基于BIM的全过程装配式轻钢住宅技术要点

2019-01-04

城市建设理论研究（电子版） 2018年23期

中国建筑科学研究院有限公司海南分院海南海口 570100

正文：

冷弯薄壁型钢作为当前建筑住宅工程施工建设中常用的轻型钢结构之一，由于其承重优势和成本控制优势以及安全性能的发挥，广泛应用于当前建筑住宅工程施工建设中。但是，由于我国国内对于轻钢应用于住宅建设中存在着诸多的不足，缺乏统一化的管理标准，而强化BIM技术的应用能够深入到轻钢住宅规划设计、施工建设以及后期维护等全过程中，对于整体上提升装配式轻钢应用效率起着非常重要的促进作用。

一、BIM应用于轻钢技术应用分析

将BIM信息技术与轻钢住宅设计和规划建设有效结合在一起，能够有效促进轻钢住宅项目建设参与者在统一化的平台层面上就实际规划、设计、建设施工问题进行有效的交流。BIM与轻钢技术相结合即构建轻钢住宅信息化管理模式，其贯彻主要深入到建筑工程全寿命周期中实现精准化的管理。轻钢结构在实际应用中，主要是作为钢结构材料的一部分而存在的，与普通常规所使用的钢结构相比较而言，轻钢结构本身载荷较小，其承重也是非常小的，尤其是冷弯薄壁型钢作为整个轻钢结构的重要构件，其应用进一步降低了钢结构自身的载荷。这一应用优势，促使轻钢结构广泛应用实施于现代化住宅工程建设中。尤其是在西欧等国家被广泛的应用。而我国在应用轻钢结构的过程中，由于实际发展存在很大的不足，导致装配式轻钢结构实际管理缺少统一化的规范，技术标准未能有效制定，因此在实际应用中，轻钢结构存在较大的混乱性，严重影响了轻钢结构优势在建筑住宅工程中的发挥体现。

基于当前装配式轻钢结构实际应用存在的问题，BIM技术在轻钢住宅全过程中的应用管理则有着非常重要作用。首先，BIM技术能够促使装配式轻钢结构在不同阶段、不同环节以及不同利益相关者就结构本身制造、安装、应用和完善等方面进行有效的信息交流，且对于信息数据的汇总分析结果也是非常精准和快速的，有效满足了现代化建筑住宅管理理念。如，应用BIM软件中的Vertex BD和 PKPM 两款软件，便能够促使装配式轻钢住宅在设计阶段、结构设计和审查、施工操作等各个阶段的数据信息得到有效交流。并且BIM技术在装配式轻钢结构应用中，其数据库准备和开发调动应用对于轻钢结构全过程管理调整等方面起着促进作用，工作人员借助三维模型，能够深入优化装配式轻钢结构应用方式。

二、BIM在装配式轻钢住宅全过程中的应用技术分析

1、模块化设计分析

BIM技术在装配式轻钢住宅全过程中的应用必须基于全过程设置不同的管理模块，结合不同的模块分布管理，最终实现统一化的协调。在模块化设计的过程中，一方面，注重轻钢结构的简化，从结构系统、维护系统、设备系统等三方面进行划分，而以上三个方面又可以进行细致的划分。尤其是结构系统，可以进一步分为承重结构构件和非承重结构构件、楼盖结构构件、外墙构件、屋面构件、内墙构件等不同部分。另一方面，在确定各个模块构建基本内容基础上，将其与BIM模型有效组合，两方面协调，为后期BIM技术进一步实现信息化管理奠定基础。

2、技术标准融合

将BIM技术应用装配式轻钢住宅管理中，需要在遵循技术标准的层面上进行管理。而就我国当前而言，在轻钢住宅技术应用中，技术应用尚不成熟，相对应的技术应用标准也不够成熟。所以，在轻钢住宅设计中，强化对国外轻钢住宅标准的借鉴应用是非常必要的。当前，装配式轻钢住宅体系主要使用C型和U型两种结构体系。而国外关于以上两种类型轻钢的实际应用标准研究成果也是不同的。我国在实际应用中，可以有效参考《低层冷弯薄壁型钢结构技术规范》（2011 年发行版本）中关于轻钢结构体系的规定，进行有效的分类管理。根据以上而言，BIM技术在全过程装配式轻钢住宅中的应用在信息模型构建中可以从主体结构系统信息模型、维护系统信息模型、机电系统信息模型等三方面进行建设。

3、应用全过程分析

首先，在设计和研发环节，工作人员能够使用BIM 平台将关于轻钢结构的各方面构件制作的有关信息有效整合在一起，反馈到轻钢结构设计制作中。其次，设计深化环节，BIM技术可以对各个类型的部品部件数据之间建立关联性，以此进便于实际项目管理中做好及时修改工作（如下图）。其次，构件生产环节，主要针对轻钢结构生产各个构件是否符合生产规范标准和实际生产作业要求以及建设需求等方面进行管理，发现问题，及时反馈改正。最后，施工交底环节的应用，BIM技术在轻钢住宅中的应用能够从在施工模型形成基础上，有效管控整个施工进度和各个阶段建设状况，对于施工过程中工作调整起着非常重要的作用。