摘要：BIM是眾多信息數(shù)據(jù)的集成，BIM技術(shù)下的裝配式鋼結(jié)構(gòu)能滿足對建筑產(chǎn)業(yè)信息化、工業(yè)化發(fā)展的需求。本文以BIM數(shù)據(jù)為核心，提出了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的數(shù)據(jù)平臺，對建筑行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展和協(xié)作起到了積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：BIM；鋼結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)平臺

1緒論

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系具有重量輕、強(qiáng)度高、工業(yè)化程度高，能有效縮短工期。裝配式建筑符合建筑產(chǎn)業(yè)化要求，現(xiàn)場所需構(gòu)件大多在相對穩(wěn)定的車間內(nèi)加工制作完成，適合批量化生產(chǎn)[3]。這一技術(shù)的出現(xiàn)這改變了傳統(tǒng)的建筑物建造模式，有利于建筑行業(yè)從勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變至智力密集型產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)了建筑業(yè)的升級轉(zhuǎn)型。將BIM技術(shù)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系有機(jī)的融合在一起能快速實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，滿足信息化、工業(yè)化發(fā)展大趨勢下的需求[4]。本文將基于BIM技術(shù)提出一套完整的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，積極推進(jìn)建筑行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展，使得BIM及裝配式鋼結(jié)構(gòu)能更好的運(yùn)用于現(xiàn)場工程實(shí)際之中。

2基于BIM裝配式鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)用價(jià)值

①減少協(xié)作風(fēng)險(xiǎn)、縮短施工周期。傳統(tǒng)的建筑體系模式是被動(dòng)式的，更多的是依靠以往的經(jīng)驗(yàn)，手動(dòng)操作完成現(xiàn)場的施工，并且這一施工過程強(qiáng)調(diào)工種之間的協(xié)調(diào)合作，因其協(xié)作而產(chǎn)生的不定因素增加，加大了現(xiàn)場管控的難度。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系施工方便，可以很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)、安裝，節(jié)省大量的人、物力，減輕建筑工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工速度，從而縮短工期。②提高建筑施工整體質(zhì)量。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑將整個(gè)建筑部件化，大部分加工、制作都在生產(chǎn)車間進(jìn)行，到現(xiàn)場安裝施工的量較傳統(tǒng)的工藝大大的減少，而現(xiàn)場施工環(huán)境的好壞（夏季高溫、冬季低溫、暴風(fēng)雨天氣）是影響建筑物施工質(zhì)量高低的重要因素。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑對現(xiàn)場施工環(huán)境依賴性小，將主要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)放在更易被控制的生產(chǎn)車間內(nèi)，同時(shí)借助BIM的虛擬建造，將質(zhì)量控制范圍前移擴(kuò)大，有效的提高了整體施工質(zhì)量。建筑采用鋼材作承重結(jié)構(gòu)，因鋼材本身具有輕質(zhì)高強(qiáng)、彈性變形特點(diǎn)，裝配式鋼結(jié)構(gòu)能減小自重，增強(qiáng)抗震能力。由于主要承力構(gòu)件所占的面積相對傳統(tǒng)建筑較小，因而可以增加柱網(wǎng)網(wǎng)格，具有空間分隔靈活的優(yōu)點(diǎn)。③綠色環(huán)保、綜合效益較高。建筑物的建造必然帶來建筑垃圾的產(chǎn)生，中國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的1/3以上。我國一直推行可持續(xù)發(fā)展的原則，BIM技術(shù)下的裝配式鋼結(jié)構(gòu)從構(gòu)件的加工制作開始就進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化，每個(gè)生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)都有精細(xì)的規(guī)劃，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，同時(shí)裝配式鋼結(jié)構(gòu)材料具有可拆裝、可循環(huán)，回收率高等優(yōu)點(diǎn)。在垃圾二次倒運(yùn)、清理、最終垃圾的處置上節(jié)省了開支，有利大氣、水資源和土壤的環(huán)境保護(hù)。④建筑技術(shù)創(chuàng)新平臺搭建。不論是BIM還是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑都是建筑行業(yè)內(nèi)的新技術(shù)，建筑業(yè)作為成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，仍處在粗放型生產(chǎn)階段，集約化程度低。大力發(fā)展BIM技術(shù)下的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系將會(huì)鼓勵(lì)更多的專業(yè)公司及人才進(jìn)入這一技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新之中，形成良好的技術(shù)交流氛圍。搭建建筑技術(shù)創(chuàng)新平臺也將使得我國建筑更快實(shí)現(xiàn)“走出去”這一戰(zhàn)略目標(biāo)。

3裝配式建筑體系數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)

