摘 " "要：近年來國家提出建筑工業(yè)化，大力發(fā)展裝配式建筑，即使用預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場進行裝配的建筑方式。裝配式的建筑方式與我國目前的鋼結(jié)構(gòu)體系的生產(chǎn)與建造方式不謀而合。鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)體系受力明確，工業(yè)化程度高，是比較適合與裝配式理念相結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)體系，同時為使整個建筑體系更加集約化、標準化、一體化，采用BIM技術(shù)配合鋼結(jié)構(gòu)建筑的生產(chǎn)，安裝及運維。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);BIM技術(shù);裝配式建筑;應(yīng)用

中圖分類號：TU17 " " " " " " 文獻標識碼：A " " " " " " " 文章編號：1004-7344（2019）03-0262-02

引 言

本文通過具體竣工完成的鋼結(jié)構(gòu)裝配式工程項目為依據(jù)，介紹了BIM技術(shù)在工程各階段的主要運用。研究了建筑信息模型與鋼結(jié)構(gòu)裝配式的結(jié)合點，探討了BIM技術(shù)的主要技術(shù)特點和核心應(yīng)用范圍，分析了BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中各階段的應(yīng)用內(nèi)容和應(yīng)用價值。

1 "裝配式建筑施工的主要特征

裝配式建筑施工是利用大型建筑構(gòu)件現(xiàn)場組裝建筑物的施工方式。該方式的主要特征可被概括為三個方面：①施工周期更短，在裝配式施工模式中，建筑物的墻體、管線等構(gòu)件已經(jīng)在加工部門中澆筑成型，施工現(xiàn)場只需要完成吊裝等工作，因此其施工周期較短。②施工現(xiàn)場對于周邊環(huán)境的影響較小，傳統(tǒng)的施工模式中，通常需要在夜間澆筑混凝土，因此其會產(chǎn)生嚴重的噪音污染、光污染以及廢水污染。但裝配式建筑施工簡化了這一環(huán)節(jié)，因此其所帶來的污染相對較少。③施工設(shè)計更為合理，傳統(tǒng)的施工模式中，會嚴格依據(jù)圖紙的設(shè)計開展施工，但施工現(xiàn)場通常會出現(xiàn)難以控制的變更，施工的變更流程較為復(fù)雜，其合理性也難以得到保障。但裝配式施工通常會利用信息技術(shù)完成前期設(shè)計，在遇到臨時變更的情況下，施工單位可通過信息技術(shù)預(yù)演變更流程，從而使現(xiàn)場施工更為合理。

2 "BIM技術(shù)的構(gòu)成

BIM技術(shù)主要是由虛擬仿真技術(shù)、數(shù)字建模技術(shù)、計算機模擬技術(shù)以及三維可視技術(shù)共同構(gòu)成。虛擬仿真技術(shù)是由VR技術(shù)與計算機仿真技術(shù)融合而成。該技術(shù)可通過信息采集系統(tǒng)，將施工現(xiàn)場、建筑構(gòu)件以及施工機械等要素制作成比例逼真的模型。數(shù)字化建模技術(shù)，是將仿真模型轉(zhuǎn)換為數(shù)字模型的技術(shù)。利用該技術(shù)施工模型將在計算機處理界面中得到任意轉(zhuǎn)換。計算機模擬技術(shù)是將調(diào)整、使用數(shù)字模型的技術(shù)。在施工應(yīng)用中，設(shè)計人員可編制靜態(tài)的模擬場景，以實現(xiàn)施工流程重現(xiàn)。也可利用融入物理數(shù)據(jù)的動態(tài)模型，對施工設(shè)計與建筑質(zhì)量進行檢測。三維可視技術(shù)是展現(xiàn)建筑細節(jié)，還原建筑場景的關(guān)鍵技術(shù)。其通過逼真的界面展示，可將建筑構(gòu)件與建筑空間還原成立體圖形。利用這一技術(shù)，計算機模擬技術(shù)的視覺體驗感將得到加強，施工單位可利用該技術(shù)更為詳細地觀察施工結(jié)果，從而使施工流程得到優(yōu)化。

3 "BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 "協(xié)同工作

BIM技術(shù)可改變傳統(tǒng)設(shè)計施工流程，提高工作效率。然而在實際應(yīng)用中，不論是設(shè)計單位還是施工單位的使用和過程中，采用BIM技術(shù)之后甚至有可能出現(xiàn)效率不升反降的情況，其原因有多種，其中協(xié)同工作是一項比較重要的影響因素。傳統(tǒng)的設(shè)計過程和施工過程中，各專業(yè)之間的設(shè)計和施工是線性的，分散的。當只采用BIM技術(shù)而未進行協(xié)同工作時，只不過是在線性的工作模式上采用的新工具，除了增加學(xué)習(xí)時間和學(xué)習(xí)成本外沒有產(chǎn)生任何改變，效率自然是不升反降，因此，采用協(xié)同工作的方式使用BIM技術(shù)至關(guān)重要。

協(xié)同工作分為內(nèi)部協(xié)同和外部協(xié)同。內(nèi)部協(xié)同即在同一個主體里，這個主體可以是一個設(shè)計小組，也可以是一個施工單位的各參與施工方，共同來完成一個項目，是一種集合和集中的工作模式，各參與方以模型作為中心化的載體，都對各自領(lǐng)域的模型負責，減少參與方之間線性的工作模式，從而提高工作效率。

