任麗

摘要：BIM是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立，模擬建筑物所具有的真實信息。鋼結(jié)構(gòu)住宅的原理是工業(yè)化制造和現(xiàn)場施工安裝的產(chǎn)物，可以結(jié)合BIM技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。本文從鋼結(jié)構(gòu)住宅規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)和施工建造階段，對BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)住宅中的應(yīng)用進行了研究。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)住宅；產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)

一、BIM技術(shù)簡介

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的簡稱，它是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立，模擬建筑物所具有的真實信息。通過對整體虛擬建筑信息模型建立的方式實現(xiàn)全方位、全方面的土建設(shè)計及相關(guān)檢測、管網(wǎng)控制等配套工作。

通過建立以BIM應(yīng)用為載體的項目管理信息化，可以提高項目生產(chǎn)效率和建筑質(zhì)量，縮短工期從而降低建造成本。其優(yōu)點如下：1.三維渲染，宣傳展示：通過三維渲染動畫，可以給人以真實感和直接的視覺沖擊。2.快速算量，提升精度：BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，通過建立5D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準確快速計算工程量，提升施工預(yù)算的精度與效率。3.精確計劃，減少浪費：施工企業(yè)精細化管理難以實現(xiàn)的原因在于工程數(shù)據(jù)太多，無法快速準確獲取以支持資源計劃。BIM的出現(xiàn)可以快而準確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為精確制定人材計劃提供有效支撐，為實現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐。4.多算對比，有效管控：BIM數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)任一時點上工程基礎(chǔ)信息的快速獲取，通過合同、計劃與實際施工的消耗量、分項單價、分項合價等數(shù)據(jù)的多算對比，可以有效了解項目運營是盈是虧，消耗量有無超標，進貨分包單價有無失控等等問題，實現(xiàn)對項目成本風(fēng)險的有效管控。5.虛擬施工，有效協(xié)同：三維可視化功能再加上時間維度，可以進行虛擬施工。通過BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測，大大減少建筑質(zhì)量問題、安全問題。6.碰撞檢查，減少返工：BIM最直觀的特點在于三維可視化，利

用BIM的三維技術(shù)在前期可以進行碰撞檢查，優(yōu)化工程設(shè)計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，優(yōu)化管線排布方案。7.沖突調(diào)用，決策支持：BIM中的項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以在各管理部門進行協(xié)同和共享，工程量信息可以根據(jù)時空維度、構(gòu)件類型等進行匯總、拆分、對比分析等，為決策者制訂工程造價項目群管理、進度款管理等方面的決策提供依據(jù)。

二、鋼結(jié)構(gòu)住宅概述

鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸小、工業(yè)化程度高等特點，同時鋼結(jié)構(gòu)又是可以重復(fù)利用的綠色環(huán)保材料，因此鋼結(jié)構(gòu)住宅已被建設(shè)部列為重點推廣項目。發(fā)展、推廣住宅鋼結(jié)構(gòu)是國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，是國民經(jīng)濟發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是住宅產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展趨勢。

鋼結(jié)構(gòu)住宅的原理是工業(yè)化制造和現(xiàn)場施工安裝的產(chǎn)物，是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。工業(yè)化建造對生產(chǎn)技術(shù)和施工管理的要求很高，工作流程和工作環(huán)節(jié)比施工現(xiàn)場的要求更復(fù)雜。從設(shè)計到出廠，再到施工，每個環(huán)節(jié)的要求都很高，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會造成時間和成本的增加。而傳統(tǒng)CAD設(shè)計出的圖紙進度不高，很難滿足工業(yè)化的要求。所以鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展，迫切需要一種新的技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CAD設(shè)計。BIM 的應(yīng)用為鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化從設(shè)計到制造到安裝解決了協(xié)調(diào)的問題，為鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展提供了機會?，F(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展需要BIM技術(shù)的支持，需要BIM技術(shù)老推動鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

