陈飞飞

摘要：在建筑的大框架结构中，传统意义上的房屋建造周期长，工期紧张，而 BIM 技术能够快速高效地将建筑设计、施工和设计工作进行有效整合。 本文主要分析了当前我国建筑工程行业发展现状以及存在问题的情况下如何更好更快实现装配式钢结构住宅建设目标及相关要求，探讨了基于 BIM 理念构 建建筑工程三维信息模型、利用建筑构件建模软件对传统工程项目进行优化的方法及其应用，以期为促进我国整体经济水平提高做出贡献。

关键词：BIM 技术;应用原理;作用分析

一、引言

在现有的建筑工程中，多层建筑工程占据市场的主要位置，其施工过 程中需要大量专业性较强、学科专业内容 繁杂且工程难度高。传统意义上 进行房屋建设时通常采用的是钢筋混凝土框架柱和梁架式剪力墙来进行构 建工作，而对于钢材应用到住宅楼建方面则主要是通过 BIM 模型建立起三 维空间信息的共享平台实现建筑与设计之间的连接。在这样的境况中，基 于 BIM 技术所搭建起来得智能化、信息化程度越来越强。

二、 BIM 技术的概论分析

（一） BIM 技术的定义及分类

BIM 技术是一种新型的信息处理与分析软件，它将建筑、结构等方面 的数据和相关参数进行整合，通过计算机对模型中所有构件及部件建立可 视化描述。同时也可以利用三维空间建模功能来模拟建筑物在不同施工阶 段，建筑物各部分之间实际运行情况以及各种状态下所存在的差异性问题，还能够根据模型内各个构件间关系建立起一个虚拟工程信息数据库，为设 计人员提供了更加全面、准确的数据分析依据和参考。

BIM 技术的分类主要有以下两种：

1、可视化系统。这种类型是基于建筑信息模型中的数据，通过计算机 模拟相关对象，从而实现对整个项目进行全面分析和理解。

2、综合集成系统。该类型指的是在设计过程当中所涉及到工程量、施 工工艺流程等方面都可以被整合在一起形成一个完整的 BIM 体系结。

（二） BIM 技术在多层装配式钢结构住宅建筑中的作用

1、可实现信息共享和协同管理。以前工程中出现了很多工人的人工作 业并且数据管理量庞大，效果不佳，采用 BIM 技术可以对各工序进行实时 监控与控制，从而有效避免了因人为因素造成的工期拖延或者材料浪费现 象发生，问题出现时能及时发现并反馈到设计部。

2、可视化相关建筑 3D 实物的构建 BIM 技术可以提供空间立体、数字 性強，直观，全面，动态模拟等功能。它能够将各构件之间进行连接和组 合，在设计中使用二维平面图来表示建筑物的位置以及形状尺寸大小，也 能对构件进行排列与布置，还可以提供三维视图和空间分布情况及变化情 况等相关参数信息，通过这些数据信息建立建筑模型之后就可以根据不同 类型、不同时间段所需要的材料，选择合适材质、施工方法。

3、利用数字信息模型建立施工现场模拟仿真系统。通过对三维空间数 据进行分析研究，可以有效地实现施工过程中各构件之间相互连接关系、 材料间相互作用及几何尺寸变化等问题[1]。

三、多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工中 BIM 的应用

（一）多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工中 BIM 技术应用原理

建筑的施工过程是一个复杂而且漫长的工作，在这个工程完成后，需 要对其进行拆除，而建筑工程中使用 BIM 技术可以有效地模拟出整个房屋 结构和内部空间。通过利用三维可视化模型来建立建筑物各部分之间、楼 板与梁柱、以及基础等构件之间关系。结构设计阶段：将建筑主体施工图 纸打印到计算机上之后就会自动生成钢筋工程量清单，然后根据钢筋的数 量，确定混凝土浇筑顺序及尺寸。BIM 技术还能对建筑物进行有效合理地 分析评价其功能和性能指标是否满足要求，同时也可根据不同用户需求调 整建筑方案或改变设计方案以应对突发事件发生时可能出现的风险因素。

（二）多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工中 BIM 技术应用具体方式

在进行相关的建筑设计时，要对建筑主体、屋面及室内部分与周边环 境之间关系进行研究。BIM 技术可以实现空间分析和可视化功能，通过三 维模型模拟出建筑物各构件间相互连接方式，为后期施工提供参考依据，同时也能够直观地看到房屋内部各个部位的信息以及其位置变化情况等相 关数据信息，还能在二维平面图上建立起结构物的立体几何形态及尺寸参 数。

