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摘要：虽然 BIM 技术会被应用在装配式钢结构工程中的设计流程、建模采光耗能、节点模型建立、碰撞检测、管理生产清单的预制、施工模拟等环节，既可以方便管理人员对工程的全面管理和了解，又能够克服传统技术在该类工程的应用过程中出现的种种问题，因而颇受欢迎。但本文还是以徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅项目为案例，着重分析了 BIM 技术在建模和设计流程这两个环节中的实际应用。
关键词：BIM 技术；装配式钢结构；建模；施工模拟
引言：BIM 即建筑信息模型，对于建筑业来说其应用的意义可以称得上二次技术革命。BIM 技术的主要作用就是帮助建筑单位建立一种可以汇集各种数据信息的三维建筑模型，通过输入建筑、土木、机电等不同专业的数据信息使得工程项目的具体情况得到真实、全面、可靠的反映。在装配式钢结构中应用 BIM 技术就是为了克服施工过程中在规划方面、设计方面、施工方面、维护管理方面等在各阶段、各系统会出现信息断层的问题，方便对装配式钢结构工程的全面了解、分析和把握。
一、BIM 技术在装配式钢结构工程中的应用概况
建筑工业化是一种旨在推动建筑产品朝着节能环保、质量可靠、生产高效、全生命周期价值最大化、可持续方向发展的一种现代化建筑生产方式。在这种目标的指引下，装配式钢结构逐渐成为推动建筑实现工业化的主要推动力。但装配式钢结构一般都具有规模大、构件数量多且繁琐、结构体系复杂多变，使得它在设计、施工、管理方面的工作充满了难度和挑战。BIM 全称为Building Information Modeling，用中文翻译即建筑信息模型，即在三维数字技术的基础上，集成建筑工程项目中全生命周期的各种与之相关的信息，使其具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等突出特点［1］。BIM 技术的应用使得装配式钢结构的设计、施工、管理、运行维护等工作变得相对简便、易操作，在建筑行业 BIM 还是具有较广阔的发展空间的。
二、BIM 技术在装配式钢结构工程中的实际应用
（一）徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅项目的概况
徐州飞虹的新型装配式钢结构保障性住宅项目的建设承包单位是徐州飞虹网架建设有限责任公司，施工建设地点也是位于徐州飞虹网架建设有限责任公司的厂区内，西边恰好为 206 国道。该工程项目的建设目的是打造一批价格亲民的安置房廉租房样板楼，项目建设的总面积大约 1613.2m2，三层楼的高度，楼梯间和设备用房局部共有 4 层，其中不包含地下室。具体的施工建设标准为安置房廉租房样板楼的结构安全等级至少要过两级，使用年限不得低于 50 年，抗震的强度在 7 级以上，耐火等级也要大于 2 级，再加上丙类的抗震设防类别。该工程项目在建设过程中的基本结构形式为钢框架式的结构，在进行底部的基础施工时采用
钢筋混凝土现浇法进行施工，上部钢结构的施工方法则为预制装配法。
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（二）徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅项目的设计流程
传统的土木工程行业在绘制图纸时一般为 2D 环境，像建筑、土木、机电等专业在绘制图纸时都相对独立，所以建设项目需要这些专业同时进行融合改进时的作业难度很大，基本上很难做到真正的协调统一。借助 BIM 技术，搭建建筑信息的模型平台以实现各专业图纸数据信息的统一，在各种数据信息的碰撞检查中协调好解决工程问题的方法和措施。徐州飞虹的新型装配式钢结构保障性住宅项目首先是在 AutodeskRe－vit2014 软件中建立 3D 模型后开展了采光分析和耗能分析工作；紧接着通过建立钢结构的节点模型积极为新型的钢结构节点提供可视化的 3D图纸；再通过建立 Revit 模型，计算构件的生产清单，从而为其生产提供可靠的依据；最后通过将 Revit 模型与 Naviswork 软件接合起来，模拟演练装配式钢结构的施工过程，并将其生成为加强施工过程管理的可靠依据［2］。
（三）BIM 建模
在徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅项目中，利用 BIM 技术进行建模时所选用的软件为 Autodesk Revit2014 软件，所以该项目也为初级用户或一些简单工程项目对于利用 Autodesk Revit2014 软件进行 BIM建模工作提供了几点实用技巧：（1）要想增强设计效果，不论是创建符合个人或团体习惯的项目样板，还是定制项目样板都必须保证项目浏览器的组织结构、设计图纸的种种项目参数、出图的各种基本设置都必须是符合各专业的绘图标准以及工程师、设计师的工作习惯。（2）已有族库是专门为本工程新构件族的创建作基础的。在徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅这一项目中，工程师为实现在维护建筑结构受力性能的前提下可以同时兼顾建筑空间的完整性、并努力实现构件不凸出墙体的目标，采用的是异性束柱及其配套节点的创建法，在这个操作过程中所创建的异性束柱使模型表达的越清晰准确，就越能够更好的模拟工程构件的预制装配。
（四）利用 BIM 技术开展的施工模拟
建筑施工之所以会成为项目工程中一个最为困难和复杂的环节，主要原因还是在于施工过程中总是会有各种不确定因素的出现，就容易造成实际的施工进度与原定的施工计划很难融合在一起。结合了 BIM 技术的施工计划主要涉及到工程项目的总体立面布置图、时间栏信息、形象图信息、标注名称、工作周期等内容。而 BIM 施工模拟重点表现的是项目工程施工的整个流程，因此针对性和说明性更强。利用 BIM 技术进行施工模拟，主要体现三个方面的内容：（1）4D 环境下的施工环境模拟。4D 环境下的 BIM 模型使得地形、平面、场景等被变现的更具有真实感。（2）4D 环境下的施工过程模拟。在利用 Revit 软件创建项目结构施工模型的基础上，再充分利用 Navisworks 等软件，从而实现对整个建筑结构的施工工程进行可视化的模拟与分析，对每个施工环节进行定义或调整，对施工进度进行实时的跟进并掌握最新的施工进度、适度调整暂定的施工计划。（3）4D 环境下的施工方案的优化［3］。利用 BIM 技术在 4D 环境下进行施工过程的模拟，可以根据不同的时间间隔对施工进度进行正序或逆序的模拟，管理人员也就会因此而直观的观察到工程结构在不同的时段呈现怎样的施工进度、或者详细了解某一具体施工段或结构的施工状况，并根据这些信息拟定多种施工方案并反复进行实用性的比较，进而促进施工方案的优化和完善。
结论
将 BIM 技术应用于装配式钢结构，将建筑信息化与建筑工业化有机融合，有助于对装配式钢结构的各个过程进行全寿命周期的信息集成和项目管理，为建筑、土木、机电等不同专业搭建通用平台，便于设计变更与信息交互。通过可视化模型的构建，有助于一线工程人员对于结构体系的理解，结合 Navisworks软件进行 4D 施工进程模拟，实现施工计划的实时调整与施工方案的优化。将建筑信息化模型融入到建筑工业化中，具有巨大应用前景。
参考文献
［1］ 何关培． BIM 总论［M］． 北京：中国建筑工业出版社，2011：10-13．
［2］ 宫文军，曹 杨，巩俊松． 基于 BIM 技术的装配式构件系统设计与优化［J］． 安装，2014（1）：55-57．
论文作者:杨建朋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/19
标签：钢结构论文; 建筑论文; 徐州论文; 技术论文; 模型论文; 项目论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;