杭州沥诚科技有限公司浙江杭州311200
摘要:将BIM技术应用到钢结构工程建设阶段中,能够有效保障工程建设质量,降低工程建设成本,使施工人员的工作效率得到有效提高,使钢结构工程的建设目标得以顺利完成。为充分发挥BIM技术在钢结构工程建设中的应用价值,应积极加强对BIM技术的应用研究,根据工程建设情况对其进行灵活运用,使钢结构工程的技术水平及管理水平得到有效提升。
关键词:BIM技术;建筑钢结构施工;应用
引言
钢结构的施工难度大,施工工艺复杂,传统的施工管理方式存在着较大的缺陷.BIM技术的普及和应用解决了钢结构施工,尤其是大型钢结构施工过程中的难题,通过对BIM技术的合理利用可以对施工精度和施工质量进行有效的控制.随着BIM技术在我国的快速发展,在钢结构的应用领域,一定会有广阔的应用空间。
1BIM技术概述
BIM技术又可以称之为建筑信息模型,这项技术并非是某一个软件,而是一个包括了技术及管理的行业概念,通过软件实现对BIM技术的应用。在BIM技术的应用条件下,能够利用可视化界面对各项信息进行传输,将信息录入到三维模型,并借助软件的功能对信息进行处理,将处理结果提供给工程设计、工程施工及运维等各个阶段,使工程质量得到有效控制。就目前来看,BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用主要体现在详图深化、制造安装等几个方面。在进行钢结构工程的深化设计时,可以通过BIM技术将材料、价格、进度、几何等信息赋予三维模型,整合出图过程的信息,并自动生成详细的设计图纸及材料信息报表,为材料加工部门和采购部门提供更加准确的信息依据。
2BIM技术在钢结构施工中的应用优势
2.1项目可视化程度高
传统的钢结构施工过程是通过人工将整个项目进行过程中的信息进行整合,并在安装结束后通过仪器进行测量,并进一步调整达到要求的施工精度。而BIM技术可以在钢结构原始设计时就通过计算机搭建整个项目的3D模型,进而用数字化的形式将项目的效果展示出来,同时通过这一模型可以更加直观地展现钢结构构件之间的联系,保证图纸在后期修改过程中的灵活性。除此之外,BIM技术还可以将项目中的细部构件和隐蔽部位向相关人员展示,保证在制定施工方案和施工管理措施时有章可循,以数据支撑整个方案的制定,同时,通过项目可视化的方式保证施工过程中的时间和空间上的灵活性,提高施工效率。
2.2模拟和执行程度高
传统的钢结构施工并不能对整个施工过程进行提前模拟分析,而通过BIM可以在钢结构施工过程中评定施工方案的合理程度、安全程度和可靠程度。首先在施工进行过程中,可以对危险源进行监测并针对危险源进行突发事件的模拟,然后针对模拟结果制定相应的应急措施和预案,从而保证施工过程中的安全性。其次,BIM技术的4D模拟分析技术可以对施工方案进行整个流程的模拟,保证施工方案的可行性,同时保证后续施工过程的安全和顺利进行。除此之外,BIM技术还可以对施工进度进行模拟预测,在这一过程中,通过进度预测保证施工过程中的每一个环节都不会被遗漏,同时,这一过程还可以对施工成本进行监控,保证施工成本在目标成本之内。
2.3协调性和优化性较好
BIM技术在应用过程中能够将施工过程中的所有数据和文件进行整合和记录,并按照特定的分类在同一视图中显示,这就保证了计算机内部存储空间的利用效率,同时在缩短施工工期、排查施工隐患的过程中有着重要意义。钢结构,尤其是大型钢结构,施工难度大,工艺复杂,传统的管理模式和管理效率已经无法满足钢结构对进度的要求,所以在钢结构中引进BIM技术能够优化复杂的项目,保证施工管理工作的顺利进行和施工工作效率。
3BIM技术在钢结构工程施工中的应用
3.1在深化设计环节的应用