三、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)住宅中的應(yīng)用

（一）BIM技術(shù)在規(guī)劃階段的應(yīng)用

業(yè)主在投資項目時，關(guān)注點在建設(shè)方案能否在滿足功能、質(zhì)量等要求的前提下具有經(jīng)濟和技術(shù)性，但是傳統(tǒng)做法需要花費大量的時間、金錢與精力，才能得到可靠性高的論證結(jié)果。BIM能夠幫助業(yè)主把握好產(chǎn)品和市場之間的關(guān)系，在項目策劃階段能夠使市場收益最大化。BIM技術(shù)可以為廣大業(yè)主提供概要模型，針對建設(shè)項目方案進行分析、模擬，從而為整個項目的建設(shè)降低成本、縮短工期并提高質(zhì)量。

（二）BIM技術(shù)在構(gòu)件設(shè)計階段的應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)住宅中的主體結(jié)構(gòu)和維護構(gòu)件都是在工廠中加工完成的，構(gòu)件在設(shè)計階段的種類和數(shù)量影響著生產(chǎn)和施工階段的效率。構(gòu)件的種類和數(shù)量少便于簡化生產(chǎn)流程，縮短生產(chǎn)時間，節(jié)約成本；同時施工過程中的節(jié)點也可簡化，便于施工管理，從而提高施工質(zhì)量和效率。所以在設(shè)計階段對鋼結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件進行優(yōu)化是非常有必要的。傳統(tǒng)的CAD設(shè)計方法不能表達復(fù)雜的三維形態(tài)，而BIM可視化的特性，使得設(shè)計師對于自己的設(shè)計思想既能夠做到“所見即所得”，能夠掌握構(gòu)件的數(shù)量和種類，便于進行方案的修改和構(gòu)件的優(yōu)化；同時也能夠讓業(yè)主隨時了解到自己的投資能夠收獲到的成果。

（三）BIM技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點是采用標準化的預(yù)制構(gòu)件或部品構(gòu)件，這就表明構(gòu)件在設(shè)計階段應(yīng)進行標準化設(shè)計，為后期工業(yè)化生產(chǎn)和裝配式施工提供數(shù)據(jù)信息。傳統(tǒng)的CAD在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工過程中，由于信息的不完整，出錯率較高。所以需要對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行數(shù)字化加工。BIM技術(shù)可以應(yīng)用到構(gòu)件的數(shù)字化加工過程中。將以批次為單位的圖紙和模型信息、材料信息，進度信息轉(zhuǎn)化為以工序為單位的數(shù)字化信息，借助先進的數(shù)據(jù)采集手段，實現(xiàn)構(gòu)件的數(shù)字化生產(chǎn)。

鋼構(gòu)件的運輸也可在BIM技術(shù)平臺的軟件中根據(jù)實際情況來模擬。通過軟件的可視化功能，可以模擬出最優(yōu)的運輸方案，滿足構(gòu)件的運輸條件，提高施工質(zhì)量和效率。

（四）BIM技術(shù)在構(gòu)件施工建造階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以使施工階段變得整體可控，講Revit構(gòu)建的模型結(jié)合預(yù)定的施工進度，在BIM關(guān)聯(lián)的Naviswork軟件中進行4D模擬，來分析預(yù)定施工進度中的問題和矛盾。正因為BIM技術(shù)4D應(yīng)用的實施，施工單位既能按天、周、月看到項目的施工進度，又可以根據(jù)現(xiàn)場實時狀況進行實時調(diào)整，在對不同的施工方案進行優(yōu)劣對比分析后得到最優(yōu)的施工方案；同時也可以對項目的重難點部分按時、分，甚至精確到秒進行可建性模擬。

在我國，應(yīng)用BIM技術(shù)的項目還不多，還處于探索階段，國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的BIM應(yīng)用標準。鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)結(jié)合其工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的特點，大力推廣使用BIM技術(shù)。相信隨著BIM在越來越多的工程項目中的應(yīng)用，人們會發(fā)現(xiàn)BIM的使用價值，讓BIM技術(shù)成為綠色建筑和裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展的強力助推器。

參考文獻：

[1]張建平，李丁，林佳瑞，顏鋼文.BIM在工程施工中的應(yīng)用[J]. 施工技術(shù)，2012（16）

[2]吳少博.基于BIM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用研究[D].b北京交通大學(xué)，2017

[3]張建平，余芳強，李丁.面向建筑全生命期的集成BIM建模技術(shù)研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2012（1）