探究BIM技術在鋼結構工程中的應用

孫瑞波

摘 要：BIM技術是現代建筑施工中的關鍵技術類型，將傳統建筑設計由多維化過度，并能夠應用于整個建筑的生命周期，對推動建筑功能性與服務性具有積極的作用。鋼結構工程施工中，利用BIM技術可創造可觀的施工效益。但是，實際的應用中，確實存在軟件掌握不良和應用效果不佳的問題，制約鋼結構工程施工的效率和質量改善，亟需改進與完善。基于此，本文結合鋼結構建筑工程為例，分析BIM技術的具體應用。

關鍵詞：BIM技術；鋼結構工程；技術應用

1 引言

鋼結構工程是現代建筑結構中的關鍵結構類型，在改善建筑結構性能的基礎上，可以提升建筑的抗震性能和施工效率。借助BIM技術的應用，實現對鋼結構工程施工的管控，推動鋼結構工程施工效率提升、成本降低。分析BIM技術在鋼結構工程中的應用，旨在改善鋼結構工程施工效果、規避隱患，確保項目在工期內完成。

2 BIM技術概述

BIM的全稱是建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）。該應用技術主要是以建筑工程項目的各相關數據為基礎，建立建筑仿真模型，通過數字化信息仿真技術將建筑仿真模型呈現出來。該應用技術在使用過程中，具有較強的協調性、可視性與模擬性，能較好地滿足建筑施工在各個環節中的推進與實施，因此，廣受相關行業以及工程師的青睞。近年來，隨著我國社會經濟與現代化信息技術的快速發展，人們不斷地對BIM技術進行深入研究，使其得到了快速發展，成為繼CAD技術后在建筑行業內的第二次科技革命。建筑工程在推進過程中，由于需要投入大量的人力與物力，因此，存在一定的難度，為了避免失誤與風險的產生，相關部門大力鼓勵在建筑的建設過程中使用BIM技術。另外，為了在今后的發展過程中緩解資源壓力，我國相關部門大力倡導綠色建筑，大力支持信息化產業的發展，鼓勵建筑行業加大對BIM技術的投入使用以及研究創新的力度，由此可見，BIM技術在實際應用過程中具有重要的作用。

3 BIM技術在鋼結構工程中的應用

3.1 建立模型

因為所有鋼構件使用的材料、所處位置、選用的截面形式和構件部位加工的信息都儲存在鋼構件數據庫中，所有BIM技術使用過程中會采用三維模型的方式進行模型建立，為施工人員提供構件組合成體，方便施工人員對構件的安裝，同時也對項目的后期管理和施工統計提供有價值的資料。

3.2 模型的校正與維護

利用BIM技術在整體施工過程中的應用，能夠更為便捷與細致的發現出各個施工階段內，原有設計模型與實際施工中有差異的部分，便于建筑模型的隨時校正與維護，以此確保構建出的建筑模型與實際施工結構高度吻合。

3.3 軟件自動成圖和細節設計

技術人員利用系統中的圖紙管理器對全部施工圖紙進行類別、功能和用途的快速分類，方便繪制人員對全部工程圖紙進行管理。這樣可以大大減少繪圖人員繪圖時間，并且可以更好的提高圖紙精確度。設計人員在構件細節節點處進行尺寸初值的輸入，根據系統中預設好的節點運算運行參數設定，通過BIM軟件完成節點預設要求的節點拼裝工作，通過軟件對模型細節進行不斷加工處理，提高模型細部結構設計的質量，使其更符合工程實際情況；還可以通過軟件的自定義節點工作對構件復雜的空間關系簡化處理，提高節點制作和施工時的精準程度。

3.4 圖紙內容會審

在應用BIM技術進行建模的鋼結構工程項目中，相關的技術人員應對建模內容等進行整理并做出圖紙會審記錄。記錄的內容應做到既包含模型建立過程中所記錄出的圖紙問題，又涵蓋綜合性的碰撞檢測報告等。同時，應通過BIM技術的輔助應用，進行圖紙會審的輔助工作，如此便可消除以往圖紙會審作業中的局限性劣勢，并由此促使圖紙會審的質量與工作效率等得到顯著提升，并且，由于全新圖紙會審模式的應用，也將更為容易的發現出圖紙中所存在的問題，進而降低施工中的資源損耗，促進施工效率的顯著提升。

