基于BIM技术的装配式建筑钢结构布局优化

王舟

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 引言

在传统建筑模式和建造方法中，进行建筑结构设计时，钢筋混凝土往往作为最核心的建筑材料和建筑结构之一，运用在土木工程建筑中。但随着时代的发展，科技的进步，钢结构的运用也日益完善，同时，钢结构的运用优势，使得其在建筑工程行业中运用的广泛性不断显现，现今钢结构已成为建筑行业中最常用的结构之一。而由于其具有的特殊特点和优势，在进行基础发展时，以钢结构技术为基础的新型建筑结构模式也在不断发展，不仅给现代建筑行业带来蓬勃生机，同时也给未来建筑行业指明方向。在经济发展浪潮中，基于BIM技术发展下的钢结构建筑模式，不仅受到了国内外专家的一致推崇，同时也受到了施工单位的青睐，为建筑行业发展提供动力。

2 基于BIM技术的装配式建筑钢结构运用优势

2.1 有利于获得更好的施工建设效果

装配式钢结构建筑虽然在整体质量上相对较轻，但其在实际应用中的强度和功能性却能达到一定水平。对工业建设和建筑工程行业的适应度极高，不仅能够有效缩短工期，对材料应用的规范性要求也相对较高，这有利于进一步提高材料使用效果[1]。

2.2 有利于提高建设质量和效率

装配式建筑不仅符合实际的建筑工程需要，同时更符合施工成本控制，在钢结构和构件实际生产时，大多数可以在工厂内部完成，可以进行批量化生产，因此，极大程度上改变了以往传统的建筑构件生产模式，不仅有利于企业转型，同时还有利于建筑科技升级，为建筑工程带来便利，在进行实际运用时更加快捷[2]。

同时，BIM技术装配式钢结构布局与施工中的大力推广和应用，还能对工程整体质量进行提升。在进行实际施工过程中，装配式钢结构建筑可以将整个建筑拆分成各个零部件，进行分别加工，同时，由于装配式钢结构建筑本身的特点，在进行实际结构制作时，往往都在生产车间进行，可以减少环境对配件生产工作的影响。同时，跟以往的传统施工过程相比，不仅大大减少了安装过程，也对安装工艺进行了精简，减少了操作过程失误[3]。同时，由于在进行结构建造时，其内部施工环境减少了施工现场环境给实际工程带来的影响，减少了工程施工对天气因素的依赖性，降低了天气给施工带来的不稳定因素，提高了施工质量。因此，在对施工过程进行质量控制时，可以减少不稳定因素带来的影响，专注于控制可控因素变量带来的施工质量影响，对进一步提高施工质量，扩大施工范围，提高整体施工速度和效率，打下坚实基础。

3 基于BIM技术的装配式建筑钢结构布局优化

3.1 BIM技术的应用要求

在进行建筑实际设计前施工者和建筑图纸设计者应对相关环境进行进一步考察和了解，制定出合理科学的施工方案，以供后续施工使用。然而，在现阶段，由于传统二维平面施工图纸和设计方案的限制，使得在进行实际方案论证时，不仅给施工设计来困难，同时也给方案审查带来一定难度。因此，为了避免此类影响因素为工程后续施工带来的影响，在进行工程建设时，可以充分利用基于BIM技术装配式钢结构建筑施工体系优势，给以往传统的施工建筑体系进行优化改革，在进一步增强建筑设计功能性的同时，提高相关工作的质量。传统图纸在新技术下可以呈现出更深层次的含义和功能，并同时具有可视性和理解性，涉及相关问题，能够在前期方案审查时得到解决，为施工质量的强化和施工水平的提高打下基础。

