摘要：针对建筑工程钢结构施工，在简述钢结构施工特点的基础上，对钢结构施工中BIM技术具体应用进行深入分析，并结合实例验证BIM技术应用合理性与可行性，以此为BIM技术广泛应用，充分发挥技术功能和优势提供可靠参考借鉴。
关键词：建筑工程；钢结构；BIM技术
如今，钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛，虽然钢结构对保证建筑结构体系承载力、稳定性和节能环保方面具有重要作用，但它对设计与施工提出了更高要求。因此，在实际的钢结构施工中，应深入探讨和加强对BIM技术的应用。
1建筑钢结构施工主要特点
在以往的建筑钢结构施工中，通过对AutoCAD的应用，虽然在一定程度上加快了施工效率，但依然存在一些问题，这些问题的根本原因在于钢结构施工特殊性，比如：
（1）钢结构构件十分复杂，无论是设计施工，还是管理都有很大的难度。厂家对图纸做细化设计的过程中，需要完成大量放样工作，虽然能利用软件辅助，但软件自身具有一定局限性，如果放样涉及到曲线或曲面，则使用软件也很难完成，而且精确度也无法保证[1]。
（2）信息种类多、数量大，交叉频繁，实现共享的工作量极大。信息的传递在很大程度上决定了工程成本和周期，尤其是钢结构建筑这种专业诸多、信息量庞大的工程，必须对信息进行及时准确的传递，为进度表的编制提供可靠依据。在以往的工作中，信息传递只能采用二维图纸进行，处理难度和工作量均较大。
（3）受不可控因素的影响，如极端天气等，使施工受到较大的影响，被迫停工，或需要重新开展设计；另外，材料的采购及图纸变更也会对施工造成影响。而解决以上因素对施工造成的不良影响最有效的方式就是实行可视化管理。可见，在钢结构建筑中引入BIM技术不仅是时代与行业发展趋势，也是保证施工质量，适应现实需求的重要举措。
2建筑钢结构施工对BIM的应用
2.1动态建模
在BIM系统当中，存在可用于模型构建的综合数据库，在这一数据库当中，包含着一系列和构件有关的数据信息，比如构件的材质、工艺方法、形状规格和所处位置。对这些信息按照实际需要进行调用，能获得三维模型，即零件模型，利用这一模型能进行自由组合，形成符合要求的构件。
2.2参数化设计
参数化是BIM的基本功能，利用BIM，各专业人员仅需向软件输入构件的相关数据，就能在数据库中调取出该构件的节点参数，进而生成相应的节点。此时，如果该构件的位置或形状有变化，则节点可以随之变化。另外，考虑到钢结构的形状十分复杂，且趋于变化，所以当数据库中的信息不能达到用户要求时，亦可利用自定义这一功能得到符合要求的构件及其节点[2]。
2.3可视化管理
BIM具有的可视化管理功能能为钢结构建筑的施工管理提供全新手段，对管理人员而言，利用BIM能及时对施工的进度信息进行分享，以保证管理工作效率。另外，模型模拟过程中，可将不同结构的参数信息输入至软件当中，此时模型信息将伴随参数不断输入而发生变化，这就是所谓的“双向关联”。基于这种全新的模式，用户能对现场进度情况和可视化模型进行对比，从而十分直观的看出进度计划和实际进度的差距，以便做出及时且正确的调整。
2.4信息共享
在钢结构建筑施工中，利用BIM技术能借助物理方法对操作工位、人员及对象进行监控，实现全过程动态跟踪，实时采集有关信息，掌握不同阶段施工消耗的时间，从而建成施工效率总体模型。此时，对管理人员而言，可十分方便的从中提取数据，在之后的工作中随时使用[3]。
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3案例分析
某拟建建筑工程总占地面积约3万m2，总建筑面积约36万m2，地上部分约27.3万m2，由塔楼与裙楼两个部分组成。其中，塔楼采用伸臂桁架结构，辅以巨柱主架与核心筒，两者之间桁架采用钢管混凝土与钢梁相连。现围绕本工程实际情况，对其钢结构施工中BIM技术具体应用作如下深入分析。
