時間:2019年12月10日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:本文將首先簡要介紹鋼結構施工中的常見問題,然后重點探討BIM技術在鋼結構施工過程中的具體應用,最后就其在鋼結構施工風險管理中的展開進一步分析。希望通過本文的探討,能夠推動BIM技術更好的應用于鋼結構施工項目中,發揮出其更大的價值。
關鍵詞:BIM;建筑;鋼結構;風險管理
1引言
目前,在經濟不斷發展的帶動下,我國的建筑行業保持著高速發展的態勢,再加上我國的建筑規模越來越大,因此對各種技術的要求越來越高。就當前的建筑結構來看,鋼結構是應用最廣泛的結構形式,鋼結構本身就存在著模型復雜、信息量大的問題,再加上大型化、復雜化趨勢日益顯著,使得鋼結構施工的困難程度和風險系數越來越高。
施工不僅需要大量的圖紙,而且牽涉的數據量巨大,再加上建筑工程本身就具有主體多、周期長、未知性因素多等問題,所以需要需要一種更好的管理技術,要幫助施工提高效率,控制風險。隨著科技的不斷發展,BIM的出現,成為人們解決這些問題的有效方式。
2BIM技術概述
BIM(BuildingInformationModeling),就是建筑信息模型,這是一種以計算機輔助技術為基礎,形成的一種多位建筑模型信息技術。該技術全面整合了建筑工程相關的所有信息和數據,并提供給施工相關單位作為準確的信息參考,對于提高施工效率,強化施工控制都具有重要作用。
將BIM技術運管用于鋼結構中,不但能夠通過建模等方式來達到優化設計、施工的目的,更重要的是能夠通過其眾多工具,為相關單位提供強大的數據共享功能,這非常有效的幫助施工人員解決數據量大、信息溝通不暢等諸多技術和管理難題。
3當前鋼結構工程面臨的問題
3.1鋼構結構復雜
就當前建筑鋼結構的實際設計狀況來看,大多數企業依然采用的是AutoCAD軟件放養。但是這種模式顯然難以滿足鋼結構施工的需求,因此使得工作效率難以提升,工作量居高不下;特別是出現復雜曲線或曲面時,僅僅依靠該軟件無法滿足要求,必須借助其他三位軟件共同使用;一旦出現在深度設計的過程中,需要實施設計變更,帶來的非常巨大,工作人員必須面對十分復雜的操作才能完成修改任務;大量的重復工作毫無意義,無謂消耗工作人員的精力和實踐。再加上鋼筋鉤本身就具有數量眾多的節點和種類眾多的構建。所以,采用當前的模式處理鋼結構工程效率極低。
3.2信息交叉多,協同作業難調
鋼結構作業,涉及的專業知識相對較多,比如土建鋼建、構建嵌合分別設計不同的專業知識,所以在工程進展中,有很多的信息交叉;而且鋼結構施工設計的單位也很多,需要多部門、多方面及時對了解和掌握相關信息,并對信息作出評估,從而發現其中的問題,或及時參與其中。然而就當前來看,信息傳遞基本都是紙質資料作為傳遞媒介,這樣不僅效率極低,而且信息的準確性也常常難以保障。
3.3不確定因素多
建筑工程通常都工期較長,涉及的工作面眾多,相關的人員眾多;所以在整個項目推動過程中,要做到面面俱到非常困難,因為存在著太多的不可控因素。比如,施工中對設計圖面理解有誤;審查工作尚未進行就已開始施工;項目施工過程中,信息傳遞事務造成不同單位的信息不同意引發工程延誤;惡劣天氣出現對進度的影響等等?偟膩碚f,太多的不確定因素,使得施工過程中的風險管控難以有效保障。
4BIM在鋼結構施工中的應用
4.1工作流程的規范化管理
在建筑施工過程中,任何一個環節通過引用BIM技術都能夠獲得良好的效果。將整個施工的全過程,從可行性研究開始,到前期策劃、整體設計以及建筑材料的選擇和采購、設施的安裝和施工等等;以BIM技術,能夠將各種工具包全部打包置于管理系統中。
然后,將工程相關的模型信息、圖紙信息全部轉化成為系統中的數據,然后再運用網絡技術,將項目的實際進展狀況、實際成本信息通過網絡上傳到管理系統中的模型中,這樣就能夠實現結構數據的實施更新和監控,完成設計與施工的雙向關聯。并且,施工管理人員再運用移動終端,將相關信息轉移到基層施工單位,這樣施工管理部門對于施工進程的管理將更加有效。
4.2動態建模
由于BIM本身具有十分完整的建筑相關數據和信息,這樣在其數據庫的基礎上能夠實現建筑模型的構建。設計人員將建筑的形狀、位置、尺寸、工程材料、工藝流程等信息輸入模型。這樣BIM模型就能夠快速、直接完成鋼結構工程三維模型。
這樣,該模型完成以后,施工單位就能夠依據此模型信息展開工程。無論是針對一般建筑結構還是針對鋼結構,要想完成其結構模型的建立,首先必須對其參數實施相關的設計和計算。由于BIM本身就內置了眾多的參數以及相關工具,這樣建模這就可以直接通過菜單的選擇直接使用系統工具,完成模型參數的設計與計算。而且,BIM系統具有很好的開放型,如果系統中的參數與設計者的想法不符,用戶可采用自定義模式完成參數設計。
