BIM，化繁為簡的技術(shù)

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    “10多年來，中國的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)有了很大的發(fā)展和進(jìn)步，但在技術(shù)水平、管理水平、產(chǎn)品質(zhì)量、工作效率上與發(fā)達(dá)國家還有很大差距。BIM（建筑信息模型）、信息化技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已得到廣泛應(yīng)用，對保證工程質(zhì)量、提高工作效率發(fā)揮了很大作用。希望更多的先進(jìn)技術(shù)能在我國的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，以加快行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。”這是中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)秘書長劉哲在“建筑鋼結(jié)構(gòu)信息化、焊接自動(dòng)化技術(shù)論壇”上的一席話。
    應(yīng)用BIM省時(shí)省力
    BIM是BuildingInformationModeling的簡稱。寶鋼鋼構(gòu)有限公司總工程師賀明玄認(rèn)為，BIM不僅僅是一個(gè)設(shè)計(jì)軟件，它還是一個(gè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，是基于三維實(shí)體數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)建筑生命周期中各個(gè)階段、各個(gè)專業(yè)的各種相關(guān)信息的集成。據(jù)賀明玄介紹，BIM可應(yīng)用于建筑的各個(gè)階段。
    由中鐵四局集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)有限公司制作、安裝的合肥南環(huán)線鋼桁柔性拱橋在施工中即采用了BIM技術(shù)。據(jù)中鐵四局集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)有限公司總工程師方繼介紹，BIM在合肥南環(huán)線鋼桁柔性拱橋的施工中即涵蓋了技術(shù)準(zhǔn)備階段、工廠制造階段、現(xiàn)場安裝階段。
    一組BIM在合肥南環(huán)線鋼桁柔性拱橋應(yīng)用前后的數(shù)據(jù)說明其優(yōu)越性。應(yīng)用BIM前，相關(guān)人員要掌握工程技術(shù)、10人～15人花費(fèi)30天～40天繪制施工圖、3人～5人花費(fèi)5天～7天統(tǒng)計(jì)工程量、3人～5人花費(fèi)7天～10天審核設(shè)計(jì)圖，耗時(shí)耗力。應(yīng)用BIM后，相關(guān)人員只需掌握工程技術(shù)和BIM技術(shù)，8位工作人員用15天即完成建立和審核信息模型，15天完成出圖工作，省時(shí)省力。
    BIM的4大作用
    華北水利水電學(xué)院教授、華北水利水電學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)研究院院長、河南省鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)副會(huì)長兼秘書長魏群說，BIM是通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，在這里信息不僅是三維幾何形狀信息，還包含大量的非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、價(jià)格、重量和進(jìn)度等等。
    魏群說，BIM有4個(gè)層次的含義，即：設(shè)施的物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；共享的知識(shí)資源；分享有關(guān)全生命周期所有決策依據(jù)的工作過程；項(xiàng)目工程階段在BIM中插入、提取、更新和修改信息的協(xié)同作業(yè)。魏群強(qiáng)調(diào)，如何管理建筑工程信息，是BLM（全生命周期管理）的核心任務(wù)，BLM的借助手段就是BIM技術(shù)。
    據(jù)魏群介紹，BIM在設(shè)計(jì)階段的作用是：空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達(dá)與數(shù)據(jù)共享；協(xié)同設(shè)計(jì)、沖突碰撞檢查；自動(dòng)協(xié)調(diào)更改；進(jìn)行多種分析。在施工階段的作用是：提供有關(guān)建筑質(zhì)量、進(jìn)度以及成本的信息；直接無紙化加工建造；可視化模擬、可視化管理；促進(jìn)建筑量化，生成最新的評估與施工規(guī)劃；提高文檔的質(zhì)量，節(jié)省過程與管理問題上投入資金。運(yùn)營管理階段的作用是：同步提供有關(guān)建筑使用情況或性能、入住人員與容量等；提供數(shù)字更新記錄，并改善搬遷規(guī)劃與管理；建筑的物理信息、租賃收入或部門成本分配的重要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。
    BIM在國外
    2002年，Autodesk公司提出的BIM技術(shù)是對建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。進(jìn)入21世紀(jì)，BIM研究和應(yīng)用得到突破性進(jìn)展；隨著計(jì)算機(jī)軟硬件水平的迅速發(fā)展，全球三大建筑軟件開發(fā)商，都推出了自己的BIM系統(tǒng)。據(jù)魏群介紹，BIM在美國、日本、新加坡、香港等發(fā)達(dá)國家（地區(qū)）已應(yīng)用到設(shè)計(jì)階段、施工階段以及建成后的維護(hù)和管理階段。為推廣BIM技術(shù)，韓國buildingSMART協(xié)會(huì)組織了BIM技術(shù)體驗(yàn)培訓(xùn)，美國EcoBuildingAmerica會(huì)議組織了水族館系列小組會(huì)等活動(dòng)。
     據(jù)方繼介紹，BIM在國外發(fā)達(dá)國家（地區(qū)）已經(jīng)技術(shù)理論成熟、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
     BIM在國內(nèi)的應(yīng)用
    盡管BIM在國內(nèi)仍處于初級階段、應(yīng)用范圍相對較窄，可喜的是，目前的很多工程也采用了BIM技術(shù)。據(jù)賀明玄介紹，上海中心在信息化預(yù)拼裝過程中即采用了BIM技術(shù)。
    賀明玄說，上海中心具有超大構(gòu)件、截面復(fù)雜、空間連接關(guān)系多、連接定位難等特點(diǎn)。如果采用傳統(tǒng)的實(shí)物預(yù)拼裝，具有“結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難度大；安全性差、費(fèi)用高；場地和設(shè)備的制約；過程繁瑣、時(shí)間長；常規(guī)測量的精度低”等缺陷。結(jié)合上海中心的工程難點(diǎn)、特點(diǎn)，上海市機(jī)械施工公司通過對主要構(gòu)件采用全站儀測量、數(shù)據(jù)化合模的信息化預(yù)拼裝方式進(jìn)行檢測，確保了上海中心七區(qū)、八區(qū)桁架構(gòu)件現(xiàn)場順利安裝。
    賀明玄說，信息化預(yù)拼裝基本原理是在整體預(yù)裝模型中取出單個(gè)構(gòu)件的理論模型；為每個(gè)構(gòu)件設(shè)立局部坐標(biāo)，選定預(yù)裝控制點(diǎn)；讀取理論模型的控制點(diǎn)坐標(biāo)形成構(gòu)件檢測單；工廠根據(jù)構(gòu)件檢測單依次測量各控制點(diǎn)坐標(biāo)；按實(shí)測坐標(biāo)繪制線模，調(diào)整與理論模型匹配；獲取實(shí)測坐標(biāo)，導(dǎo)入構(gòu)件匹配單檢查偏差值；將單個(gè)構(gòu)件實(shí)測坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成整體預(yù)拼裝坐標(biāo)；按控制點(diǎn)編號匹配接口，檢驗(yàn)構(gòu)件實(shí)際間隙。