外部協(xié)同是在不同主體之間的信息傳遞和共享的協(xié)同。如設(shè)計方或者咨詢方交付給施工方的信息，屬于外部協(xié)同。外部協(xié)同的核心問題是信息的傳遞和接收。為了避免模型在傳輸?shù)倪^程中信息丟失，數(shù)據(jù)格式就顯得尤為重要。目前存在的數(shù)據(jù)格式如IFC，XML，DXF等皆有各自的長處與優(yōu)缺點。

3.2 "輔助施工

3.2.1 "三維交底

通過信息模型的建立，提前預(yù)知施工過程中的重點難點，模型中的信息應(yīng)盡可能的完善，除了基本的構(gòu)件尺寸，包括鏈接方式，構(gòu)件位置等信息都可以直接幫助施工人員更全面、更直觀的對工程或者細部節(jié)點等有更深入的了解。通過模型進行三維交底，最大限度的避免工人在施工過程中因失誤而造成的資源浪費和較低效率。在施工現(xiàn)場通過張貼二維碼的方式進行技術(shù)交底，工人可通過自己的手機掃碼，查看其中的節(jié)點詳圖，注意事項，及交底文件等信息。既可做到人手一份交底文件，又減少了紙質(zhì)版交底的資源浪費。還可以把模型、圖片、音頻，視頻等多種文件格式導(dǎo)入二維碼，完善技術(shù)交底資料。

3.2.2 "成本與進度管理

通過在建立模型的過程中加入時間軸參數(shù)，成本信息與物料信息等，除了可以進行施工過程質(zhì)量管理，還可以進行成本管理。通過合理的安排施工計劃和關(guān)鍵時間節(jié)點，在某一時刻，可以更直觀的得到形象進度，產(chǎn)值統(tǒng)計和實際工程狀態(tài)等信息，更便捷更準確的進行三同步的橫向?qū)Ρ?，及時發(fā)現(xiàn)成本偏差，并采取措施進行糾偏，使其符合合理的進度計劃和成本計劃，達到精細化管理的目的。這種關(guān)聯(lián)施工過程中進度、成本、物料等信息的模型以BIM平臺為核心，以各專業(yè)模型為載體，以預(yù)施工為方法，準確合理的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，在平臺上通過模型的數(shù)據(jù)分析，使各項信息在時間軸上聚合成同一的整體，選取某一關(guān)鍵時間節(jié)點即可得知此刻項目應(yīng)有的各種狀態(tài)信息，方便與實際工程狀態(tài)進行對比和統(tǒng)計。這就使提前編制的成本計劃和進度計劃不再是一紙空文，可隨時進行實時對比，真正形成動態(tài)管理、分析與調(diào)整。通過調(diào)整的模型數(shù)據(jù)之后繼續(xù)完成數(shù)據(jù)對比的工作，達到動態(tài)分析的目的。應(yīng)注意的是，要達到良好的效果，除了模型精度準確的數(shù)據(jù)輸入和輸出之外，計劃的編制水平同樣至關(guān)重要，這又從側(cè)面反映出BIM技術(shù)是信息與數(shù)據(jù)的處理技術(shù)，而不是建模技術(shù)。

3.2.3 "構(gòu)件拆分

鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的建造方式，區(qū)別于傳統(tǒng)的建造方式，包括構(gòu)件拆分、吊裝工藝和機械化程度高等傳統(tǒng)建造模式所不具備的特點。而BIM技術(shù)依靠其可視化、參數(shù)化等特征，相對于傳統(tǒng)建筑方式來說，與裝配式建筑結(jié)合更能體現(xiàn)出BIM技術(shù)的特點，其中構(gòu)件拆分與深化是其中具有代表性的結(jié)合點。預(yù)制構(gòu)件作為裝配式建筑主要施工材料，通過BIM技術(shù)合理科學(xué)的構(gòu)件拆分和模數(shù)優(yōu)化，可減少大量的資源浪費，減少切割廢料和施工現(xiàn)場的工作量。鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中涉及到的構(gòu)件拆分主要是內(nèi)外墻構(gòu)件及外墻裝飾等。

4 "結(jié) 語

綜上所述，BIM技術(shù)近年在我國取得了長足的發(fā)展和進步，但我國仍處于摸索階段，在項目各階段的應(yīng)用還遠沒有達到所宣傳的深度和廣度，暫無相對成熟的BIM應(yīng)用框架和流程，在BIM技術(shù)使用過程中數(shù)據(jù)的傳遞與處理仍存在諸多不足。但是通過越來越多工程案例的運用和探索，BIM技術(shù)對建筑工程，特別是鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑工程的重要性不言而喻，無論是四節(jié)一環(huán)保、綠色建筑，還是我國建筑工業(yè)化發(fā)展，BIM技術(shù)都是其中不可或缺的重要一環(huán)，相信隨著BIM技術(shù)的不斷深入研究，數(shù)據(jù)處理平臺和傳輸格式的不斷完善，BIM技術(shù)終會真正促進我國建筑工業(yè)化的產(chǎn)能輸出。本文所探討的有關(guān)BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑當中的具體應(yīng)用，在內(nèi)容以及形式方面還存在著很多的不足，希望相關(guān)人士能夠給予一定的指正，與此同時希望能夠給業(yè)內(nèi)人士帶來一定的借鑒，推動我國鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的發(fā)展。

參考文獻

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收稿日期：2018-12-13

作者簡介：程 苗（1985-），女，工程師，碩士，主要從事鋼結(jié)構(gòu)工程施工工作。