本工程钢结构施工全过程引入BIM技术，从最初的原材料采购环节、图纸细化设计，到中间的钢结构构件制作与安装，再到最后的检查验收，均利用BIM把包含人员、构件、工艺和工位等在内的所有信息均转化为数字化信息，同时在物联网的支持下，对施工进度与成本方面的信息进行收集，并更新至模型当中，最后利用BIM具有的可视化功能实现管理的可视化及信息共享。
在完成数据采集后，将采集到的信息输入至BIM模型，由模型开展进度模拟，然后对模拟的结果和实际进度进行比较，使进度管理达到可视化目标。另外BIM的可视化功能还能用于工程的造价管理，比如利用BIM能更轻松和快速完成对工程量的计算，摆脱以往人工计算的麻烦，减少劳动量，并降低误差，保证工程量计算精确度，然后根据计算的结果开始估算，对所有施工环节产生的费用进行估算，最后通过对估算和实际产生费用的对比，完成对造价成本的可视化管理。
另外，BIM还能在近几年出现的云计算中应用，即对BIM和云计算进行连接，然后利用逻辑分散或物理集中负责数据处理，以此对各类数据施以集中管理，不同施工单位或不同的专业都能根据自身实际要求进行数据提取[4]。
在施工中引入BIM能将与建筑材料相关的所有要素都进行绑定追踪，采用设置电子标签的方法，在减少管理工作量、提高管理工作效率的同时，使材料从采购到运输再到进场存放、使用均实现可追溯。除此之外，充分结合材料的模型和无线射频识别，能将包含材料材质、位置等在内的所有信息都输入至电子标签，以此有效加快施工效率，并保证各类材料的使用率。
通过对电子标签的引入，还能检验工位质量，完成检验并确认通过后才能进入到下一个工位开展相应的施工。利用BIM，能把和施工过程有关的所有信息都采用数据的形式来存档与分类，包括图纸信息、构件加工信息、构件安装信息、材料信息、进度信息、成本信息，构建不同类型与中心数据库，以便在施工中按照实际需求取用。利用BIM能对整个施工过程予以追踪，广泛收集相关数据，分析各方面成本，从而为实际的管理工作提供良好数据支持[5]。
在钢结构的建造阶段，BIM能使计划更加整体化，对生产体系进行科学安排，管理生产的工位路线，实现全过程管理与追踪；在材料方面，BIM能快速盘点所有类型的材料，构建材料数据库，并对材料实施定位管理，使工艺方案编制得到可靠保障；在钢结构施工管理中，利用BIM具有的可视化功能，能使工程的进度与造价均实现可视化；在信息管理中，BIM能对整个施工过程进行质量检验，集成管理各项过程信息，并建立完善的工时效率体系；最后，在云计算应用方面，BIM可提供现代化终端，使云计算和钢结构施工的结合更加紧密[6]。
4结束语
综上所述，对于建筑工程的钢结构施工，引入BIM技术，能有效解决因钢结构复杂和信息共享与沟通难度较大产生的问题。从目前的建筑行业角度讲，BIM的出现和应用使建筑设计与施工都产生革命性变化。
参考文献：
[1]潘剑峰，杜丹，单红波. BIM技术应用于超高层钢结构施工安全管理研究[J]. 施工技术，2016，45（18）：18-20.
[2]王朝阳，刘星，张臣友. BIM技术在武汉中心项目钢结构施工管理中的应用[J]. 施工技术，2015，44（6）：40-45.
[3]何志强，赵兵，胡宁. BIM技术在钢结构施工管理中的应用[J]. 住宅与房地产，2017（35）：153.
[4]杨百朋，周升. BIM技术在钢结构工程中的应用研究[J]. 城市建筑，2015（3）：70-70.
[5]解永鑫，段江华，吴启星. BIM技术应用于钢构施工中的研究与案例[J]. 工业建筑，2014（S1）：1032-1034.
[6]曹晓罗，印晨曦，洪尹楠. BIM技术在钢结构工程施工中的应用[J]. 山西建筑，2016，42（16）：55-56.
论文作者:朱利群
论文发表刊物:《房地产世界》2019年4期
论文发表时间:2019/8/6
标签：钢结构论文; 信息论文; 构件论文; 技术论文; 模型论文; 进度论文; 材料论文; 《房地产世界》2019年4期论文;