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數字鋼構,鋼結構的未來

浏覽次數:562 日期:2015年06月02日 16:56

鋼結構建築有著“綠色建築”的美譽。目前,建築鋼結構産業已全面駛入快速發展期,在超高層建築、大跨度空間結構、大型工廠、住宅建築等領域中被大量采用。縱觀建築鋼結構行業近30年的發展曆史,國內鋼結構企業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蹒跚,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是數字鋼構的基礎
  
  BIM即是建築信息模型,利用BIM進行工程管理是建築行業繼計算機輔助計算、計算機輔助繪圖之後的第三個發展階段的新興産物,也是當前建築信息化應用中非常引人注目的一項技術。
  
  根據斯坦福大學集成設施工程中心的研究數據表明,建築施工行業的生産效率正在持續下滑並成爲建築行業面臨的根本性問題,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、不准確的問題造成了大量人力物力的浪費,這一現象已經在過去幾十年內的無數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數據的共享,軟件之間無法相互服務,使得信息脫節、重複工作量巨大,影響了各管理環節之間的協作效率和質量。
  
  鋼結構BIM平台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築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築産業轉型升級的日程。建築數字化升級需要標准化的生産流程,需要自動控制的設施設備及生産線,還需要集成管理的系統平台。鋼結構BIM管理平台正是實現鋼構産品工業化、生産自動化的重要的數字橋梁,是集成鋼結構生産運營中軟硬件系統的基礎平台。物聯網是數字鋼構的保障
  
  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。一個工程的構件數量少則上千件、多則數萬件,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,幾乎不可能實現從鋼板到構件的全程跟蹤。
  
  現代物聯網管理系統可便捷地解決這一問題,實現從原材料到構件全過程中的實時跟蹤,並可將鋼結構行業的數字化應用延伸到物流等環節。目前,中建鋼構開發的物聯網管理系統已經在廣州東塔項目鋼結構施工中投入使用。該物聯網系統可對項目鋼結構主要原材料鋼材和産成品鋼構件的倉儲、流通過程相關環節進行實時監控,監控對象可精確到每一張鋼板和每一件構件,並能將基礎數據通過交互平台實現多部門多環節數據交互,達到管理過程數據化、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,進一步提高了建築鋼結構施工生産過程的數字化管理水平。
  
  數控加工和自動焊是方向
  
  數字鋼構的實現,不僅需要一個合適的信息化管理平台來處理基于鋼結構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,中建鋼構通過引進FDB機、FPB機、數控三維鑽床等一大批國際先進的數控設備,初步實現了多個工序協同、連續作業,自動采集制造數據等。
  
  目前,勞動力成本的持續上升讓自動焊接顯得尤爲重要。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爲鋼結構企業的發展瓶頸之一。目前,中建鋼構已初步研制出能適應現場複雜環境的自動焊接設備,並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、可實現長時間不間斷作業,並且將工作效率提高四分之一以上,從而爲建築業傳統管理難題找到了新的解決途徑,成爲未來鋼結構數字化發展的新方向之一。

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