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摘要：钢结构建筑是建筑工业化最好的诠释，也是安全、可靠的装配式建筑。常见的钢结构建筑形式有多高层钢结构、门式刚架轻型房屋钢结构、大跨度钢结构和低层冷弯薄壁型钢结构。除了构件选型，预制构件的制造与安装、内外装饰及部品系统集成也是装配式钢结构应用中的关键环节。此外，发展装配式钢结构住宅还应把握高新技术应用、绿色建筑、智能建筑的趋势。本文以钢结构保障房项目为例，介绍了在互联网+BIM大数据背景下，对装配式钢结构住宅的研究、探索和实践。
关键词：BIM；装配式；钢结构；住宅
1 BIM 技术在工程中的应用
目前利用 BIM 可以实现的全生命周期包括：一是为业主服务的公共可视化信息平台；二是前期规划管理；三是工程设计管理；四是施工管理；五是运营维护管理等。下面主要从设计、施工、成本三个方面探讨 BIM 在装配式钢结构住宅发展中的应用。
1.1 BIM 技术在设计中的应用
装配式钢结构住宅发展的前提是设计标准化，包括建筑设计标准化和构件设计标准化。传统的设计方式采用二维方式，造成二维和实际三维之间信息传达不畅，各个工种之间协同设计困难，衔接问题多，设计重复工作多，设计效率低等诸多问题。比如常规设计中经常出现土建设计、结构设计、安装设计衔接性差，导致施工中出现碰撞的问题或洞口开槽等未预留或预留位置不对现象。但是使用 BIM 技术，可以将土建、结构、安装等各个环节统一到一套可视化系统中，BIM 建模阶段采用Revit系列三维建模软件平台，由不同的设计人员为该项目创建建筑、结构、给排水三维信息化模型，从实际的三维视图角度设计图纸，各个系统设计时采用同一个建筑模板，在施工前轻松实现碰撞检查，节约施工时间。利用 BIM 技术可以将装配式钢结构住宅中的各个构件分解成尺寸、形状标准化并可以定制生产的构件；应用 BIM技术中族的概念，建立各种构件的族信息，设计中直接调取使用；将钢结构构件和节点的构造方式、工艺做法和工序标准化，可以有效指导工厂工人采取有效的工艺加工，施工中实现准确定位，降低施工难度和风险，提高施工的质量和效率。并且采用 BIM 技术，可以提供预制构件模具设计的三维几何模型，形成预制构件的自动化生产线和拼接自动化生产线。
1.2 BIM 技术在施工中的应用
在构件的生产和运输过程中，采用BIM平台实现信息共享。该项目将安装预制钢结构工程现场的需求转移到企业设备管理信息系统的施工现场，工作人员及时做好相关的准备工作，了解自己的库存，在系统中实时反映，提前完成生产、堆垛等作业，然后按时发货，完成直接送达项目现场的任务。基于BIM技术，通过施工前的计算机三维模拟，演示了整个施工过程，找出了施工中可能出现的问题，确定了优化施工方案。在施工现场，同一楼层，交叉施工面积相同的情况难以避免，BIM技术的应用可以计算在所有施工作业的工作面各专业任意时间节点，并按照逻辑放电时间序列，工期的合理安排，提高施工质量，消除安全隐患，提高施工效率。
目前，在中国的施工进度管理主要是由P6、Project等管理软件来管理施工进度，停留在二维横道图层面，对于复杂工程的施工流程，施工进度难以实现精细化管理，一旦出现问题，各项子项目的横道图将重新调整，对工期进行重新核算。使用BIM4d技术结合三维激光扫描和高像素数码相机的全景扫描，施工现场的时间和空间信息都集合在建筑物三维模型中，对施工现场进行了模拟，以便制定合理和科学的施工进度计划，直观、准确掌握施工进度。统一管理，全面控制不同施工投标段之间的沟通与协调，缩短工期，降低工程造价。
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1.3 BIM 技术在成本控制中的应用
