BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用

雷波 張利

摘 要：鋼結構工程作為現代建筑的重要部分，其本身就具有強度高、質量輕、使用方便等諸多特點，在大型建筑和高層建筑的建設中體現出較高的應用價值。但是在鋼結構工程施工中依舊存在一些問題，這就需要充分利用各種先進的技術，正確處理鋼結構工程施工中存在的問題，使鋼結構工程的建設質量得到有效保障。本文就針對BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用進行分析，希望能為鋼結構工程的發展提供有效參考依據。

關鍵詞：BIM技術;鋼結構工程;建設階段;應用

隨著我國建筑行業的迅速發展，各種新技術、新手段被應用到工程建設領域中，對提高工程施工效率及質量起到較好的積極影響作用。而BIM技術作為一種數據化工具，能夠對建筑的模型、信息化和數據化進行整合，使技術人員能夠正確理解并應對各種建筑信息，有效提高工程建設的效率及質量，降低工程建設成本，對建筑行業的發展有著較大的影響作用。通過深入分析BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用，能夠提供更加可靠的參考依據，使BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用價值得到充分發揮。

1 BIM技術概述

BIM技術又可以稱之為建筑信息模型，這項技術并非是某一個軟件，而是一個包括了技術及管理的行業概念，通過軟件實現對BIM技術的應用。在BIM技術的應用條件下，能夠利用可視化界面對各項信息進行傳輸，將信息錄入到三維模型，并借助軟件的功能對信息進行處理，將處理結果提供給工程設計、工程施工及運維等各個階段，使工程質量得到有效控制。就目前來看，BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用主要體現在詳圖深化、制造安裝等幾個方面。在進行鋼結構工程的深化設計時，可以通過BIM技術將材料、價格、進度、幾何等信息賦予三維模型，整合出圖過程的信息，并自動生成詳細的設計圖紙及材料信息報表，為材料加工部門和采購部門提供更加準確的信息依據[1]。

2 BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用

2.1 在深化設計環節的應用

在鋼結構工程的深化設計環節，需要細化每一項工作，以此保證后續工作的順利開展。同時，將BIM技術應用到鋼結構工程的深化設計環節，整個過程要涉及到多個軟件，比如Star-CAD、Tekla Xsteel等等，這就要做好相應的準備工作。在設計詳圖過程，設計人員可以利用可視化界面進行真實大小的三維模型設計，將鋼結構工程的整體情況展現出來。在進行建模工作的時候，設計人員需要以不同角度對設計過程中的問題進行檢查，整個過程要充分利用軟件自身所具有的檢查功能，通過軟件的檢查功能向設計人員做出提醒，使設計人員能夠及時處理問題，有效降低設計問題的發生率[2]。在完成建模工作之后，需要在確認無誤的情況下，利用軟件生成工程詳圖，確保其能夠充分滿足用戶的使用要求。

2.2 在構件加工環節的應用

（1）BIM模型與車間數控設備的協同合作。這方面主要就是對BIM技術和信息技術軟件進行結合，形成數字化的制造技術生產流程。一般鋼結構工程詳圖設計和制造軟件所使用的信息，是具有高協調、高精度、高一致的建設信息模型中的設計數據，可以將這些數據共享到相關建筑活動中。目前加工車間都是采用數控機床，可以將BIM模型輸出成DSTV、CNC等格式信息，或是DWG、DGN、DXF等圖形文件，將這些數據信息錄入到生產管理軟件中，通過生產管理軟件將其導入到數控機床中，使數控機床能夠完成構件的鉆孔、切割及焊接等加工作業。通過這種方式可以降低車間對構件詳圖的需求，降低時間成本，使加工過程的錯誤率得到有效降低。

（2）BIM軟件與車間套料排版軟件之間的數據傳輸。在套料排版類軟件的基礎上，可以將各種格式的文件輸入其中，使其能夠對構件的尺寸、形狀及特征信息進行自動化整理，之后將零件屬性按照不同材質、不同的板材規格進行套料分組，實現同時批量進行多種材質及板材規格零件的套料功能，使工作效率及自動化水平得到有效提升。在完成構件的套料排版之后，能夠利用軟件生成項目排版零件統計，其中包括了數量、面積、圖形、切割距離等各項數據，自動生成原材料板的使用率、廢料的重量及百分比等等。

2.3 在結構吊裝環節的應用

（1）通過4D模型對施工時間進行劃分。在BIM平臺的應用條件下，通過Teklastructure軟件構建4D進度模型，模擬履帶式起重機、大型塔吊等設備的位置及分工，以此解決吊裝設備之間的沖突，確定工程所需的設備數量，有效控制工程造價。同時，通過施工模擬對施工進度計劃進行優化，降低錯誤發生率，使工程的經濟效益得到有效保障。

（2）通過4D虛擬建立的進度管理技術。通過4D虛擬可以將工程施工過程中的常見問題展示出來，便于對其進行合理修改，制定更好的解決對策，使工程施工方案得到優化，使工程進度得到控制。相比較傳統的施工方式，通過BIM技術對工程施工進行指導，能夠簡化工程施工流程，使工程施工效率得到有效提升。

（3）通過BIM技術進行多方協調。將BIM技術應用到工程施工過程的場地管理中，能夠減少空間沖突，設定合理的場地區域，比如生活區、鋼筋加工區、鋼材拼接區、砌塊堆放區、汽吊區、塔吊區等等，使工程施工的調度安排及材料進場能夠更加科學，有效保證工程施工的順利開展[3]。可以利用BIM技術向施工人員展示場地布置及使用情況，促進各個部門、各個人員之間的溝通配合。

3 結語

綜上所述，將BIM技術應用到鋼結構工程建設階段中，能夠有效保障工程建設質量，降低工程建設成本，使施工人員的工作效率得到有效提高，使鋼結構工程的建設目標得以順利完成。為充分發揮BIM技術在鋼結構工程建設中的應用價值，應積極加強對BIM技術的應用研究，根據工程建設情況對其進行靈活運用，使鋼結構工程的技術水平及管理水平得到有效提升。

參考文獻：

[1]嵇蕾.BIM技術在鋼結構工程建設階段的應用分析[J].居舍，2018（33）：50.

[2]楊哲光.BIM技術在鋼結構工程施工中的應用解析[J].江西建材，2018（04）：61-62.

[3]李厚萱，王洪宇.BIM技術在鋼結構工程中的應用研究[J].北方建筑，2017，2（01）：15-16.

本文系四川省教育信息化應用與發展研究中心項目“基于BIM技術的高職院校土建類專業信息化教學系統構建與研究”成果，項目編號：JYXX18-023