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BIM 钢结构设计、深化设计和施工

在将来的钢结构项目中提升 BIM 水平的 5 种方法

高效实现基于 BIM 的钢结构设计、深化设计和施工

在将来的钢结构项目中提升 BIM 水平的 5 种方法

对于工程建设 (AEC) 行业的很多人来说,建筑信息模型 (BIM) 流程已经从一种革命性的工作方式发展成为常规业务。但对某些人来说,此转变可能有些突然,采用 BIM 流程更像是一种进化。而且,BIM 仍然在不断进化中。上述情况在钢结构设计和施工领域最为典型。McGraw Hill Construction 在 2014 年进行的一项调查表明,北美有 67% 的工程师在使用 3D 建模,今天这个数字可能会更高。

BIM 彻底改变了结构和钢结构专业人员的工作方式。下面我们将以 Parsons Steel Builders 为例进行说明,这是总部位于亚利桑那州的一家钢结构预制加工和装配公司。该公司最近使用 AutoCAD® 软件实现了从 2D 深化设计到 BIM 流程的转变。Parsons 通过选用基于熟悉的 AutoCAD 界面的一种 BIM 工具实现了此转变。这帮助 Parsons 的团队在几天内便完成了转变,并且 Parsons 在第一个 BIM 项目中就实现了令人瞠目的时间节省,团队完成深化设计所用的时间比最初估计的时间减少了 75%。构成 BIM 流程基础的智能数据几乎使钢结构深化设计流程每个环节的速度都得到了提升。

也许您的公司在转为使用 BIM 时也实现了类似的生产效率飞跃。将来还会更好。您是否定期与其他专业共享 BIM 模型并以协作方式迭代更改?如果没有,您并不孤单。这个行业中有许多人也还在孤立地使用 BIM。大多数组织都是在内部遵循 BIM 流程,只是偶尔共享模型进行协调。高绩效的项目团队已采用更好的方法来使用 BIM,那就是将各个团队中的项目利益相关方联合起来。通过协作,整个钢结构设计、预制加工和施工团队在项目进行过程中同时在上游和下游共享模型信息,从而更高效地迭代更改并提供更高质量的工作。深化设计和预制加工与设计的联系更加紧密。

下面让我们看一下 BIM 持续对钢结构设计和施工进行变革的 5 种方法:

1:日益无缝衔接的跨团队协作

传统的工作方式是孤立的。设计、深化设计、预制加工和施工团队分别进行建模,在项目进行过程中通过电子邮件、电话偶尔也通过现场会议进行沟通。这可能会导致错误传达。同样重要的是,深化设计、预制加工和施工团队在项目临近结束之前很少有机会来改进设计的可施工性。

通过在整个项目团队之间共享数据来简化 BIM 流程,每个公司都可以使用完整的结构模型。设计工具与深化设计工具之间的双向链路为了解不断演变的设计提供了便利。深化设计和预制加工团队可以更轻松地在项目中发挥其专业技能。他们还可以更快地编制更准确的估价,使设计团队能够更早地解决预算问题。

2:减少了数据从设计流向深化设计这一过程的返工

即使采用 BIM 流程,许多深化设计师仍面临大量返工。这是因为互操作性问题困扰着这个流程。深化设计师已经学会不再相信文件转换过程的可靠性,所以他们从头开始对很多细节重新建模,而不是从设计模型入手。

当在一个集成平台上完成设计和深化设计时,这个过程就会彻底改变。深化设计师只需将模型导入 BIM 工具。更好的互操作性将返工降至最低,深化设计师可以专注于添加预制加工和施工所需的细节,而无需对设计模型中已经包括的图元重新建模。预制加工模型完成,可以自动生成施工图。

3:降低预制加工风险和施工错误

钢结构预制加工和施工问题的主要来源是什么?由于缺乏协调而导致的错误传达和失误。后期更改可能丢失或错误地合并到施工图中。焊工可能会误解复杂的 2D 平面图。虽然这样的错误并不常见,但还是有可能会发生。

使用 BIM(即使是未实现互联的 BIM 流程)时,可以在设计流程的早期发现许多类型的协调问题,例如冲突。这是因为 3D 模型可以很容易地看到可能会被 2D 流程忽略的干扰。广泛使用的 BIM 协调和冲突检测工具可以帮助查明不太明显的冲突。留给深化设计师和预制加工人员去解决的问题会大大减少。深化设计过程中返工次数的减少可以降低将错误带入重新建模过程的风险。有关钢结构组合方式的 3D 可视化形式可以帮助防止在现场出错。

4:简化的 QA/QC 流程

钢结构预制加工错误会拉高成本,并且可能会导致相当长的延期。成功的项目中不能出现这种错误。因此,钢结构设计师、深化设计师以及预制加工人员都采用严格的 QA/QC 流程,在进行预制加工前解决所有问题。使用 2D 工具时,这些严格的流程特别耗费时间。

如前所述,使用基于模型的流程可以更轻松地发现错误。这就是 BIM 工具在钢结构行业中如此流行的原因之一,它们为 QA/QC 流程提供了便利。协作式 BIM 流程更是可以加快 QA/QC 速度。设计工具与深化设计工具之间的双向链路可以从流程中排除许多类型的协调问题。更少的返工可以进一步减少出错的机会。结果如何?更紧密的协调从一开始就加快了 QA/QC 速度,因为需要解决的问题变得更少。

5:由数据驱动的智能流程可以节省时间

请看上面列出的 4 项。协作式 BIM 流程的每个优点都有助于在钢结构设计、深化设计和预制加工工作流中提高质量。并且它们每个都提供了另一个好处,那就是节省时间。更少的返工可以节省时间,简化的 QA/QC 流程也可以节省时间。即使仅阻止一个错误进入现场也会节省大量的时间和金钱。

协作式 BIM 流程节省的时间不单单包括前面已经强调的优点所能节省的时间。利用 BIM 流程的智能特性,可以轻松地使用模板更快地生成施工图。借助关联性更强的流程,您可以通过自动生成驱动 CNC 机床所需的数据来将深化设计工具关联到预制加工工具。您还可以加快焊接机器人的数据生成过程。

协作

英国的 TSI Structures Ltd 最近采用了协作式 BIM 工作流。TSI 的深化设计工具与结构工程师的设计模型之间的双向链路使近期的一个医院施工项目比公司预计的工期缩短了 20%。

您可以详细地了解一下此协作式 BIM 工作流。请下载“互联预制加工:结构钢的 BIM 实施手册电子书”。此电子书将引导您体验经过变革的设计到施工工作流。