論BIM在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

吳挺帥

摘 要 鋼結(jié)構(gòu)工程，顧名思義，主要是用鋼的材料來作為基礎(chǔ)的材料。并且鋼結(jié)構(gòu)工程是需要進行拼裝，才能夠完成的一項工程。所以，也在鋼結(jié)構(gòu)的拼裝過程中就需要嚴格的保證結(jié)構(gòu)的材料，這樣才能夠最大限度地避免在后期的使用過程中出現(xiàn)風(fēng)險問題。通過對目前的鋼結(jié)構(gòu)工程調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，雖然我國目前鋼結(jié)構(gòu)工程已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，但是對于BIM技術(shù)的應(yīng)用還比較少。所以結(jié)合目前的BIM技術(shù)應(yīng)用情況，本文主要探討了該項技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的相關(guān)利用，以供廣大學(xué)者和讀者朋友參考。

關(guān)鍵詞 BIM;鋼結(jié)構(gòu)工程;應(yīng)用

引言

建筑業(yè)面臨著海量、動態(tài)、模糊的數(shù)字數(shù)據(jù)。各種各樣的數(shù)據(jù)模型和算法已經(jīng)被提出和實現(xiàn)，以檢查數(shù)據(jù)，獲取信息，并從信息中獲得理解。它們通常集中在項目的設(shè)計、采購、施工和維護階段的一個或多個方面。這些系統(tǒng)的例子包括交互式設(shè)計系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和三維仿真。本文主要介紹了在鋼結(jié)構(gòu)施工決策過程中使用建筑信息建模（BIM）的框架。它有可改善項目中使用的軟件和數(shù)據(jù)庫的兼容性，幫助用戶選擇制造、交付和安裝的最佳計劃，使數(shù)據(jù)利益相關(guān)者能夠在大量數(shù)據(jù)集中檢測預(yù)期信息并發(fā)現(xiàn)意外情況，為工作現(xiàn)場安全控制制定BIM分區(qū)計劃。

1BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用的重要性

這一項技術(shù)在現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)中，具有很好的利用價值，也克服了傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)工程的一些弊端，特別是在信息的傳送上。因為傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)工程缺乏信息的管理工具，每個階段之間的信息都是閉塞的。在這種情況下，在設(shè)計階段的時候就容易產(chǎn)生一些數(shù)據(jù)，但是往往會進入到后期的階段才能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)更改，如果遇到這樣的問題，會給整個鋼結(jié)構(gòu)工程的施工進度造成很多的弊端。由于數(shù)據(jù)的反復(fù)，錯誤和更改就會多次的重復(fù)計算，整個鋼結(jié)構(gòu)項目的過程變得更加復(fù)雜，產(chǎn)生了一些工程之外不必要的費用，這些費用也包括了人力資源和物質(zhì)等方面的浪費。如果能夠采用BIM技術(shù)，就能夠從最大限度上進行信息化的轉(zhuǎn)變，幫助現(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)工程實現(xiàn)信息之間的互通，每個階段之間的數(shù)據(jù)都是高度一致的。不會存在信息之間的閉塞，而且在項目的過程中也減少了人力計算的投入，減少了物資的浪費，進一步降低了鋼結(jié)構(gòu)工程的費用[1]。

