在現(xiàn)代工程領(lǐng)域,鋼格板工程依靠其自重輕、施工簡(jiǎn)便、強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用,并且推動(dòng)現(xiàn)代工程在超高層建筑的建設(shè)上實(shí)現(xiàn)了巨大突破。隨著我國(guó)現(xiàn)代建筑工藝水平的日漸提升,鋼格板工程開(kāi)始對(duì)鋼的質(zhì)量、性能提出更高要求,同時(shí)傳統(tǒng)鋼材焊接的較高成本也成為鋼格板工程發(fā)展的重要制約。在此情況下,鋼格板工程如何提升質(zhì)量與效率、降低成本,就成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
BIM技術(shù)即建筑信息模型是依托數(shù)字三維技術(shù)而產(chǎn)生的一項(xiàng)輔助建筑工程設(shè)計(jì)施工的重要技術(shù)。其通過(guò)集成建筑工程項(xiàng)目的所有信息來(lái)進(jìn)行工程數(shù)據(jù)模型的建構(gòu),能夠形成對(duì)工程建設(shè)全過(guò)程的數(shù)據(jù)指導(dǎo),使得工程建設(shè)各專(zhuān)業(yè)部分都可以以建筑信息模型作為參考。在鋼格板工程中,BIM技術(shù)則可以對(duì)鋼格板工程生產(chǎn)加工的信息進(jìn)行收集,然后構(gòu)建出鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型。同時(shí),現(xiàn)代數(shù)字化加工則可以與BIM技術(shù)相結(jié)合,依據(jù)BIM技術(shù)構(gòu)建出的數(shù)據(jù)模型來(lái)操作設(shè)備進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)字化加工。由于BIM數(shù)字化技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工中能夠按照需求不斷對(duì)BIM模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、多元化、關(guān)聯(lián)化,所以鋼格板工程的建造則有了更多的控制環(huán)節(jié)。同時(shí)可視化的模型設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)深化也為工作人員對(duì)鋼格板工程設(shè)計(jì)的可行性和結(jié)構(gòu)性能參數(shù)的打磨提供了有利條件?梢哉f(shuō),這種技術(shù)改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工流程,也提升了鋼格板工程生產(chǎn)加工信息化水平。所以在現(xiàn)代鋼格板工程中,BIM數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)重要趨勢(shì),同時(shí)也影響著我國(guó)未來(lái)工程建設(shè)事業(yè)的走向。
一.BIM數(shù)字化技術(shù)在鋼格板工程的基本原理
BIM數(shù)字化技術(shù)是 BIM 技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的集成,兩者共同應(yīng)用于鋼格板工程中主要基于以下原理來(lái)操作的。
(1)利用BIM技術(shù)對(duì)鋼格板工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的使用需求來(lái)對(duì)其數(shù)據(jù)模型進(jìn)行設(shè)計(jì),然后輸出鋼材的各種屬性參數(shù)和圖紙,并對(duì)這些資料進(jìn)行存檔和標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程管理。
(2)數(shù)字化加工從BIM模型中提取鋼材的各種屬性參數(shù)信息,然后再通過(guò)二次開(kāi)發(fā)鏈接企業(yè)物料數(shù)據(jù)庫(kù),并調(diào)用物料庫(kù)存信息排版套料操作。
(3)利用數(shù)控設(shè)備對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化加工。同時(shí)加工的結(jié)果可以進(jìn)一步反饋至BIM模型中,以便工作人員對(duì)施工信息進(jìn)行更新。
二.BIM數(shù)字化加工技術(shù)在鋼格板工程中的具體應(yīng)用
BIM數(shù)字化加工技術(shù)在鋼格板工程實(shí)際應(yīng)用中涉及多個(gè)應(yīng)用階段,依此為深化設(shè)計(jì)階段、材料管理階段、構(gòu)件制造階段以及現(xiàn)場(chǎng)安裝階段。
1.深化設(shè)計(jì)階段
深化設(shè)計(jì)階段的工作主要是進(jìn)行鋼格板工程鋼構(gòu)件的三維實(shí)體建模。但在進(jìn)行具體建模之前,還需要根據(jù)項(xiàng)目要求做好批次劃分與工期計(jì)劃的編制工作,然后再對(duì)每個(gè)批次的圖紙文件進(jìn)行送審。只有圖紙文件審核合格后才可以進(jìn)行實(shí)際建模。三維實(shí)體建模需要用到 Tekla Structures 和 AutoCAD軟件。三維實(shí)體建模部分不但需要構(gòu)建其三維模型,還需要形成細(xì)部3D圖。
2.材料管理階段
這一階段主要是依靠深化設(shè)計(jì)階段所生成的清單文件來(lái)進(jìn)行材料的采購(gòu)與管理。工作人員需要根據(jù)清單文件來(lái)編制采購(gòu)計(jì)劃,然后將采購(gòu)計(jì)劃導(dǎo)入至管理軟件中用以生成采購(gòu)訂單。采購(gòu)訂單是采購(gòu)人員進(jìn)行材料采購(gòu)和后續(xù)入庫(kù)驗(yàn)收的依據(jù)。同時(shí)采購(gòu)驗(yàn)收完成之后的文件也需要錄入管理軟件內(nèi)以完成原材料信息的綁定,從而方便后續(xù)管理工作的開(kāi)展。
3.構(gòu)件制作階段
這一階段中工作人員需要依據(jù)BIM模型信息來(lái)進(jìn)行實(shí)際的數(shù)字化加工。一方面工作人員需要運(yùn)用數(shù)字化加工軟件如 SionCAM等將 BIM模型中的數(shù)據(jù)信息提取出來(lái)。另一方面則需要根據(jù)信息在前期采購(gòu)并上傳到管理軟件內(nèi)的物料庫(kù)中將材料提取出來(lái),然后再利用數(shù)控設(shè)備展開(kāi)實(shí)際的生產(chǎn)加工。
4.現(xiàn)場(chǎng)安裝階段