4.3施工數據追溯
過往鋼結構施工的過程中,因為所涉及的信息量巨大,傳統的管理模式和管理方法,難以在施工過程中對所有信息完成全面收集,而且各種信息之間缺乏標準化的體系,并且精確度也常常難以保持在統一水準,這些都是的工程進展到后期,常常會引發諸多問題;對于建筑單位后續的信息管理、信息運用也存在著諸多障礙。
在BIM技術的協助,能夠對鋼筋鉤施工中的所有數據,包括來自模型構建數據、施工設備數據、結構設計數據以及施工流程是數據等多個渠道的數據,全部如實記錄下來,并且將所有數據依據統一的標準完成記錄,這樣就實現了建筑工程的全程追溯。施工中,管理人員借助BIM技術,還能夠對施工中的每一個人、每一個構建、每一個工位實施有效的監管和追蹤,從而對工程進度做全面地反映。
5BIM技術應用于鋼結構施工風險管理
5.1鋼結構施工中的風險管理的特性
在鋼結構施工過程中,因為其中設計的信息量巨大,相關環節眾多,所以其中蘊藏著很大的風險。風險管理是鋼結構施工中必不可少的工作內容,其主要體現出以下的幾個特性。
5.1.1階段性
整個施工的過程,是一個動態的過程,并且需要持續較長的一段時間。不同的階段,其關鍵因素和影響因素都不相同,所以其面臨的風險來源也不相同,這使得鋼結構施工的風險具有顯著的階段性特點;風險的階段性也決定了風險管理具有階段性特征。所以,風險管理人員必須根據施工進展的不同階段,制定風險管理的不同策略。
5.1.2低效性
建筑行業的不斷發展,一方面規模越來越大,另一方面作業細化越發明顯;所以帶來的變化體現在一方面涉及的知識專業越來越廣,另一方面施工面越來越多。對于鋼結構施工來說更是如此,其信息量之大更非常規建筑所比擬。所以,施工過程中不同班組、不同工段、施工人員與管理人員之間,必須要保證有效的溝通。在傳統模式下,紙質的信息溝通,效率低,進程慢,所以風險管理效率同樣很低。
5.1.3片面性
施工過程中的風險,往往是很多因素共同作用而產生的;然而在風險管理的過程中,因為信息的有限性以及人思維的制約性,所以常常只能夠針對一個因素展開思考,這就決定了鋼結構風險管理存在片面性,這種片面性很有可能會帶來嚴重失誤。
5.2BIM技術在鋼結構施工的風險管理中的應用
5.2.1準備階段
在項目的準備階段,往往需要對各種方案展開對比分析,從而找出最佳方案。BIM技術的可視化,為方案選擇提供了更加有效的方法。運用BIM技術,建筑企業可直接將業主提供的相關數據,輸入BIM模型中,并建立分析模型,這樣就能夠對各種工程方案有最直觀的呈現,從而相關方了解各種方案的優缺點,并作出相關選擇和決策,另外還能夠根據方案的特征,提前了解風險,制定成本控制措施,這對于實現工程利潤最大化意義非常重大。
5.2.2設計階段
在鋼結構設計階段,運用BIM技術可以非常方面地得到建筑主體模型、內部構件模型、管道模型、電氣系統模型等等;然后對整個模型展開分析,得出相關數據和結論[3];如果需要對其中的數據實時修改,可以直接在模型修改即可,這能夠大大降低修改的工作量以及晚期修改的風險,使效率和準確度得到大大提升。
5.2.3施工階段
施工過程中,包括委托方、建設方、設計方、監理方等都可以通過BIM平臺來交流相關信息,并對問題實施反饋,從而確保信息的高度共享,這對于各方了解工程進展狀況,發現潛在風險,做好項目管理都有很大的幫助;更重要的是,在BIM平臺上實現的動態化交流,對于保證施工進度、控制施工成本大有裨益。
6小結
綜上所述,BIM技術在鋼結構施工中具有至關重要的意義。不僅能夠用來規范施工流程、完成建模和參數設定、完成信息追溯系統,更重要的是,能夠有效提升風險管理的有效性,所以應當給予高度重視和肯定。
參考文獻:
[1]沈堅.BIM技術在鋼結構施工及風險管理中的應用研究[J].建筑技術,2016(8):738~741.
[2]李彥婕,楊亞麗,劉可心.BIM在鋼結構工程中的應用研究綜述[J].黑龍江科技信息,2017(5):194~195.
[3]李東海,倪娟.基于BIM技術在工程管理中的實踐研究[J].價值工程,2017(18):38~40.
建筑工程師論文投稿刊物:《價值工程》創刊于1982年,是經國家新聞出版總署批準公開發行的經濟綜合性專業學術期刊,具有國際國內雙刊號,國際刊號ISSN1006-4311國內刊號CN13-1085/N),郵發代號:18—2,主管單位:河北省科學技術協會,主辦單位:中國技術經濟研究會價值工程專業委員會、河北省技術經濟管理現代化研究會。