BIM視界 | BIM在鋼結構中竟有這般“本事”

1、工程案例

青島世界園藝博覽會主題館項目處在青島市李滄區百果山風景區，用地位于2014青島世界園藝博覽會F2軸線、B2軸線、G軸線之間，地塊面積52000m2，東西長約257m，南北長約230m，場地地形高差較大，南北高差約巧m(北高南低)，東西高差約17m(西高東低)。本項目用鋼量4600t，鋼構部分從2012年7月開始施工，于2012年12月底封頂，歷時5個月。本項目由4個獨立的場館組成，分別為服務館、展示館、多功能館和競賽館，如圖2所示。

場館類鋼結構項目的特點是構件數量大，構件種類多。本項目構件數目3 000左右，倘若構件進場管理不到位，很有可能出現“柱未到，梁先至；主梁不來，次梁來”的現象，影響項目的進展。面臨復雜的布置圖和龐大的構件清單，如果采用手工統計的辦法，其工作量是巨大的，數據的準確性也難以保證。快速準確提取出構件進場計劃的清單是解決構件進場問題的關鍵。

1. 1 安排構件進場計劃

在傳統工作中，項目管理人員都停留在2D的工作環境中。安排構件進場計劃時往往先將圖紙打印出來，然后用彩筆描繪區分構件類別，再將分區的構件號錄入電腦重新整理得到構件進場順序，可是如果安裝計劃調整，手工改動就需要巨大的工作量，其效率是比較低的。

BIM應用中，從深化設計的模型中可以提取各種形式的構件清單，包括構件的長度、重量、數量和截面等。只要在清單模板里添加一列時間屬性，然后對構件清單按時間排序，即可得到構件的進場順序。

為了劃分整個項目的結構，可以在狀態管理器中新建幾個狀態，選中部分構件，修改其狀態屬性，然后在對象組里過濾隱藏掉選中的構件，再選擇另一部分構件，賦予狀態屬性隱藏掉。如此重復直至對每個構件都賦予了狀態屬性。

按照層數區域、框柱框梁和主梁次梁劃分解構了整體結構后，命令模型根據構件的狀態屬性顯示不同顏色，然后在對象組中從無到有、從少到多逐級顯示各類構件，會議上項目管理人員據此商討安裝順序的可行性，調整優化各部分構件的狀態屬性，達成一致后定稿，如圖3所示。

最后從報告清單中按先前編輯好的模板導出包含日期屬性的構件清單，再按日期排序，得到準確的構件進場順序，如圖4所示。

本方法中，構件的進場時間屬性都是可視的，便于管理人員之間的協商溝通以及對加工廠制作的進場交底。另外，搭建好模型后，距離加工制作前還需一段時間調圖，在這段時間，提出準確的構件進場計劃，可依此提前準備原材，縮短深化設計和制作加工以及現場安裝之間的時間，保證構件及時供應。

1. 2 控制現場施工進度

在鋼構施工過程中，構件進場情況和構件安裝情況的信息非常重要。每天的發貨清單積累到一起也是龐大的數據庫。傳統工作中，管理人員通常在結構布置圖上用彩筆涂抹，標識出己進場、己安裝的構件，可是這依然存在手工統計繁瑣、效率低下的情況。

根據1. 1中提到的方法，在圖紙列表中選擇己進場的構件號，定義為進場狀態;對己安裝的構件，定義為己安裝狀態。此時模型里共有三種顏色，分別表示為己進場、己安裝和未進場的構件。

導出包含進場、安裝狀態的清單，透視匯總出三種狀態的構件的總數量和總重量，再進一步分析可得到己進場構件和己安裝構件占所有構件的百分比，形象的展現出施工進度，客觀理性地顯示工程建設的真實情況，與進度計劃比較，便于項目管理人員控制。進度的計劃值和實際值的比較是定量的數據比較。

BIM的4D功能優勢是傳統基于2D圖紙的施工管理模式所不能比擬的。優化進度計劃，相比傳統的甘特圖可直觀模擬施工過程以檢驗施工進度是否合理有效;模擬施工現場，更合理地安排物料堆放、物料運輸路徑及大型機械位置;跟蹤項目進程，可以快速辨別實際進度是否提前或滯后，使各參與方更有效的溝通。

2、基于BIM的施工項目管理思路

對構件賦予時間屬性后，鋼構模型成為初步的4D施工信息管理模型，可將其與施工進度鏈接，與施工資源、安全質量以及場地布置等信息集成一體。實現基于BIM和網絡的施工進度、人力、材料、設備、成本、安全、質量和場地布置的4D動態集成管理。本文便是其中材料和人力動態管理的一個例子。

可以將己安裝的構件過濾獨顯出來，導出網頁模型，為項目各參與方管理人員提供基于Web瀏覽器的遠程業務管理和控制手段。應用BIM可以實現業務管理、實時控制和決策支持三方面的項目綜合管理:業務管理，為各職能部門業務人員提供項目的合同、進度、質量、安全和變更管理功能，實現各項業務之間的聯動，并可在4D管理系統中進行可視化查詢;實時控制，為項目管理人員提供實時數據查詢、統計分析、事件追蹤、實時預警等功能，可按多種條件進行實時數據查詢，統計分析并自動生成統計報表；決策支持，提供工期、臺賬以及效能分析等功能，為決策人員的管理決策提供分析依據和支持。

3、結語

目前BIM模型研究還偏重于設計階段的應用，圍繞構件的制造、運輸、裝配過程實現全過程動態可視化管理，還有待進一步研究，本文管中窺豹，從專業的鋼構部分，引申到更廣闊的建筑行業，體現了BIM技術在工程施工中的廣闊前景和應用價值。