BIM裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的全壽命周期需BIM數(shù)據(jù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，我們需要搭建一個(gè)完整的大數(shù)據(jù)平臺以保證該體系的有效運(yùn)作，該平臺的架構(gòu)見圖1。BIM裝配式鋼結(jié)構(gòu)大數(shù)據(jù)平臺是以各數(shù)據(jù)庫資源為數(shù)據(jù)支撐的一個(gè)平臺，同時(shí)平臺內(nèi)所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分布式的儲存于不同功能模塊的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之中。裝配式鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈中除了涉及傳統(tǒng)的投資、設(shè)計(jì)、建造、供應(yīng)商等多方，裝配式建筑還需要在工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，因此構(gòu)件的生產(chǎn)制造須納入全生命周期管理范圍內(nèi)[5]，全壽命周期中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都是集成于構(gòu)建的平臺之上，切實(shí)保證了產(chǎn)業(yè)鏈中數(shù)據(jù)的暢通。大數(shù)據(jù)平臺是整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建立、管理、遷移的環(huán)境，平臺內(nèi)涉及設(shè)計(jì)、部品加工、安裝與施工、雙模型校驗(yàn)交付、運(yùn)營維護(hù)階段，各階段之間有著密切的數(shù)據(jù)交換，形成數(shù)據(jù)互通。

4體系數(shù)據(jù)庫建立

4.1標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫

BIM數(shù)據(jù)從最初的構(gòu)建至修改、補(bǔ)充的過程中涉及設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維等多方參與，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一將會(huì)是造成數(shù)據(jù)的丟失以及數(shù)據(jù)難以有效流轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在大數(shù)據(jù)平臺的搭建之初就應(yīng)建立BIM裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)應(yīng)有：①基于建模軟件的BIM標(biāo)準(zhǔn)庫，具體包括軟件版本、模板標(biāo)準(zhǔn)等；②項(xiàng)目構(gòu)件命名標(biāo)準(zhǔn)庫，規(guī)范各專業(yè)BIM構(gòu)件的語言定義形式，模型顏色顯示；③全生命周期各階段各專業(yè)模型深度劃分庫。

4.2部品數(shù)據(jù)庫

BIM技術(shù)下裝配式鋼結(jié)構(gòu)是基于部品構(gòu)成，預(yù)制構(gòu)件多，數(shù)據(jù)量大[6]，在整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的全壽命周期中，應(yīng)建立部品數(shù)據(jù)庫來規(guī)劃、管理眾多復(fù)雜數(shù)據(jù)信息，其中各專業(yè)的部品數(shù)據(jù)庫，如：建筑族庫、設(shè)備族庫、裝修族庫、貼圖族庫等。還應(yīng)建立裝配式鋼結(jié)構(gòu)部品族庫，如：鋼結(jié)構(gòu)裝配節(jié)點(diǎn)庫、樓板體系庫、外墻體系庫、室內(nèi)隔墻體系庫等。部品數(shù)據(jù)庫的建立有助于加強(qiáng)整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化管理。

4.3虛擬施工數(shù)據(jù)庫

BIM技術(shù)因其強(qiáng)大的可視化、模擬性等特點(diǎn)，可以預(yù)先設(shè)計(jì)完成復(fù)雜節(jié)點(diǎn)、并進(jìn)行虛擬施工，提前發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的隱患，確保施工過程順利進(jìn)行。裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工過程中借助BIM技術(shù)，針對新型的、復(fù)雜的工藝和節(jié)點(diǎn)建立虛擬施工數(shù)據(jù)庫，具體涵蓋：①虛擬手冊庫，明確需要進(jìn)行虛擬施工的部位、具體模擬的工藝流程，形成指導(dǎo)性手冊，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。②工藝節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫，裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的梁柱節(jié)點(diǎn)、裝配外墻節(jié)點(diǎn)等特殊節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)庫，規(guī)范施工。③施工工藝動(dòng)畫庫，采用動(dòng)畫方式生動(dòng)展示整個(gè)虛擬施工的過程，形象直觀。

5結(jié)論

BIM技術(shù)及裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)合，代表著建筑信息化與建筑工業(yè)化有機(jī)融合，BIM信息化能力是裝配式建筑的技術(shù)支撐，裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程又將迫使BIM信息技術(shù)急速發(fā)展。隨著BIM和裝配式鋼結(jié)構(gòu)的深化發(fā)展，過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息將海量增加，本文提出的BIM大數(shù)據(jù)平臺及其數(shù)據(jù)庫將有廣闊的運(yùn)用前景，同時(shí)BIM技術(shù)也應(yīng)與裝配式鋼結(jié)構(gòu)有更加深層次的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]何清華，錢麗麗，段運(yùn)峰，李永奎.BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2012，26（01）：12-16.

[2]紀(jì)博雅，戚振強(qiáng).國內(nèi)BIM技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].科技管理研究，2015，35（06）：184-190.

[3]沈祖炎，羅金輝，李元齊.以鋼結(jié)構(gòu)建筑為抓手推動(dòng)建筑行業(yè)綠色化、工業(yè)化、信息化協(xié)調(diào)發(fā)展[J].建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展，2016，18（02）：1-6，25.

[4]王朝陽，劉星，張臣友.BIM技術(shù)在武漢中心項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工管理中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2015，44（06）：40-45.

[5]齊寶庫，李長福.基于BIM的裝配式建筑全生命周期管理問題研究[J].施工技術(shù)，2014（15）：25-29.