《bim技术在钢结构企业设计阶段的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《bim技术在钢结构企业设计阶段的应用（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、BIM 技术在钢结构企业设计阶段的应用 陶雄壮 冯尔云 靳毅 共享钢构有限责任公司 摘 要： BIM 是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础, 来建立三维建筑模型, 并通过数字信息仿真模拟建筑所具有的真实信息。在未来发展中, BIM 技术将成为建筑业发展的必然趋势, 而在钢结构行业当中, BIM 对整个项目周期的管理也将越来越不可忽视。从最初的规划、设计、算量、施工及到后期的运营维护, BIM 将串联整个项目周期。在钢结构设计环节中, BIM 技术主要以三维视图来创建模型;相对传统的二维设计, BIM 模型能更好地与其他专业进行协同设计和完成整个项目生命周期;关键词： 建筑信息模型; 三维
2、; 项目周期; 钢结构设计; 作者简介：陶雄壮 (1991-) , 工程师.E-mail:收稿日期：2017-10-24Application of BIM Technology in Design Stage of Steel Structure EnterpriseTAO Xiong-zhuang FENG Er-yun JIN Yi KOCEL Steel Structure Limited Liability Company; Abstract： Based on the relevant information data of construction project, BIM is
3、 used to establish three-dimensional building model and simulate the real information of architecture through digital information.In the future development, BIM technology will become the inevitable trend of the building industry.In the steel industry, BIM will become more and more important to whol
4、e project cycle management.From the initial planning, design, calculation, construction and maintenance of the post-stage operation, BIM will connect overall project.In the design of steel structure, BIM will create model by three-dimensional view.BIM model could integrate with other specialties and
5、 complete overall project cycle, which is better than traditional two-dimensional design.Keyword： building information model; three-dimensional; project cycle; steel structure design; Received： 2017-10-241 BIM 技术在钢结构企业实施背景及意义1.1 实施背景某公司处于钢结构行业转型升级的重要阶段, 全面实现数字化管理是企业发展的趋势。BIM 作为建筑行业的主流软件系统, 已成熟应用于设计、
6、施工阶段, 并不断完善加工阶段管理功能, 由项目管理向企业内部管理拓展, 满足该公司战略转型升级需求。1.2 实施意义与传统的钢结构设计技术相比, 运用 BIM 技术可以实现可视化。主要包括工程场地布置的模拟、工程安装模拟、虚拟现实模拟、三维仿真及漫游等方面, 能提前对安装场地布置和项目安装进行模拟, 大大减少了场地布置问题, 也提高安装工程效率及质量, 并能够为各个项目参与人员提供直观、便捷的方式。BIM 技术能够实现多端窗口的协同设计, 且对多专业模型进行集成1。由于传统的设计方式主要是以口头沟通为主, 容易出现疏漏和错误, 不便于沟通和交流。通过 BIM 技术搭建信息共享平台, 多专业数
7、据源集成到统一平台, 实现各个专业的协同, 提高沟通效率, 规避由于设计原因导致的工期延误。BIM 技术能够精确统计工程量, 从而达到精确计量具体工程项目成本。通过 BIM模型的建立, 成本数据将会与模型挂钩, 减少材料的损耗, 提高成本利用率。最终实现“同一平台、信息共享、全流程审批”的钢结构企业, 达到全过程数字化控制, 成本节约, 效率提升的最终目的。2 BIM 技术在钢结构企业设计阶段的具体应用2.1 钢结构设计信息与 BIM 软件数据交换在 BIM 技术当中, 主要建模软件是使用 Revit 进行三维模型的建立;但 Revit 软件本身没有结构计算功能, 所以需要通过其他结构计算软件