現(xiàn)場(chǎng)安裝階段主要是繼續(xù)利用BIM模型來(lái)進(jìn)行安裝施工過(guò)程的控制。由于BIM模型可以為施工人員提供可視化的鋼結(jié)構(gòu)參數(shù)信息和安裝施工的信息,所以有助于提升安裝施工過(guò)程的準(zhǔn)確性和效率。同時(shí)其構(gòu)件信息與安裝信息的動(dòng)態(tài)化更新與管理也有助于管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝的狀態(tài)進(jìn)行把控,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工安裝過(guò)程的有效管理。
三.BIM數(shù)字化加工技術(shù)在鋼格板工程的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
BIM技術(shù)本身在建筑工程領(lǐng)域內(nèi)就有著諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì),如可視化、數(shù)據(jù)化、協(xié)同化等。而該技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)集成后,其在鋼格板工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)則更為凸顯,這主要集中體現(xiàn)在以下三方面。
1.無(wú)損碰撞檢測(cè)
BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程和相關(guān)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的碰撞檢測(cè)功能一直都是其突出優(yōu)勢(shì)之一。在鋼格板工程施工中,其從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始就可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)模型的相關(guān)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、預(yù)留管洞等信息實(shí)施碰撞檢測(cè),從而為鋼結(jié)構(gòu)模型的調(diào)整優(yōu)化提供依據(jù)。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的建筑工程而言,其桁架層位置的設(shè)計(jì)、連接節(jié)點(diǎn)位置的選取、管線線路與鋼梁較差位置的確定,以及預(yù)留孔洞的精確性等,都將影響安裝施工的質(zhì)量,而B(niǎo)IM技術(shù)基于Revit 軟件的無(wú)損碰撞檢測(cè)則可以利用現(xiàn)代科技在計(jì)算機(jī)上對(duì)這些設(shè)計(jì)信息進(jìn)行檢驗(yàn),確定其科學(xué)合理性,如此就在極大程度上保證了鋼格板工程設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量,有助于提升鋼格板工程安裝水平。
2.資源管理的集約化
對(duì)于鋼格板工程安裝施工,其材料與施工管理也是重要的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的施工中,這些管理事項(xiàng)依靠人工完成,往往容易出現(xiàn)諸多誤差。而依托BIM技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的數(shù)字化加工平臺(tái)卻可以對(duì)鋼格板工程中的材料進(jìn)行集約化管理,如利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)就可以對(duì)施工中材料的位置、狀態(tài)等情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查與更新。如此就在極大程度上減少了工作人員的工作量,同時(shí)依靠現(xiàn)代信息與數(shù)字化技術(shù)實(shí)施的管理統(tǒng)計(jì),也能夠降低誤差,保證材料和施工狀態(tài)管理的準(zhǔn)確性并極大提升管理效率。
3.安裝過(guò)程的可視化管理
可視化同樣是BIM技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一,因此其應(yīng)用于鋼格板工程中同樣使得其安裝過(guò)程實(shí)現(xiàn)了可視化。這主要體現(xiàn)在安裝過(guò)程的管理上可以利用BIM平臺(tái)來(lái)進(jìn)行施工人員、機(jī)械設(shè)備、材料等信息的綁定,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)這些要素在施工過(guò)程中信息狀態(tài)變化的動(dòng)態(tài)掌握。工作人員再結(jié)合工程項(xiàng)目的工期計(jì)劃來(lái)對(duì)這些信息進(jìn)行管理,就可以發(fā)現(xiàn)鋼格板工程安裝施工過(guò)程中存在的問(wèn)題?梢哉f(shuō),BIM技術(shù)的可視化為鋼格板工程安裝過(guò)程實(shí)施跟蹤管理創(chuàng)造了可能。此外,人們還可以利用BIM技術(shù)對(duì)鋼格板工程安裝過(guò)程的不同階段和不同工序進(jìn)行拆分,然后再按照進(jìn)程將每道工序的完成度設(shè)定成不同顏色,如此鋼格板工程安裝的每個(gè)環(huán)節(jié)的完成情況就可以在BIM模型上進(jìn)行直觀呈現(xiàn),從而使工作人員更直觀地掌握工程建設(shè)情況并作出管理決策。
四.結(jié)束語(yǔ)
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于鋼格板工程領(lǐng)域。BIM技術(shù)作為現(xiàn)代工程建設(shè)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要技術(shù),在鋼格板工程方面同樣有著發(fā)揮空間,尤其與數(shù)字化加工技術(shù)的結(jié)合,更能夠?qū)崿F(xiàn)鋼格板工程加工質(zhì)量、效率的提升和成本的壓縮,同時(shí)為鋼格板工程安裝施工提供重要的技術(shù)支撐。但要將BIM數(shù)字化加工技術(shù)更為科學(xué)地應(yīng)用到鋼格板工程中,則還需要相關(guān)領(lǐng)域在實(shí)踐中進(jìn)一步加強(qiáng)探索與實(shí)踐,以推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代工程建設(shè)更好地發(fā)展。