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BIM與數字鋼構

發(fā)布時(shí)間:2015-06-04 10:22
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鋼結構建筑有著(zhù)“綠色建筑”的美譽(yù)。目前,建筑鋼結構產(chǎn)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(chǎng)、住宅建筑等領(lǐng)域中被大量采用。縱觀(guān)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)在傳統的管理模式下對數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(jìn)技術(shù)的應用方面進(jìn)行提升。

 


BIM即是建筑信息模型,利用BIM進(jìn)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(gè)發(fā)展階段的新興產(chǎn)物,也是當前建筑信息化應用中非常引人注目的一項技術(shù)。

根據斯坦福大學(xué)集成設施工程中心的研究數據表明,建筑施工行業(yè)的生產(chǎn)效率正在持續下滑并成為建筑行業(yè)面臨的根本性問(wèn)題,同時(shí)也是施工效果無(wú)法預測的主要原因。鋼結構加工建造過(guò)程中由于信息交換不及時(shí)、不準確的問(wèn)題造成了大量人力物力的浪費,這一現象已經(jīng)在過(guò)去幾十年內的無(wú)數工程項目中深刻地反映了出來(lái)。雖然已經(jīng)引入了計算機信息技術(shù)對工程項目進(jìn)行輔助管理,但由于各輔助軟件之間無(wú)法實(shí)現數據的共享,軟件之間無(wú)法相互服務(wù),使得信息脫節、重復工作量巨大,影響了各管理環(huán)節之間的協(xié)作效率和質(zhì)量。

鋼結構BIM平臺的核心價(jià)值之一就是解決了鋼結構工程信息共享問(wèn)題。從事不同崗位的工程管理員可以從這個(gè)模型中拿出各自需要的信息,既能指導實(shí)際工作又能將相應工作的成果更新到模型中,使工程技術(shù)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。

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

近年來(lái),中建鋼構有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)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—數字化鋼結構加工建造系統。該系統由設計出圖、制作管理、材料和構件物聯(lián)管控三部分組成,通過(guò)軟件之間的接口實(shí)現信息共享與協(xié)同工作,在增強鋼結構管控力度的同時(shí)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(zhù)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(jìn)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(shí)現鋼結構5D數字化管理。

 


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(gè)階段。一個(gè)工程的構件數量少則上千件、多則數萬(wàn)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,如果采用常規的手工登記進(jìn)行管理,不僅效率低下,而且錯漏較多,幾乎不可能實(shí)現從鋼板到構件的全程跟蹤。

現代物聯(lián)網(wǎng)管理系統可便捷地解決這一問(wèn)題,實(shí)現從原材料到構件全過(guò)程中的實(shí)時(shí)跟蹤,并可將鋼結構行業(yè)的數字化應用延伸到物流等環(huán)節。目前,中建鋼構開(kāi)發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)管理系統已經(jīng)在廣州東塔項目鋼結構施工中投入使用。該物聯(lián)網(wǎng)系統可對項目鋼結構主要原材料鋼材和產(chǎn)成品鋼構件的倉儲、流通過(guò)程相關(guān)環(huán)節進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,監控對象可精確到每一張鋼板和每一件構件,并能將基礎數據通過(guò)交互平臺實(shí)現多部門(mén)多環(huán)節數據交互,達到管理過(guò)程數據化、可視化,有效地降低了鋼結構傳統管理方式的差錯率,提升了數據采集能力,進(jìn)一步提高了建筑鋼結構施工生產(chǎn)過(guò)程的數字化管理水平。

 


數字鋼構的實(shí)現,不僅需要一個(gè)合適的信息化管理平臺來(lái)處理基于鋼結構BIM模型的數字信息,還需要在數控加工設備方面加大投入。

近年來(lái),中建鋼構通過(guò)引進(jìn)FDB機、FPB機、數控三維鉆床等一大批國際先進(jìn)的數控設備,初步實(shí)現了多個(gè)工序協(xié)同、連續作業(yè),自動(dòng)采集制造數據等。

目前,勞動(dòng)力成本的持續上升讓自動(dòng)焊接顯得尤為重要。焊接是鋼結構施工的關(guān)鍵之一,占用了鋼構件全生命周期約30%的時(shí)間,技術(shù)好、抗壓能力強、心理素質(zhì)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場(chǎng)復雜環(huán)境的自動(dòng)焊接設備,并在廣州東塔等大型項目中進(jìn)行了系列綜合試驗。自動(dòng)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(shí)現長(cháng)時(shí)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)傳統管理難題找到了新的解決途徑,成為未來(lái)鋼結構數字化發(fā)展的新方向之一。

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

來(lái)源:中國建設報

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