在装配式钢结构住宅的施工准备阶段，BIM 可以建立临建、设备间的立体关系，通过前期模拟合理配置资源节约成本；利用BIM5D技术，建筑师可以根据自己的需要随时生成任意视图，并且在建筑模型中生成材料统计、算量、造价计算等。在装配式钢结构住宅的施工进行中，BIM可以从时间、工序、空间位置等三个方面对计划成本和实际成本进行对比分析，进而实现精细化管理。并且利用 BIM 的系统性在工程变更中准确有效地计算工程量的变化以及对应的成本改变。
2分部分项工程控制要点
2.1混凝土
(1)自密实混凝土技术。钢柱、钢板剪力墙内混凝土采用自密实混凝土，改善混凝土质量，提高效率和结构安全性。
(2)混凝土裂缝控制技术。基础底板采用混凝土裂缝控制技术，提高了混凝土抗裂性能和密实度，节约了水泥，避免混凝土内部出现裂缝。
2.2钢筋及预应力
大直径钢筋直螺纹连接技术。本工程直径的钢筋连接均采用直螺纹连接技术即滚轧直螺纹连接，具有施工简便、工艺性能良好和接头质量可靠度高等特点。
2.3模板及脚手架
单侧支模定型模板。地下室外墙模板采用定型木模板，定型支架作为结构支撑，该技术具有安全可靠、搭拆方便、适应性强、节能环保等特点。
2.4绿色施工
装配式外墙、装配式内墙。外墙采用加气混凝土条板+保温复合一体板或PC外挂墙板，内墙采用加气混凝土条板或轻钢龙骨石膏板，节能环保。
2.5防水
(1)高密度聚乙烯HDPE自粘胶膜防水卷材。地下室采用高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材，环保无污染，是性能优越的复合防水材料，该防水卷材能与现浇混凝土达到高强粘结。
(2)水泥基防水涂料施工技术。卫生间，水泥基防水涂料的整体性好，抗渗性优良，耐腐蚀性较好。
2.6结构抗侧力
(1)墙板式阻尼器。现场安装便捷、高效，增强结构抗震性能。
(2)组合钢板剪力墙。核心筒采用组合钢板剪力墙，缩减现场施工工期、达到装配化、绿色环保
2.７装配式楼板
(1)采用钢筋桁架叠合楼板，工厂化加工，可以缩短现场施工工期；采用钢筋桁架楼承板，利于产业化推广。
2.8测量控制、焊接和安全防护
(1)配备高精度测量仪器RTS放样机器人对控制点进行三维坐标控制；
(2)对大跨度桁架进行变形计算，采取预调、预偏措施。
(3)采用二氧化碳气体保护焊技术，严格按焊接工艺评定做好焊接试验；严格按焊接作业方案和焊接工艺指导书的操作程序进行焊接施工管理。
3结语：综上所述，当前经济发展形式下，国家对建筑产业化提出更高的发展要求。建筑产业化是指整个建筑产业链的产业化，把建筑工业化向前端的产品开发、下游的建筑材料、建筑能源甚至建筑产品的销售延伸，是整个建筑行业在产业链条内资源的更优化配置，是运用现代化管理模式，通过标准化的建筑设计以及模数化、工厂化的部品生产，实现建筑构部件的通用化和现场施工的装配化、机械化。发展建筑产业化是建筑生产方式从粗放型生产向集约型生产的根本转变，是产业现代化的必然途径和发展方向。
参考文献：
[1]张波，等．建筑产业现代化概论［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，2016
[2]寇雪霞，石振武.BIM 技术在施工阶段的成本控制应用[J].经济师，2016
[3]陈建伟，苏幼坡.装配式结构与建筑产业现代化[M].北京：知识产权出版社，2016
[4]国家标准.装配式钢结构建筑技术标准GB／T 51232－2016
论文作者:周元
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：钢结构论文; 建筑论文; 技术论文; 混凝土论文; 构件论文; 住宅论文; 工期论文; 《防护工程》2017年第19期论文;