BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用

黄玉庄

（漳州职业技术学院建筑工程学院，福建 漳州 363000）

1 引言

随着城市化发展，建筑工程逐渐向高层和超高层方向转变，然而由于其高度问题，在工程开展过程中，存在较大安全隐患。因此，主要结构会采用钢筋装配，使建筑具有较强的稳定性，该结构采用专业厂家制造的一种重型钢筋管支撑建筑，从而提高其稳固性和质量。高层建筑实施难度较大，加强BIM技术的应用，可以保证工程顺利开展，提高工作效率。

2 装配式钢筋结构概述

2.1 装配式钢筋结构的优缺点

装配式钢筋结构的优点：（1）装配式钢筋结构的轻便性极大减少了人工劳动力的输出。（2）由于其组件大多是由厂家直接安装好后运输到施工现场，因而比较其他结构的实施，其技术难度较低，施工速度快。（3）这种材料可以在工程结束拆除后循环利用，因而节能环保效果较好。

装配式钢筋结构的缺点：（1）材料用量多，造价成本高，对企业经济效益和工程开展有较大限制。（2）装配式钢筋结构的使用性能低于混凝土结构，比如耐热性差、隔音效果差等。

2.2 装配式结构的建筑特点

该结构中使用的材料，大多是厂家根据工程需要生产和制造对应规格和型号的材料，主要有内外墙板、预制梁体结构、阳台和模板等。在实际工程开展中，相关安装和配置的技术要求较为繁琐复杂，因而可以结合BIM技术来提高其工作质量和效率。

3 BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用价值

3.1 结构的信息化处理

主要是运用BIM技术建立三维模型，实现可视化，并且结合相关的信息化技术，将相关施工数据和影响因素等信息输入系统中，运用数据分析，明确准确数值，为工程开展提供可靠的数据支撑。运用该技术不仅能有效控制和合理利用资源，还能起到节约成本的目的，是企业获得更多经济利益的重要保证。与传统建筑工程相比，其可以将实际的工程、结构和各方面专业知识结合起来，然后引入对应的理论和数据，转化为具体模型。由于涉及内容多、范围广，如果用人工方式处理，需要大量的时间和精力，而BIM信息化处理技术，可以针对实际数据进行筛选和分析，并将工程相关建造信息存储下来，同时实现信息共享。

3.2 提高施工效率和安全性

钢结构装配建筑稳定性对于施工质量影响较大，对各类技术要求较高，在工程具体实施过程中，由于信息的不完整性，安装和配置存在较大差异，可以运用BIM技术来解决这一问题，保障正确操作，提高施工效率。

4 BIM技术的运用特点

4.1 可视化效果好

BIM技术对工程的相关信息和数据进行分析和处理，用有价值的正确参数建立对应的可视化模型，工作人员可以结合具体施工阶段，了解该阶段的详细情况，明确工作中的重点和难点，针对存在的问题采取措施，做好预防和控制，并调整相关的施工方案。BIM技术还能实现三维绘图技术，相比传统的平面设计来说，其科学性和准确性更高。

4.2 灵活性强

在开展钢筋结构施工过程中，运用BIM技术，可实现全方位检测和试验，从而确定具体施工方案，及时调整不合理的地方，以满足施工要求和标准，保证工程质量和安全。

4.3 协调性好

参与的各个建设企业和部门，由于各自的施工内容和权限不同，大多仅针对自身的相关部门进行管理和施工，缺少有效的沟通和交流，当出现问题时，会存在较大的解决障碍，互相推脱责任。而通过运用BIM技术，以最直观的三维模型和数据展示，明确问题产生的原因和部位，减少不必要的争执，为工程的顺利开展提供可靠的技术支持。

5 钢结构装配式建筑在施工中存在的问题和解决措施

5.1 结构设计存在的问题与应对方法

5.1.1 存在的问题

①在相关设计方案确定时，对应的预制件厂家并没有参与到具体设计工作中，而要求其设计的建筑造型难度过高、成本较大。

②现在大多数建筑还是以混凝土结构为主，而在钢结构装配式建筑中，相关的设计人才较少且专业性不强，在施工中，设计内容与实际工程情况差距较大，因而无法适用于工程建造中。

③在其结构创新设计时，过于追求新颖，建筑结构过于复杂，加大施工难度。

④在建筑内部结构设计时，为了有效防止结构外漏，采用一些特殊材料，降低了原有的结构强度，抗震效果差。

5.1.2 应对方法

①采用一体化集中设计方法，以现有结构建筑形式为基础，从全局出发，对各个结构进行合理设计，然后运用大数据处理技术将外围、设备和相关的管道、管线、结构内部等方面设计规范化和科学化，结合BIM信息技术，提高其设计的准确度和可行性。