在钢结构工程的深化设计环节,需要细化每一项工作,以此保证后续工作的顺利开展。同时,将BIM技术应用到钢结构工程的深化设计环节,整个过程要涉及到多个软件,比如Star-CAD、TeklaXsteel等等,这就要做好相应的准备工作。在设计详图过程,设计人员可以利用可视化界面进行真实大小的三维模型设计,将钢结构工程的整体情况展现出来。在进行建模工作的时候,设计人员需要以不同角度对设计过程中的问题进行检查,整个过程要充分利用软件自身所具有的检查功能,通过软件的检查功能向设计人员做出提醒,使设计人员能够及时处理问题,有效降低设计问题的发生率。在完成建模工作之后,需要在确认无误的情况下,利用软件生成工程详图,确保其能够充分满足用户的使用要求。
3.2在构件加工环节的应用
(1)BIM模型与车间数控设备的协同合作。这方面主要就是对BIM技术和信息技术软件进行结合,形成数字化的制造技术生产流程。一般钢结构工程详图设计和制造软件所使用的信息,是具有高协调、高精度、高一致的建设信息模型中的设计数据,可以将这些数据共享到相关建筑活动中。目前加工车间都是采用数控机床,可以将BIM模型输出成DSTV、CNC等格式信息,或是DWG、DGN、DXF等图形文件,将这些数据信息录入到生产管理软件中,通过生产管理软件将其导入到数控机床中,使数控机床能够完成构件的钻孔、切割及焊接等加工作业。通过这种方式可以降低车间对构件详图的需求,降低时间成本,使加工过程的错误率得到有效降低。
(2)BIM软件与车间套料排版软件之间的数据传输。在套料排版类软件的基础上,可以将各种格式的文件输入其中,使其能够对构件的尺寸、形状及特征信息进行自动化整理,之后将零件属性按照不同材质、不同的板材规格进行套料分组,实现同时批量进行多种材质及板材规格零件的套料功能,使工作效率及自动化水平得到有效提升。在完成构件的套料排版之后,能够利用软件生成项目排版零件统计,其中包括了数量、面积、图形、切割距离等各项数据,自动生成原材料板的使用率、废料的重量及百分比等等。
3.3在结构吊装环节的应用
(1)通过4D模型对施工时间进行划分。在BIM平台的应用条件下,通过Teklastructure软件构建4D进度模型,模拟履带式起重机、大型塔吊等设备的位置及分工,以此解决吊装设备之间的冲突,确定工程所需的设备数量,有效控制工程造价。同时,通过施工模拟对施工进度计划进行优化,降低错误发生率,使工程的经济效益得到有效保障。
(2)通过4D虚拟建立的进度管理技术。通过4D虚拟可以将工程施工过程中的常见问题展示出来,便于对其进行合理修改,制定更好的解决对策,使工程施工方案得到优化,使工程进度得到控制。相比较传统的施工方式,通过BIM技术对工程施工进行指导,能够简化工程施工流程,使工程施工效率得到有效提升。
(3)通过BIM技术进行多方协调。将BIM技术应用到工程施工过程的场地管理中,能够减少空间冲突,设定合理的场地区域,比如生活区、钢筋加工区、钢材拼接区、砌块堆放区、汽吊区、塔吊区等等,使工程施工的调度安排及材料进场能够更加科学,有效保证工程施工的顺利开展。可以利用BIM技术向施工人员展示场地布置及使用情况,促进各个部门、各个人员之间的沟通配合。
结束语
BIM技术是一种可视化强,便于管理以及能够实现建筑全寿命周期管理的技术。目前在房屋建筑的设计与施工管理中,BIM技术得到了广泛的应用,同时也大大的提升了建筑行业的工业化水平。
参考文献
[1]连勇,武鹏.BIM技术在某钢结构厂房中的应用[J].建材技术与应用,2018(06):31-32+38.
[2]郭占锋.BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用[J].建材与装饰,2018(48):84-85.
[3]嵇蕾.BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用分析[J].居舍,2018(33):50.
[4]熊维.新时期BIM技术在钢结构工程中的应用探讨[J].现代物业(中旬刊),2018(11):53.