BIM技术在装配式钢结构建筑施工中的应用分析

吴村田

摘 要 随着科学技术不断更新，建筑行业也打破其传统理念，现浇式建筑越来越多地被装配式建筑所取代。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）与装配式建筑的结合不仅可以大大降低成本、减少施工过程中的变更问题，而且通过精确化设计和精密性施工能够实现施工现场全过程、全方位的信息化集成管理。

关键词 BIM技术;装配式钢结构;建筑施工;应用

BIM技术是一种新兴起的建筑设计技术，其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，通过构筑建筑实体模型，协调多部门进行建筑的施工、管理、优化、运营维护等工作。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，从而能避免在工程中造成的时间、人力、资源的浪费。

1BIM技术特点

（1）可视化。BIM技术的应用，可以结合现有数据信息对其进行三维建模，有效提升数据信息的直观性，并且根据三维模型，技术人员还可以及时发现施工问题，及时制定管理措施，从而减少后续施工问题的发生概率[1]。

（2）协调性。在建筑结构施工过程中，涉及多个部门的工作，利用BIM技术可以将工程施工过程中的各项工作、数据、文件进行整合，方便查阅，可以有效提高各部门的工作效率，起到缩短工期和排除隐患的作用。

（3）深度优化。BIM数据模型集成了建筑的几何与物理信息，基于BIM技术所建立的数据模型将工程在设计、施工、生产、安装等各个环节可能面临的难点、要点考虑进去，对结构的设计方案、施工方案、质量把控等问题进行深度优化，从而提升施工的工作效率。

（4）模拟性。BIM技术的应用，能够对每个施工环节进行实时模拟，管理人员根据模拟情况反馈出的数据类型，制定相关应急措施，有效降低施工问题发生概率，提高施工技术的应用效果。

2BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用

2.1 图纸绘制阶段

在钢结构装配式建筑施工过程中，进行图纸绘制属于非常基础的应用环节。将BIM技术应用到该环节当中时，可以结合以往施工经验和现场数据调研结果，对本次工程所采用的建筑材料类型、建筑结构尺寸、建筑结构受力情况等内容进行合理分析。为了确保采集数据的准确性，在实际应用过程中，技术人员也可以借助信息化处理技术、专家系统对所采集的数据信息进行准确性校验，标准校验过程中存在争议的数据信息，采取重新测算或者现场校验的方式确定数据的准确性，从而提升图纸绘制的准确性，减少后续施工过程中施工更改情况的发生[2]。

2.2 加工制作精确化

装配式钢结构建筑的建筑构件种类多、信息复杂，依靠工人现场根据二维图纸信息进行加工生产和工艺把控难度较大，往往会因为人为差错造成生产混乱、堆放无序等问题，造成材料的浪费，影响施工质量。利用BIM模型将相关联的建筑信息统一起来，形成一个整体，完成全面的材料、构件工程量统计，建立对应的、完善的、全面的、准确的构件数据库，提高构件的加工精度，避免材料的浪费。

2.3 工厂预制构件管理

项目深化设计完成，预制构件进行工厂加工，此过程采用BIM技术进行预制构件工厂加工的动态跟踪管理。每个构件从下料到养护到出厂的过程全部做成手机微信可扫描的二维码、条形码，业主、工程总承包单位，监理、分包单位均可通过扫描实时掌握每个构件的加工制作流程、进度、发货进度，进场前检查构件全部属性。工厂加工不符合现场装配要求时，现场技术人员可直接与工厂沟通，在业主同意的情况下，工厂技术人员进行实时更改，以免造成损失或工期延误。

2.4 生产制造阶段

装配式建筑工程最大的特点便是在常规工程推进的过程中，进行相关建筑结构的施工工作。BIM技术在生产制造阶段发挥着非常重要的作用。因为BIM技术所采集到的数据信息准确性和精准度非常高，所以，在设计结构零件相关参数时，可以将容错率控制在非常小的误差内，从而有效提高产品的施工效率，提升工程竣工时的施工效果[3]。

2.5 进度规划合理化

钢结构由于其本身的原因，运输和吊装均不方便。大多数钢构件多以现场拼接为主，钢构件拼接点的选择需要考虑的因素较多，为后期的安装带来诸多麻烦。建立的BIM模型可以根据施工阶段的实际情况进行仿真模拟，对吊装、拼接等多项工作进行仿真处理，及时发现问题并调整施工方案。同时，BIM模型融合了各部分施工工序，可以对各分项工作进行整合处理和整个施工流程的模拟处理，根据模拟效果编制施工方案，优化施工进度安排，监控施工质量，有效控制建设成本。

2.6 运行维护阶段

对于钢结构装配式建筑而言，能够威胁到建筑使用寿命的因素为火灾和锈蚀，两者都会影响到钢结构本身的综合强度，从而影响建筑的使用寿命。BIM技术在应用过程中，可以构建4D模型，技术人员可以通过分析模型中各个结构的受力情况，建立相应的辅助结构，并对维护内容进行定义，从而有效提升后续维护效果，延长建筑结构的使用寿命[4]。

3结束语

综上所述，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，尤其是在人口数量快速增加的情况下，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新要求。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，还有BIM技术加入，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。

参考文献

[1] 李闻达.装配式钢结构建筑新型复合墙板研发及构造技术研究[D].济南：山东建筑大学，2019.

[2] 黄嘉骏.BIM技术在钢结构装配式建筑中的运用[J].居舍，2019，（6）：49.

[3] 宮文军，曹杨，巩俊松.基于BIM技术的装配式构件系统设计与优化[J].安装，2019，（1）：55-57.

[4] 李海泉.BIM技术在施工过程中的应用[J].城市建筑，2019，（2）：107.