趙傳輝 山東聊建集團有限公司部室經(jīng)理、高級工程師
BIM(Building Information Modeling)是美國標準協(xié)會制定的技術(shù)標準,現(xiàn)在已成為我國建筑行業(yè)發(fā)展的一項重要核心技術(shù)。利用BIM 技術(shù)能減少建筑施工中不同工種和專業(yè)的磨合時間,讓他們相互之間的配合更加默契,從而能大幅度提升建筑施工的工業(yè)化程度,同時可以對建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的全壽命周期進行健康預(yù)測。因此,研究BIM 技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。
為了研究在建筑鋼結(jié)構(gòu)中采用BIM 技術(shù)的意義,有必要了解BIM 技術(shù)的優(yōu)勢和缺陷。
BIM 技術(shù)的優(yōu)勢首先表現(xiàn)在可視化上。通過信息化技術(shù)輔助專業(yè)的計算機軟件,可以把鋼結(jié)構(gòu)中的模型通過3D 的形式展示出來,這種3D 模型直觀性較強,能看到鋼結(jié)構(gòu)施工中的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)件,顯示出構(gòu)件和構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)。利用BIM 技術(shù)能清晰地展示出鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點部分的細節(jié)和一些不容易觀察到的隱蔽細節(jié),因此可以讓建筑工程師很方便地進行修改。
其次,采用BIM 技術(shù)能模擬項目管理的3D、4D 甚至5D 模型,利用BIM 技術(shù)建立的3D 模型可以對建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和連接進行詳細的檢查。同時,利用模型可以發(fā)現(xiàn)建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中可能會遇到的一些問題。BIM 技術(shù)也可以構(gòu)建4D 模型,對鋼結(jié)構(gòu)施工過程中構(gòu)件吊裝以及確定科學(xué)的施工計劃進行模擬,這樣能更準確地對項目的施工方案進行確定。BIM技術(shù)同時可以構(gòu)建5D 模型。該模型可以對建筑工程施工的成本進行科學(xué)合理的控制,從而節(jié)約建筑鋼結(jié)構(gòu)的工程造價,讓建筑企業(yè)的成本有所降低,效益有所提升。
最后,利用BIM 技術(shù)能優(yōu)化工程項目,同時該技術(shù)本身所具有的良好協(xié)調(diào)性也讓建筑鋼結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)可以進行交互,優(yōu)化項目的完成。由于不需要太多的時間進行專業(yè)的整合,各個業(yè)務(wù)部門之間的磨合期縮短,因此可以極大地縮短施工工期,同時可以及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的一些隱患,提升工程的安全性。通過合理地安排施工進度、進行人員配備,可以讓項目的施工成本得到有效的控制。
BIM 技術(shù)本身是建筑工程領(lǐng)域的一項科學(xué)的技術(shù)。但是一個建筑鋼結(jié)構(gòu)工程項目全部采用BIM 技術(shù)來進行管控,那就需要對工作站進行優(yōu)化配置。同時,BIM 技術(shù)在前期需要大量的資金投入,這對建筑行業(yè)來說是一個巨大的成本支出。BIM 技術(shù)由于在我國起步較晚,發(fā)展還沒有特別的成熟,尤其是在建筑工程行業(yè)內(nèi)部還沒有專業(yè)的BIM 技術(shù)人才,存在工程師匱乏的問題。另外,國內(nèi)對于BIM 技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范還沒有統(tǒng)一的標準。這些都制約了BIM 技術(shù)的發(fā)展,因此,必須制定相應(yīng)的技術(shù)標準和體系來對工程項目設(shè)計、施工和管理進行規(guī)范。
在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中存在一系列技術(shù)難點,首先是鋼結(jié)構(gòu)施工工藝要求比較嚴格,對于測量放線的要求難度較大,而且需要較高的精準度,因此傳統(tǒng)的施工方法很難辦到。鋼結(jié)構(gòu)施工過程也會受到環(huán)境的影響,施工溫度帶來的熱脹冷縮對構(gòu)件下料有直接的影響,而且對于施工設(shè)備的要求也比較高。因此,在施工中采用BIM 技術(shù),可以利用模型模擬現(xiàn)實中存在的問題,從而更好地進行控制。
將BIM 技術(shù)應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)施工中,首先要進行BIM 信息管理框架的搭建,這樣才可以進行整個生命周期的信息管理,讓勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理和質(zhì)檢部門能有效地進行信息溝通。傳統(tǒng)的項目成本測算采用的是工程概預(yù)算方式,不但浪費時間,而且準確性較差。而采用BIM 技術(shù)就可以構(gòu)建信息管理模型,然后將材料費、人工費加入計算,就可以實現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)工程量的管理,從而確保整個工程計算的準確性。BIM 中的NavisWork 能為工程建設(shè)提供漫游服務(wù),同時對施工中存在的具體問題進行實時模擬,然后提供更好的方案,避免施工過程中存在一些危險因素,確保施工安全。鋼結(jié)構(gòu)施工是一項十分復(fù)雜的工程,如鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、管道和設(shè)備在施工中很容易發(fā)生碰撞,通過NavisWork 可以方便地對空間內(nèi)的各種位置進行合理的布局,從而讓施工變得更加容易。BIM 建立的信息模型也可以通過軟件與手持終端進行連接,可以實時對模型中有可能出現(xiàn)的構(gòu)件和管道碰撞問題、安全施工問題以及存在的一些潛在危險因素通過信號傳輸?shù)焦こ處煹氖种?,工程師可以及時對工程項目進行監(jiān)測,并對一些緊急事件進行處理。
BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中,可以讓工程項目施工更加方便、準確,更好地進行科學(xué)化管理。但是,目前BIM 技術(shù)人才短缺,因此要加強專業(yè)技術(shù)人才的培訓(xùn),不斷提升鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。