BIM與數(shù)字鋼構

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鋼結構建筑有著“綠色建筑”的美譽。目前，建筑鋼結構產業(yè)已全面駛入快速發(fā)展期，在超高層建筑、大跨度空間結構、大型工廠、住宅建筑等領域中被大量采用�？v觀建筑鋼結構行業(yè)近30年的發(fā)展歷史，國內鋼結構企業(yè)在傳統(tǒng)的管理模式下對數(shù)字化加工和信息化管理方面的運用步履蹣跚，與國外同行的水平尚存在一定的差距，急需在管理的模式、對先進技術的應用方面進行提升。

BIM即是建筑信息模型，利用BIM進行工程管理是建筑行業(yè)繼計算機輔助計算、計算機輔助繪圖之后的第三個發(fā)展階段的新興產物，也是當前建筑信息化應用中非常引人注目的一項技術。

根據(jù)斯坦福大學集成設施工程中心的研究數(shù)據(jù)表明，建筑施工行業(yè)的生產效率正在持續(xù)下滑并成為建筑行業(yè)面臨的根本性問題，同時也是施工效果無法預測的主要原因。鋼結構加工建造過程中由于信息交換不及時、不準確的問題造成了大量人力物力的浪費，這一現(xiàn)象已經在過去幾十年內的無數(shù)工程項目中深刻地反映了出來。雖然已經引入了計算機信息技術對工程項目進行輔助管理，但由于各輔助軟件之間無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，軟件之間無法相互服務，使得信息脫節(jié)、重復工作量巨大，影響了各管理環(huán)節(jié)之間的協(xié)作效率和質量。

鋼結構BIM平臺的核心價值之一就是解決了鋼結構工程信息共享問題。從事不同崗位的工程管理員可以從這個模型中拿出各自需要的信息，既能指導實際工作又能將相應工作的成果更新到模型中，使工程技術人員對各種建筑信息做出正確理解和高效共享，從而起到了提升項目管理水平、縮短管理鏈條、提高效率、降低建造成本的作用。

在數(shù)字化浪潮愈演愈烈的當下，數(shù)字化工程管理也逐步提上了建筑產業(yè)轉型升級的日程。建筑數(shù)字化升級需要標準化的生產流程，需要自動控制的設施設備及生產線，還需要集成管理的系統(tǒng)平臺。鋼結構BIM管理平臺正是實現(xiàn)鋼構產品工業(yè)化、生產自動化的重要的數(shù)字橋梁，是集成鋼結構生產運營中軟硬件系統(tǒng)的基礎平臺。

近年來，中建鋼構有限公司（以下簡稱中建鋼構）依托中建總公司P—BIM課題做了大量積極有效的嘗試，初步打造了中建鋼構BIM的V1.0版本—數(shù)字化鋼結構加工建造系統(tǒng)。該系統(tǒng)由設計出圖、制作管理、材料和構件物聯(lián)管控三部分組成，通過軟件之間的接口實現(xiàn)信息共享與協(xié)同工作，在增強鋼結構管控力度的同時大幅降低了管理成本，起到了倒逼鋼結構管理標準化的重要作用。

隨著鋼結構管理中信息化、標準化結合程度的不斷提高以及鋼結構BIM平臺功能的不斷拓展，我們將以鋼結構三維模型為基礎，進一步加入材料信息、構件制作信息、構件物流信息、構件安裝信息以及工期、成本等信息，以可視化的方式，實現(xiàn)鋼結構5D數(shù)字化管理。

鋼結構工程的全生命周期管理包括深化設計、材料采購、制造、安裝四個階段。一個工程的構件數(shù)量少則上千件、多則數(shù)萬件，從鋼板到零部件再到構件，其包含的管理信息量非常巨大，如果采用常規(guī)的手工登記進行管理，不僅效率低下，而且錯漏較多，幾乎不可能實現(xiàn)從鋼板到構件的全程跟蹤。

現(xiàn)代物聯(lián)網管理系統(tǒng)可便捷地解決這一問題，實現(xiàn)從原材料到構件全過程中的實時跟蹤，并可將鋼結構行業(yè)的數(shù)字化應用延伸到物流等環(huán)節(jié)。目前，中建鋼構開發(fā)的物聯(lián)網管理系統(tǒng)已經在廣州東塔項目鋼結構施工中投入使用。該物聯(lián)網系統(tǒng)可對項目鋼結構主要原材料鋼材和產成品鋼構件的倉儲、流通過程相關環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，監(jiān)控對象可精確到每一張鋼板和每一件構件，并能將基礎數(shù)據(jù)通過交互平臺實現(xiàn)多部門多環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)交互，達到管理過程數(shù)據(jù)化、可視化，有效地降低了鋼結構傳統(tǒng)管理方式的差錯率，提升了數(shù)據(jù)采集能力，進一步提高了建筑鋼結構施工生產過程的數(shù)字化管理水平。

數(shù)字鋼構的實現(xiàn)，不僅需要一個合適的信息化管理平臺來處理基于鋼結構BIM模型的數(shù)字信息，還需要在數(shù)控加工設備方面加大投入。

近年來，中建鋼構通過引進FDB機、FPB機、數(shù)控三維鉆床等一大批國際先進的數(shù)控設備，初步實現(xiàn)了多個工序協(xié)同、連續(xù)作業(yè)，自動采集制造數(shù)據(jù)等。

目前，勞動力成本的持續(xù)上升讓自動焊接顯得尤為重要。焊接是鋼結構施工的關鍵之一，占用了鋼構件全生命周期約30%的時間，技術好、抗壓能力強、心理素質好的高技能焊接人才資源的缺乏成為鋼結構企業(yè)的發(fā)展瓶頸之一。目前，中建鋼構已初步研制出能適應現(xiàn)場復雜環(huán)境的自動焊接設備，并在廣州東塔等大型項目中進行了系列綜合試驗。自動焊接設備不僅能解決人才資源的稀缺，而且操作安全性高、可實現(xiàn)長時間不間斷作業(yè)，并且將工作效率提高四分之一以上，從而為建筑業(yè)傳統(tǒng)管理難題找到了新的解決途徑，成為未來鋼結構數(shù)字化發(fā)展的新方向之一。

鋼結構是中建總公司的“專業(yè)化”發(fā)展戰(zhàn)略之一，只有在新設備、新材料、新技術、新工藝方面不斷創(chuàng)新，才能提升傳統(tǒng)的鋼結構管理模式。

來源：中國建設報