传统的施工图纸和施工设计方案，常常采用二维平面设计图的方式进行设计，因此，不具备可视性和理解性，在进行方案审查和方案实际操作时，具有较大困难。此时，可充分利用BIM技术带来的优势，在传统二维平面施工技术图纸的基础上，对整个建筑工程开展全面的信息调研和收集工作，并在这二者工作的基础上，建立三维立体模型即BIM模型，不但能够提高设计图纸的透视性，还能增加相应人员对设计方案的理解能力。现阶段所采用的模型建立模式，常常是利用软件平台对相应结构的受力模型进行三维建设。同时，在模型建立时，应该及时对建筑物内钢结构的所有连接处和装配细节进行详细深化，进一步细分模型建设区块，使相关问题能够直观表达在模型上。同时，在进行受力结构模型创设时，整体受力情况对模型受力情况有一定影响，因此，在进行受力分析时，应对大型结构展开分块处理，进一步强化受力模型的真实性和可靠性[4]。

3.2 针对性优化措施分析

BIM技术能够贯穿装配式建筑的全过程，从结构、建筑、安装以及装饰等多方面进行优化。具体包含了设计、生产、运输、吊装、安装、运营等多个方面。

1）优化施工设计

对传统装配式建筑钢结构进行优化的工作，核心之一便是如何将BIM技术顺利融入工程操作和工程建设当中。因此，在进行相应设计工作和施工建设工作前，BIM技术人员应及时对施工方案和设计图纸进行深入科学的调查，充分了解设计图纸信息和施工环境结构信息，使三维模型能够获得充分有效的信息，同时对设计图纸进行进一步优化，充分发挥设计图纸对整个工程项目的导向和引导功能。

2）深化模型

BIM技术人员不仅要合理分析设计图纸三维模型的受力图，同时还需要对内部进行全面分析和系统检查，充分了解受力情况和相应点的连接情况，在检查中及时发现模型内部问题和连接处接口缺失等问题，并同时对详细位置进行问题解决，尽早在施工前处理问题，保证施工过程的顺利稳定。

3）优化构件组装

BIM技术在装配式钢结构施工中贯穿全程，在实现模型可视化，协同化，参数化的同时，还可以对构件进行拆分和优化，保证相关施工构件尺寸合理，符合施工要求。另外在构件的组装中可以通过BIM的钢筋碰撞技术，解决构件外伸钢筋碰撞问题，主要可以通过三维效果进行预制钢筋的绑扎和吊装模拟等，确保在实际施工时能够实现高质量组装。

4）吊装方案选择

利用BIM技术进行施工指导，可以通过其可视化技术对关键节点动作进行提前演示，以达到预期的施工效果。同时，可以对运输车辆相关机械的布置等信息进行预先规划。在模拟演习中进行合理的施工计划安排，同时能够精准控制问题，实现施工进度的合理规划，并提前对吊装施工场地进行布置，并从多种方案中择优进行选择。

5）提升管理效率

在BIM技术支持下，相关施工单位和企业可以及时获取装配式建筑的三维立体信息模型，同时，还可动态获取施工进度和模型图，及时对施工动态情况和进展情况进行了解，有效增加了施工现场相关工作人员对施工步骤和具体进展情况的认知，同时还增加了相关企业对施工进度的了解。在此基础上，不仅可以对装配式建筑钢结构的整体建筑质量和建筑模型进行严格管理和控制，同时还能有效建立相应管理模式和管理方法，进一步增加管理效率，提高建设工程管理质量。

在对施工现场进行具体管理时，不仅可以利用三维模型数据对相应技术进行答疑解惑，出现问题的概率也会大大降低，同时还能促进相关技术使用者对建筑的进一步了解。

4 结语

通过上述分析可以看出，不仅是在建筑工程建设质量和建设进度领域，同时，在绿色环保理念的贯彻实施下，采用BIM技术对装配式建筑钢结构进行合理优化，不仅可以促进建筑工程质量的上升，还能从根本上改善现代住房技术问题，进一步解决建筑行业产能过剩的情况。BIM技术是新时代建筑发展过程中的重大突破和有效途径，为进一加深钢结构功能性、简化操作步骤、方便管理控制提供了良好的平台。