3.5 工程量的統計和投標的展示

在BIM模型中，所蘊含的數據信息眾多，隨著各種高精度BIM模型的建立，便可促使鋼結構工程中所應用構件的工程量信息被準確讀取與分析，且以此為后續的清單整理與備送貨等流程提供出合理的統計依據。通過此種模式的實施，不僅能夠極大的降低人工操作錯誤的生成幾率，更能依照特定模塊進行工程量的細致統計，使工程項目逐步趨于自動化模式。另外BIM信息共享功能的應用，可以方便招投標雙方更好的對工程項目設計理念進行把握，了解施工過程中項目設計的要求。

3.6 碰撞實驗的檢測

鋼結構工程中節點復雜多樣，在進行實際施工過程中難免會因為施工技術的原因產生節點零件之間的碰撞和混凝土組合部分與管道搭接時發生的碰撞。通過使用軟件中模型的碰撞檢測功能，可以在施工之前對建筑工程整體節點和結構的安裝進行科學合理的實驗布置，通過軟件的模擬實驗功能可以對整體工程中節點和結構進行合理性的檢測，保障工程實際施工中不會出現構件相互碰撞的問題，加快工程整體施工安裝效率。

3.7 信息標注管控與測量定位

通過BIM技術，將實際測量出的數據結果以條形碼或二維碼形式體現，以此便于管理人員及監理人員等，通過掃碼環節準確掌握鋼結構工程的施工進度、質量以及構件所需安裝的實際位置等。同時，依照BIM技術與全站儀等儀器設備的結合，能夠精準確定構件位置，并以此空間坐標為依據進行放線作業。

3.8 安全與質量的協同管理

從安全防護角度分析，應構建起安全防護組，且通過實際施工進度需求，在鋼結構模型中進行防護位置與防護設施制定，如基坑防護、洞口防護以及樓層臨邊與樓梯邊防護等。其中所涉及到的材料與構件應用等，可通過工程量統計予以達成。同時，由于智能化技術的發展，現階段在建筑工程中所實施的BIM技術，通常能夠與手機移動終端進行連接，如此便可通過在管理平臺中上傳鋼結構模型，使手機移動終端的用戶能夠實時獲取到同步共享的數據信息。而將此種模式應用于安全與質量管理環節，則可將出現安全隱患及質量問題的位置通過上傳圖片與報告，通過遠程操作的模式實現了對安全與質量問題的管理。

3.9 精算比對及成本控制

利用BIM技術的模型量與實際量等方面的對比作業，便可進一步分析出由此產生的偏差因素及偏差值，使偏差的糾正過程由最終控制轉變為時效控制。同時，通過BIM軟件分析后所制定出的工程量、工程方案以及工程成本等，也將更加的貼近于實際施工內容，應用此種模式，便可對施工中所涉及到的人力成本、物力成本以及其他成本投入等做出更為細致的成本管控。

4 結語

綜上所述，在鋼結構工程中對BIM技術的應用，可以有效的對施工設計和施工程序進行精細化的分類，在設計和檢測過程中相比于傳統技術有著明顯的進步，同時，該技術的應用還可以有效提升鋼結構工程的建設效果和施工效率。通過在鋼結構工程中更廣泛的使用BIM技術，可以優化在鋼結構工程項目實施中的設計和計算，從而做到對鋼結構工程項目的優化管理。

參考文獻：

[1] 池小蘭.芻議BIM技術在鋼結構工程中的應用與設計[J].工程建設與設計，2017（22）：1～3.

[2] 彭軼群.BIM技術在鋼結構工程施工管理中的應用現狀與發展[J].城市建設理論研究（電子版），2017（33）：46.

[3] 李彥婕，楊亞麗，劉可心.BIM在鋼結構工程中的應用研究綜述[J].黑龍江科技信息，2017（5）：194～195.