2BIM在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)層

“DDS”是一個支持設(shè)計者進行設(shè)計決策的系統(tǒng)。DDS是直接數(shù)字式頻率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文縮寫。射頻識別（RFID）是 Radio Frequency Identification 的縮寫。射頻識別（RFID）系統(tǒng)的目標是在既沒有物理接觸也沒有視覺接觸的開放環(huán)境中識別物體。它們由插入到對象中的轉(zhuǎn)發(fā)器、讀卡器和通常包含對象信息的數(shù)據(jù)庫組成。射頻識別（RFID）最早出現(xiàn)于1948年，經(jīng)過多年的發(fā)展，這項技術(shù)已經(jīng)成熟到了鋼結(jié)構(gòu)工程中足夠經(jīng)濟、可靠、可廣泛使用的程度。從用于物品（主要是服裝）安全的電子物品監(jiān)控（EAS）到更復(fù)雜的用途，RFID被一些人視為條形碼的必然替代品。隨著使用的增加，人們對隱私和安全的關(guān)注也越來越高。顯然，在RFID像條形碼一樣普及之前，還有大量的工作要做，盡管變化的速度正在迅速增加。RFID數(shù)據(jù)層代表：①設(shè)計特征層，包括建筑類型、設(shè)計風(fēng)格和分區(qū)信息;②材料特征層，包括材料的負荷、張力、耐熱狀況和彎曲特征;③地理布局位置層;④供應(yīng)鏈層，包括信息、天氣、道路狀況和交貨信息。RFID數(shù)據(jù)流和BIM組件也可用于設(shè)計、制造、供應(yīng)和安裝決策。

2.2 利用RFID技術(shù)輔助BIM模型對項目進行控制

RFID數(shù)據(jù)庫存儲和共享每個鋼構(gòu)件的特征和設(shè)計編碼需求，以支持連接設(shè)計。設(shè)計支持系統(tǒng)采用SDS/2和Navisworks，SDS 2和CNC控制制造，RFID作為手繪編碼系統(tǒng)。當使用RFID編碼系統(tǒng)時，其他制造活動都是在BIM/RFID決策模型控制下進行的。RFID還可以幫助BIM團隊制定項目的優(yōu)化計劃。該計劃應(yīng)縮短項目工期，同時滿足技術(shù)、成本和安全要求。目前使用RFID的鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項目的主要目的是跟蹤鋼構(gòu)件的進度和位置。在本研究中，RFID可以作為工程信息的載體。一種無源RFID標簽和低射頻頻率（例如125 kHz標簽）足以滿足當前的需要。RFID包括在這個BIM項目，并影響整個項目。它更方便地管理項目，特別是當跟蹤過程和安裝連接取消[3]。在這個項目中，圖紙設(shè)計已經(jīng)完成。第一步是將二維圖紙轉(zhuǎn)換為BIM三維模型。數(shù)據(jù)庫存儲和共享每個鋼構(gòu)件的特征和設(shè)計編碼需求，以支持連接設(shè)計。設(shè)計支持系統(tǒng)采用SDS/2和Navisworks，SDS 2和CNC控制制造，RFID作為手繪編碼系統(tǒng)。當使用RFID編碼系統(tǒng)時，其他制造活動都是在BIM/RFID決策模型控制下進行的。RFID還可以幫助BIM團隊制定項目的優(yōu)化計劃。該計劃應(yīng)縮短項目工期，同時滿足技術(shù)、成本和安全要求[4]，甚至還可以了囊括BIM技術(shù)的后期運營維護。

3結(jié)束語

綜上所述，使用BIM技術(shù)，可以在鋼結(jié)構(gòu)工程中，開發(fā)一個有效的設(shè)計-計劃-制造-安裝基于Intranet的系統(tǒng)。RFID給鋼鐵部件和事件一個特殊的標志，當保存在RFID標簽中時，可以傳遞它們的信息。在BIM系統(tǒng)中使用RFID標簽和數(shù)據(jù)庫，可以幫助用戶在安裝結(jié)構(gòu)鋼時做出更好的決策。

參考文獻

[1] 崔邯龍，肖超，王松.BIM技術(shù)在某大跨度管桁架工程中的應(yīng)用[J].鋼結(jié)構(gòu)，2019，34（8）：100-104.

[2] 李天，丁慶瑞，樊嘉.BIM技術(shù)在工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)建筑改造設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].建筑科學(xué)，2017，33（11）：87-91.

[3] 唐元鑫，成子橋，魏魯雙，等.工程結(jié)構(gòu)BIM創(chuàng)新技術(shù)及其在筍溪河特大橋工程中的應(yīng)用[J].科技成果管理與研究，2019（3）：87-89.

[4] 郭雯，張家禎.BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑改造中的應(yīng)用[J].中國科技投資，2018（34）：35.