在相关的建筑施工时：首先关键的是 BIM 技术最主要的表现是可视化，跟多层建筑，特别是多层装配式钢结构住宅建筑设计前采取成熟的 CAD 技 术，可以说将平面结构成功的转换成立体结构，住宅建筑相关的具体修建 工作就变成可随时关注的可视化内容，这让修建出现的相关的差异降到最低，就会使成本出现明显的下降。其次在于 BIM 技术也具有良好的协作性，通过对相关技术的最优选取，在后面的设计和施工各方面，能较好地将居 住建筑，尤其是多层钢结构住宅建筑中的设计与施工的诸多细化专业联系 起来，在很大程度上实现了从思维到信息的全面交互，整体工作效率及信 息的全面交互验证，总体的工作成果获得较大的提高[2]。

四、多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工应用分析

（一）多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工中 BIM 的作用分析

装配式钢结构建筑主要框架大部分使用建筑用钢建设，绿色环保，抗 震功能优秀，制造专业，快速装配。常规的建设方式，工业化程度低，修 筑效果差，建筑原料装备耗费大。与现浇建筑相比，其运用原料降低到百 分之七十，施工效率明显提高，天气对修筑作业没有干扰，有效缩短 25%，修筑时间更加有把握。在绿色环保，工程节能等方向占有明显的优势，大 部分主要框架及外护是在现场以外的地方制作、安装，对比以前的修筑方 式，可减少相关的废弃高达百分之八十，后续的回收利用也可以达到百分 之九十[3]。

（二）多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工 BIM 技术的用途

1、强化立体空间总设计

由于建筑市场的激烈竞争，钢结构住宅设计人员对高层钢框架技术、 新型节能材料等方面知识掌握得越来越多，同时也要熟悉和理解这些新的 应用。基于以上分析可以得出以下结论：BIM 模型在多层装配式房屋设计 中主要用于三维空间信息交互。通过利用二维空间信息建立起可视化三维 立体建筑模型来模拟建筑物内部结构以及外部构件之间相互作用力及变 形、应力状态，并在此基础上构建出合理的建筑物内外相互关系[4]。

2、科学有序动态开展预设模拟

为了切实有效保证 BIM 技术在多层次装配式建筑钢构件房屋建筑方案 设计和建造过程中应用得到应有的效果，这就建议对建筑修建特别是多层 次装配式建筑钢构件建筑修建中包括的很多营业使用方面进行相关的高水 平的科学方法实行的周密掌控，并以此为根基，对相关性采取高水平的科 学方法，其中最重要的是在主动开放未来发展和先进的发展观念上，采取 诸多规范的措施科学有序动态开展预先设置模拟有关工作，对全过程整个 链条统筹与把控，从根源上有了比较系统全面的详细规定，并确实必须予 以积极关注。

五、案例分析

1、施工过程中，BIM 技术的应用可以实现房屋建筑施工进度、质量与 安全等方面全生命周期管理，从而提升工程建设效率。2、通过使用该软件 后能够对设计图纸进行全面检查和分析。在整个项目完成之后可以生成相 应的数据表以及各种材料表格，直观地呈现出各个阶段所需要达到的目标 及效果，同时还能根据相关资料计算出未来一段时间内的房屋建筑量，并 以此为依据制定下一阶段任务计划，从而有效避免返工现象出现。

六、总结

在我国，由于建筑行业的兴起，导致钢结构住宅市场竞争激烈，传统 的房屋建造和施工技术已经不能满足人们日益增长的需求。而 BIM 技术可 以解决很多问题。设计方面：利用计算机模拟出一个模型就能完成建筑设 计工作，同时还能够对整个过程进行仿真操作、实时监控以及反馈分析等 功能，另外在构件制作阶段也可将数据信息传送到建筑管理部门中并实现 动态控制，为以后的施工提供参考和借鉴作用，从而提高工程质量与水平。

参考文献：

[1]吴水根，王玲玲，韓晓丹.BIM 技术在多层装配式钢结构住宅建筑设 计与施工中的应用[J].建筑施工，2019，41（04） ：691-693.

[2]刘智民.装配式钢结构住宅建筑应用发展[J].建筑技术开发，2020，47 （05）：11-12.

[3]郝际平，薛强，郭亮，孙晓岭.装配式多、高层钢结构住宅建筑体系 研究与进展[J].中国建筑金属结构，2020（03）：27-34.

[4]吴立兴.装配式钢结构住宅建筑部件生产企业发展困境与对策研究 ——以 M 公司为例[J].陶瓷，2020（ 11）：131-132.