王坤
北京城建七建设工程有限公司，北京市，100020
摘要：装配式建筑是在建筑施工现场对预制构件予以装配的建筑模式。装配式建筑与我国钢结构体系，无论是生产还是建设的方法都十分相似。钢结构建筑中结构系统受力明确，且具备较高的工业化，能够与装配式建筑理念相互融合。在钢结构建筑中应用BIM技术，能够加强建筑体系中的规范性、系统性、集成性以及准确性。
关键词：BIM技术；装配式钢结构建筑；应用
1BIM技术概述
BIM是由各建筑信息结合而成的建筑模型。在BIM技术支持下所建立的建筑物模型，具有虚拟化的特点。但却能够全面的反应与建筑参数等有关的信息。装配式建筑新型建筑模式的一种，要求于施工前预制工程所需的构件施工时，将构件相互组合，以形成建筑物。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性及可出图性等特点。将BIM技术与当前装配式建筑设计方法相结合，可以形成适应装配式建筑的基于BIM的模块化设计方法。其方法可以实现复杂预制构件节点的三维模型，方便生产和施工人员对设计图纸的读图性，实现信息在设计与生产、施工之间的完整传递;可以实现上下游企业及各专业之间的信息协调，还可进行各专业构件之间的设计协调，完成构件之间的无缝隙结合;可以使技术人员按照施工组织计划进行施工模拟，完善施工组织计划方案，实现方案的可实施性。因此装配式建筑基于BIM的模块化设计方法可以解决当前装配式建筑设计方法中的一些问题，推动建筑产业化的发展。
2BIM技术在装配式钢结构建筑中的应用
2.1应用BIM技术进行参数化设计
通过BIM软件中的参数化规则体系构建模型，将陈旧的设计模式与设计思维予以创新改革。在建筑工程设计前需要对建筑方案进行深入分析探讨，并对项目予以划分，使其成为多个独立、互通的单元板块，并结合建筑工作的真实需求，对诸多板块展开针对性的结合与改进，并规划出多种作用的全新组合。BIM模型中的每一个元素都是单个独立的小体系，其元素主要体现在装配式钢结构建筑中的钢梁、钢柱、龙骨隔墙及门窗系统等。
2.2生产环节的应用
2.2.1三维模型指导加工
通过BIM软件可以加快局部设计修改的速度，对建筑部品模型的数据信息予以更新优化使其成为LOD400的部品模型。在生产、制作、加工建筑部品时，可以直接调取建筑部品模型的三维直观图与其相对应的尺寸等数值。比如，对钢结构深入化设计是装配式钢结构建筑工程中最为关键的一个环节，对此，可通过BIM模型对其设计内容进行深入分析，使之成为钢结构加工图纸与施工图纸，借此使钢构件与生产制作、实际施工安装环节的需求相符。此外，钢结构的加工图纸及安装图纸与构件的生产制作、组拼安装都有直接关系，且与该建筑工程施工质量、成本造价息息相关，因此在施工现场对钢结构进行安装时，一定要严格根据图纸拼装。在深化设计环节，当钢结构模型等级在LOD400之上时，BIM软件能够对钢结构支撑体系中大批构件相连之间的节点进行明确展示。该情况可减去钢构件生产工厂中使用人力对节点进行描绘、统计的环节，从而使钢构件加工精确度与加工效率得到大幅度提升，同时也避免了人工所产生的误差问题。只有使钢结构模型在构建时具备准确性、专业性以及规范性，其所形成的构件详图才能更加精确、科学，从而降低施工现场安装时出现偏差的概率，节省工程成本。
2.2.2查询构件详细信息