8、来验算 BIM 模型的可实施性。一种方式是通过 Revit 与 PKPM 软件共同开发的结构模型转换插件来实现数据的转换;通过把 BIM 模型导入到 PKPM 软件中进行结构计算, 提高设计阶段方案设计及结构设计效率。另一种方式是通过 IFC 标准来实现数据信息的转换。把深化设计模型导出 IFC 格式的标准文件, 然后把 IFC 文件导入到BIM5D 中进行多专业多岗位的协同管理。项目案例:某公司 2016 年承建某高层写字楼项目, 建筑高度为 203.8m, 为地上58 层、地下 4 层的钢结构住宅楼, 结构为高层钢框架混凝土结构。首先对深化设计后的 Tekla 模型进行数据导出, 以 IF
9、C 格式文件进行保存;接着使用 BIM5D软件进行模型的导入, 实现设计端的图纸查看和工艺线上制定、加工端构件关键工序的汇报及构件跟踪和施工端的进度、合同、成本、质量、安全、物料等信息的及时把控, 为项目提供数据信息的支持和实现有效决策、精细管理, 最终达到减少项目施工变更、控制成本、把控具体流程和提升质量的目的。2.2 线上各类图纸查看和工艺制定对于图纸管理和工艺制定, 通过把单个项目在 BIM 云空间单独进行管理, 各类图纸上传到 BIM 云端;加工工厂现场工人通过 PAD 进行线上查看和下载, 来指导加工生产;现场安装负责人通过手机端查看和下载具体安装布置图;通过 BIM 云平台把模型信
10、息和数据集成到一个平台上, 来实现多端的协同工作。针对项目加工过程重难点, 需制定相关工艺来把控关键环节质量;BIM5D 正好能够进行线上工艺关键环节的制定, 并能实现工序环节的审批和汇报;针对具体项目建立工艺库, 使得加工和安装现场能随时进行查看, 减少质量误差, 提高工程质量。2.3 施工过程中偏差处理在钢结构施工中, 通过手机端 BIM 软件随时反馈现场施工情况, 并定期将现场情况反馈到 BIM 共享平台;根据现场反馈问题重新更改设计模型和及时对现场质量返修问题进行处理, 提高各个负责人之间沟通效率, 加快施工进展。2.4 钢结构成本概预算和造价优化对于传统的钢结构预算是由广联达及一些计
11、价算量软件来计量和计价, 这种方式较为固定和程序化2;通过 BIM 技术的建模, 可以充分考虑到市场随时间变动的影响。比如, 由于钢材市场的变动, 导致现场工序和安装成本增加;通过BIM 技术可以精确的估算出由于材料费用增加而提高的工程成本, 同时能够选择合理和经济的布置方案来进行现场施工, 减少工程成本, 提高材料的利用率。通过建立好的 BIM 模型, 能从模型当中提取工程量3, 并在对应 BIM 数据库中调用最新的概算指标和金额, 来完成整改项目的工程造价。针对不同阶段的项目进行预测, 各个专业人员能够更方便控制工程造价, 节约成本, 避免设计与施工、安装阶段的脱节。运用 BIM 模型提前
12、预判不同方案对投资和收益回报的影响, 为工程价值提供判断依据。2.5 多专业协同设计在传统的设计流程当中, 首先是由建筑设计师进行建筑设计, 然后结构师根据建筑方案进行结构设计, 再通过暖通空调、给排水、电气等其他各个专业工程师进行设计;施工人员通过各个设计专业提供的施工图纸来进行现场各个专业的施工。传统设计过程中, 各个专业都是独立进行各专业的设计, 没有一个共同的平台来进行协同管理4, 所以会导致各个专业链接和集成的时候出现不可避免的问题和矛盾, 进而增加了结构设计师和安装现场工程师的时间成本, 减慢工程项目进度, 并造成资源的浪费。BIM 中的 Navvisworks 的技术正好解决了这
13、一系列问题, 该技术将各个专业模型信息数据整合在一个模型中, 各个专业人员能通过整合模型来进行各自专业模型查看和信息传递。促进了设计专业的信息交流、施工阶段的图纸管理、现场信息传递, 达到多专业协同管理的作用。协同设计如图 1 所示。3 BIM 技术实际应用难点分析BIM 技术的使用在国内虽然日益增多, 但是 BIM 标准体系还不完善;国家已经出台了一些 BIM 的规范和准则, 但是还不能应用到建筑行业各个方面, 所以大部分公司都有规定适用自己的 BIM 标准, 导致模型之间传递出现错误和不吻合。国家需要建立完善的体系统一管理 BIM 技术, 来提高 BIM 在我国的应用效率和应用价值。BIM
14、 技术的应用是针对大型施工方、设计方及业主, 但对于专业承包方而言现阶段应用价值不是很大, 而且需要以其他专业的模型作为基础, 无法保证数据信息的统一性和同时性。尽管 BIM 技术在我国的发展还是初级阶段, 但是 BIM 对项目的管理理念和方法与传统管理大相径庭, 也正好弥补了我国传统项目管理技术的缺陷。4 结论该文主要从 BIM 在钢结构设计中的意义、难点及在设计阶段具体应用来展开进行说明。通过 BIM 技术对工程项目进行可视化模拟, 全方位把控项目信息;各专业进行协同设计, 且数据信息集成在同一个模型上, 避免信息传递错误;工程量的精确统计, 运用 BIM 模型信息, 各类构件能够准确与成
15、本进行关联, 并及时反馈市场材料价格变动, 提高材料利用率。总而言之, BIM 技术在建筑行业的应用已经是大势所趋, 而在钢结构领域的广泛应用也是不言而喻;因此对于 BIM技术在钢结构设计中的研究和具体应用也是必不可少的一部分。参考文献1王珺.BIM 理念及软件在建设项目中的应用研究D.四川:西南交通大学, 2011. 2刘亚楠, 杨柯红, 宋婷.基于 BIM 技术在钢结构深化设计研究J.河北:价值工程, 2017 (27) :129-130. 3赵金龙, 李伟, 李洪义.BIM 技术在钢结构工程建设阶段的应用D.长春:长春工程学院, 2016. 4陈晓晴, 韩庆华, 王湘安.BIM 技术在钢结构设计中的应用及结构分析方法研究D.天津:天津大学, 2015.
