中,三维的建筑物渲染效果图是应用 3dMax、Photoshop 等软件制作的,无法充分呈现 CAD 图纸中的二维信息。反观二维的 CAD 设计方案,其并没有对建筑工程进行完整综合的考量,因此所编制的设计方案无法充分满足业主与建筑单位的需求。而使用 BIM 软件对装配式钢结构建筑进行方案规划设计时,设计师能够构建 BIM 轻量化模型,并根据 BIM 软件具有的可视化功能与动态漫游功能对设计方案展开分析。该行径有助于设计师对建筑形态、空间设计进行合理调整,满足业主所提要求。比如,可以应用 Autodesk Revit 软件,并通过该软件中携带的第一人称视觉模拟、动态漫游的性能,对装配式钢结构建筑内部构造予以直观的分析了解。如果再结合 VR 技术,还可以让设计人员体验到在真正房间内部的感受,即在
DVS3D 软件中导入 Revit 模型,并通过 VR 眼镜或 VR投影仪模拟出现实中的房间,使用动态交互的方法,对装配式钢结构建筑进行全面、综合的观察[2]。
        3.2通过 BIM 技术进行参数化设计
        在 BIM 技术中,参数化设计是其所具备全部特征中的重点之一。通过 BIM 软件中的参数化规则体系构建模型,将陈旧的设计模式与设计思维予以创新改革。

在建筑工程设计前需要对建筑方案进行深入分析探讨,并对项目予以划分,使其成为多个独立、互通的单元板块,并结合建筑工作的真实需求,对诸多板块展开针对性的结合与改进,并规划出多种作用的全新组合 。BIM 模型中的每一个元素都是单个独立的小体系,其元素主要体现在装配式钢结构建筑中的钢梁、钢柱、龙骨隔墙及门窗系统等。
        3.3三维模型指导加工
        通过 BIM 软件可以加快局部设计修改的速度,对建筑部品模型的数据信息予以更新优化使其成为 LOD400的部品模型。在生产、制作、加工建筑部品时,可以直接调取建筑部品模型的三维直观图与其相对应的尺寸等数值。比如,对钢结构深入化设计是装配式钢结构建筑工程中最为关键的一个环节,对此,可通过 BIM 模型对其设计内容进行深入分析,使之成为钢结构加工图纸与施工图纸,借此使钢构件与生产制作、实际施工安装环节的需求相符。此外,钢结构的加工图纸及安装图纸与构件的生产制作、组拼安装都有直接关系,且与该建筑工程施工质量、成本造价息息相关,因此在施工现场对钢结构进行安装时,一定要严格根据图纸拼装。在深化设计环节,当钢结构模型等级在 LOD400 之上时,BIM 软件能够对钢结构支撑体系中大批构件相连之间的节点进行明确展示,如图 3 所示。该情况可减钢构件生产工厂中使用人力对节点进行描绘、统计的环节,从而使钢构件加工精确度与加工效率得到大幅度提升,同时也避免了人工所产生的误差问题。只有使钢结构模型在构建时具备准确性、专业性以及规范性,其所形成的构件详图才能更加精确、科学,从而降低施工现场安装时出现偏差的概率,节省工程成本[3]。
        3.4基于 BIM 的 4D 应用
        在建立三维模型时,将进度相关信息予以添加,能够将不同时期中节点下模型的形态充分、直观地反映出来,此为 BIM 中的 4D 模拟应用。该应用可以将众多施工方案模拟出来,从而选出最为科学合理的方案,且能够针对施工技术进行虚拟演练,便于提前控制与防范施工环节中可能会出现的问题与误差。装配式钢结构建筑是将生产商加工的大批量建筑构件在施工现场完成拼装操作,其间要想使部品能够顺利如期装配,防止各大流程之间出现碰撞,可选取 4D 模拟对建筑工程的施工进程实施虚拟建设,达到对其施工流程预先管控的目的。选择建造装配式钢结构建筑模型的 4D 模拟软件时,可采用 Navisworks 软件,其能够根据标准规定对 Micro-soft Project 的进度与 BIM 模型予以自动关联,同时还能够通过其所携带的 Timeliner 板块与进度规划相关联,进而令模型中的每一个部品构件都有时间参数,并将三维模型与时间数据进行组合。通过 Revit 软件中的输出板块将 .rvt 格式的装配式钢结构建筑模型转变为 .nwc 格式,并将该格式的模型在Navisworks 软件中打开,通过 Timeliner 功能板块令其与进度规划相关联,再选取多个构件集合使其与进度计划对接,由此建造了 4D 模型,保证了进度计划的可视性。除此之外,由于 BIM 进度模型据具备可视化、多维化的特殊性质,因此进度计划工作人员能够直接对施工时间节点进行观察,从而使得进度计划更加合理、更加科学[4]。
        3.5利用 BIM 技术模拟施工方案
        在装配式钢结构建筑中对重要节点处进行施工模拟,主要是对建筑局部的施工流程进行仿实模拟,通常情况下都是在实际施工过程中有特定需求的位置。BIM 模型能够将该施工节点的安装顺序通过动态方式展现出来,使该流程具备可视性。预先对重要施工环节的操作程序进行模拟,有助于优化完善施工设计方案。
        4、结束语
        综上所述,当前的装配式钢结构建筑无论是在设计环节还是在加工生产阶段尚存在不足,而BIM技术本身具有模拟化、协调化的特征,弥补了装配式钢结构建筑的不足,提升了建筑工程的的质量。数据处理是建筑施工环节的重中之重,所以对于BIM性能的提升是很关键的。工程管理中的BIM施工技术更好的应用,是社会进步的标志,也是建筑业在实际发展过程中的具体的需要。
参考文献
[1]姚程渊, 陈烨, 吴宣泽,等. BIM技术在装配式钢结构工程中的应用[J]. 山西建筑, 2016, 42(10):61-62.
[2]杨立斌. BIM技术在装配式钢结构工程中的应用[J]. 建材与装饰, 2017, 000(050):29-30.
[3]邓权. BIM技术在装配式钢结构工程中的应用[J]. 工业:00300-00300.
[4]许亚君. BIM技术在多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工中的应用[J]. 居舍, 2020(33):33-34.
       
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