Revit软件可以对工程图纸进行划分，包含施工装配图、后期施工图、构件生产加工图等；Revit软件还可以输出含带钢构件的形状、尺寸、体积、性质等信息数据的.nwc文件，并将该文件导出至Navisworks中，使其模拟施工流程，提前对施工设计方案进行验证。钢结构节点的深化通过BIM技术完成，不仅大大节约了原材料，而且在对钢结构进行定位时，具有较强准确性与快捷性，同时安装操作十分简便，真正实现了降本增效的目标。在建设材料BIM数据库时，可以BIM的材料管理体系为基本依据，令该工程每个参与单位都能够对其数据信息进行查阅、探析，有助于加强项目部对材料的管理能力与决策能力。若是装配式钢结构建筑产生了工程变更问题，BIM可以对其进行科学有效的动态保护，并能够及时对出现变更的材料数目进行精准整理与计数，为部品物料的采买与生产加工提供了便利。将BIM技术与RFID技术同时应用于构件出厂环节，能够为建筑构件的质量、信息传递的完整性提供有力保障。利用BIM模型与相关机器设备对建筑部品设置相应二维码图案，在输送构件环节与施工环节中扫描其二维码，可以得到有关该构件的一应数据信息，为工作人员查询部品信息提供了便利性。
2.3施工环节中的应用
2.3.1基于BIM的4D应用
在建立三维模型时，将进度相关信息予以添加，能够将不同时期中节点下模型的形态充分、直观地反映出来，此为BIM中的4D模拟应用。该应用可以将众多施工方案模拟出来，从而选出最为科学合理的方案，且能够针对施工技术进行虚拟演练，便于提前控制与防范施工环节中可能会出现的问题与误差。装配式钢结构建筑是将生产商加工的大批量建筑构件在施工现场完成拼装操作，其间要想使部品能够顺利如期装配，防止各大流程之间出现碰撞，可选取4D模拟对建筑工程的施工进程实施虚拟建设，达到对其施工流程预先管控的目的。选择建造装配式钢结构建筑模型的4D模拟软件时，可采用Navisworks软件，其能够根据标准规定对MicrosoftProject的进度与BIM模型予以自动关联，同时还能够通过其所携带的Timeliner板块与进度规划相关联，进而令模型中的每一个部品构件都有时间参数，并将三维模型与时间数据进行组合。通过Revit软件中的输出板块将.rvt格式的装配式钢结构建筑模型转变为.nwc格式，并将该格式的模型在Navisworks软件中打开，通过Timeliner功能板块令其与进度规划相关联，再选取多个构件集合使其与进度计划对接，由此建造了4D模型，保证了进度计划的可视性。除此之外，由于BIM进度模型据具备可视化、多维化的特殊性质，因此进度计划工作人员能够直接对施工时间节点进行观察，从而使得进度计划更加合理、更加科学。
2.3.2应用BIM技术模拟施工方案
施工模拟主要是对建筑局部的施工流程进行仿实模拟，通常情况下都是在实际施工过程中有特定需求的位置。BIM模型能够将该施工节点的安装顺序通过动态方式展现出来，使该流程具备可视性。预先对重要施工环节的操作程序进行模拟，有助于优化完善施工设计方案。装配式钢结构建筑在具体施工时，钢结构的施工方案至关重要，其与该建筑工程的综合质量、稳定程度与安全程度有着直接关系。对其施工方案进行BIM技术模拟，能够对钢构件的安装秩序是否合理科学进行审核，并分析机器设备的形式路线，通过对其动态模拟进行直接细致的观察，能够找出施工流程中重要节点，为钢结构得以顺利安全有序的拼装提供良好保障。
3结束语
目前的装配式钢结构建筑在设计环节、施工技术、生产加工等阶段依然有一些不足。然而BIM技术所具备的可视化、模拟化、协调化、统一化等诸多优点，很好地弥补了装配式钢结构建筑的不足，使建筑工程质量得到有效提升，同时也促进了装配式钢结构建筑的稳定发展。
参考文献：
[1]BIM数字化加工技术在钢结构加工中的应用研究[J].冷新中.中国建筑金属结构.2021(01)
[2]BIM技术在钢结构工程中的应用研究[J].陈桂佳.工程技术研究.2021(01)