BIM视界 | BIM在钢结构中竟有这般“本事”

1、工程案例

青岛世界园艺博览会主题馆项目处在青岛市李沧区百果山风景区，用地位于2014青岛世界园艺博览会F2轴线、B2轴线、G轴线之间，地块面积52000m2，东西长约257m，南北长约230m，场地地形高差较大，南北高差约巧m(北高南低)，东西高差约17m(西高东低)。本项目用钢量4600t，钢构部分从2012年7月开始施工，于2012年12月底封顶，历时5个月。本项目由4个独立的场馆组成，分别为服务馆、展示馆、多功能馆和竞赛馆，如图2所示。

场馆类钢结构项目的特点是构件数量大，构件种类多。本项目构件数目3 000左右，倘若构件进场管理不到位，很有可能出现“柱未到，梁先至；主梁不来，次梁来”的现象，影响项目的进展。面临复杂的布置图和庞大的构件清单，如果采用手工统计的办法，其工作量是巨大的，数据的准确性也难以保证。快速准确提取出构件进场计划的清单是解决构件进场问题的关键。

1. 1 安排构件进场计划

在传统工作中，项目管理人员都停留在2D的工作环境中。安排构件进场计划时往往先将图纸打印出来，然后用彩笔描绘区分构件类别，再将分区的构件号录入电脑重新整理得到构件进场顺序，可是如果安装计划调整，手工改动就需要巨大的工作量，其效率是比较低的。

BIM应用中，从深化设计的模型中可以提取各种形式的构件清单，包括构件的长度、重量、数量和截面等。只要在清单模板里添加一列时间属性，然后对构件清单按时间排序，即可得到构件的进场顺序。

为了划分整个项目的结构，可以在状态管理器中新建几个状态，选中部分构件，修改其状态属性，然后在对象组里过滤隐藏掉选中的构件，再选择另一部分构件，赋予状态属性隐藏掉。如此重复直至对每个构件都赋予了状态属性。

按照层数区域、框柱框梁和主梁次梁划分解构了整体结构后，命令模型根据构件的状态属性显示不同颜色，然后在对象组中从无到有、从少到多逐级显示各类构件，会议上项目管理人员据此商讨安装顺序的可行性，调整优化各部分构件的状态属性，达成一致后定稿，如图3所示。

最后从报告清单中按先前编辑好的模板导出包含日期属性的构件清单，再按日期排序，得到准确的构件进场顺序，如图4所示。

本方法中，构件的进场时间属性都是可视的，便于管理人员之间的协商沟通以及对加工厂制作的进场交底。另外，搭建好模型后，距离加工制作前还需一段时间调图，在这段时间，提出准确的构件进场计划，可依此提前准备原材，缩短深化设计和制作加工以及现场安装之间的时间，保证构件及时供应。

1. 2 控制现场施工进度

在钢构施工过程中，构件进场情况和构件安装情况的信息非常重要。每天的发货清单积累到一起也是庞大的数据库。传统工作中，管理人员通常在结构布置图上用彩笔涂抹，标识出己进场、己安装的构件，可是这依然存在手工统计繁琐、效率低下的情况。

根据1. 1中提到的方法，在图纸列表中选择己进场的构件号，定义为进场状态;对己安装的构件，定义为己安装状态。此时模型里共有三种颜色，分别表示为己进场、己安装和未进场的构件。

导出包含进场、安装状态的清单，透视汇总出三种状态的构件的总数量和总重量，再进一步分析可得到己进场构件和己安装构件占所有构件的百分比，形象的展现出施工进度，客观理性地显示工程建设的真实情况，与进度计划比较，便于项目管理人员控制。进度的计划值和实际值的比较是定量的数据比较。

BIM的4D功能优势是传统基于2D图纸的施工管理模式所不能比拟的。优化进度计划，相比传统的甘特图可直观模拟施工过程以检验施工进度是否合理有效;模拟施工现场，更合理地安排物料堆放、物料运输路径及大型机械位置;跟踪项目进程，可以快速辨别实际进度是否提前或滞后，使各参与方更有效的沟通。

2、基于BIM的施工项目管理思路

对构件赋予时间属性后，钢构模型成为初步的4D施工信息管理模型，可将其与施工进度链接，与施工资源、安全质量以及场地布置等信息集成一体。实现基于BIM和网络的施工进度、人力、材料、设备、成本、安全、质量和场地布置的4D动态集成管理。本文便是其中材料和人力动态管理的一个例子。

可以将己安装的构件过滤独显出来，导出网页模型，为项目各参与方管理人员提供基于Web浏览器的远程业务管理和控制手段。应用BIM可以实现业务管理、实时控制和决策支持三方面的项目综合管理:业务管理，为各职能部门业务人员提供项目的合同、进度、质量、安全和变更管理功能，实现各项业务之间的联动，并可在4D管理系统中进行可视化查询;实时控制，为项目管理人员提供实时数据查询、统计分析、事件追踪、实时预警等功能，可按多种条件进行实时数据查询，统计分析并自动生成统计报表；决策支持，提供工期、台账以及效能分析等功能，为决策人员的管理决策提供分析依据和支持。

3、结语

目前BIM模型研究还偏重于设计阶段的应用，围绕构件的制造、运输、装配过程实现全过程动态可视化管理，还有待进一步研究，本文管中窥豹，从专业的钢构部分，引申到更广阔的建筑行业，体现了BIM技术在工程施工中的广阔前景和应用价值。