②在相关的装修工作中，可以将建筑内部结构和外围相结合的方式进行，运用统一的材料和设备，简化施工程序。

③为避免结构设计过于复杂或单一、结构衔接效果不好、稳定性差等问题，可以采用协同设计的方法，相关工程的各个部门共同参与，防止出现只重视结构设计，忽视相关施工活动和水电设计，造成交叉设计或不合理问题的出现。

5.2 有关结构部件的生产和制造

5.2.1 具体问题

①在具体装配化施工中，实行效果差，并且依然采用现场浇筑的方法来进行，不但增加成本，而且影响施工周期，对环境造成一定的破坏和污染。

②有关部件的制造成本费用较大，相关的投资企业对其产生排斥，施工难以进行。

5.2.2 解决措施

①全方位的管理和监督整体钢结构装配施工对应的作业过程，包括结构设计、生产和制造、安装和装配、完工验收等方面，安排专业人员实施动态监控，然后，针对各个过程实行协同开展作业模式。

②在具体施工中，要依据对应的材料规格、型号、数量、设计标准，运用合理的方法展开优化组合。制造过程中，要开展模块化、专业化的生产和加工方式，不断提高材料的质量和性能，使其具备良好的节能环保效果。

5.3 装配施工的主要问题和解决方法

5.3.1 主要问题

①相关技术人员的专业水平和技能不高，在具体施工中，存在一定的质量和安全问题。

②实际操作中，相关技术人员对技术和工艺的了解不透彻，因而操作不准确，出现大量返工和重建问题，影响施工进度，增加成本开支。

5.3.2 解决方法

①将主要结构的施工和管道施工分开进行，以保证结构稳定和质量为目标，减少后续维修和返工问题。

②在技术的选用和确定阶段，要根据实际工程需求和对应的工艺操作等，制定合理的技术实施计划，运用BIM技术，对施工活动实行信息化动态管理。

③相关水电工程的设计和开展，要与主结构建造和装修活动相统一、协调，保证合理性。

④要不断提高技术人员的专业知识和技能水平，掌握对应的装配技术，依据规范来进行，从而提高其工作质量。相关管理工作的落实是保证整体施工活动顺利开展的重要基础，因而要严格监督各个过程，对相关的工艺、人员、材料和设备等制定对应的管理规范，结合BIM技术，加强管理力度。

6 BIM技术在钢结构装配建筑中的具体运用

6.1 三维模型的建立、运用和深化设计

运用相关软件建立三维平台模型，由相关设计人员提供对应的建筑、结构和信息化的平面模型。传统设计工作中，大多以人工的方式收集和检测各项数据，然后结合对应的CAD绘图技巧来完成设计。而BIM技术的运用，可以大大提高工作效率和准确性，根据模型对有关钢筋和孔洞等展开碰撞检测，以确定其稳定性和合理性。设计人员根据信息模型提供的信息，分析并设计出合理的方案。

6.2 钢筋结构连接部位节点模型建立

各个结构间的连接处理效果是保证其结构稳定的重要条件，由于施工技术和工艺方法的改变，处理较为复杂，可以通过建立模型的方式，将具体节点设计和施工方案，运用可视化特性展示出来，并安排专业人员对具体员工进行技术指导和交底，明确工作流程和质量要求，遵守操作标准和规范，保证其质量。

6.3 校对和施工调整

传统钢筋结构施工中，检测方法大多凭肉眼观察和分析，存在较大误差，导致一些隐蔽工程难以及时发现问题。通过运用BIM技术，建立三维模型，各个部门可以明确对应的施工内容和技术要求，结合设计方案进行对比和调整，针对存在的问题，采取科学的措施进行处理，从而提高施工质量和效率、降低资源浪费、保护环境。

6.4 检验钢结构稳定性

以模型为施工基础，实行自动化碰撞检测，确定各个结构间的连接稳定性、合理性。当发生碰撞时，确定其具体位置，并对问题产生的原因进行详细分析，然后根据实际数据，采用正确的措施来调整和控制，保证其稳定性。

6.5 精细化管理

运用BIM技术，可以通过模拟施工的方法，对各个作业阶段实行全方位的监督和管理，并结合模型的具体建立情况，合理安排施工活动。运用信息化动态监测，展现安装和配置过程，明确操作的准确性和规范性，将所有的过程细致划分，实现整体和局部的统一管理，从而提高施工效率和质量。

7 结语

综上所述，在钢结构装配建筑施工过程中，其中主要是相关结构的安装和连接处理，但在现代高层建筑中，由于施工难度较大，包含节点施工较多，容易产生质量问题。通过分析该结构的主要特点和建造优势，结合BIM技术提高作业的效率和质量，研究其在具体施工中的应用，明确其重要价值和作用，可以为钢结构装配建筑的建造提供科学依据。