論BIM在鋼結構工程中的應用

牛著廷（山東華邦建設集團有限公司，山東濰坊262500）

我國現在的建筑行業發展過程中需要面對很多數字信息。這些數據模型和信息已經被提出和完成，用來檢查數據信息的準確性，還可以更好地理解信息內容。它們一般都會在工程的設計、采購、施工和維修環節使用。這些系統包括有交互式設計系統、決策支持系統和三維仿真系統。本篇文章對鋼結構工程當中的BIM技術的使用進行了簡單的介紹。BIM技術有助于改進工程建設中軟件和數據庫的兼容性，讓用戶以最快的速度找到最合適的計劃，BIM對數據的收集和整理能夠對工程建設過程中的意外情況進行預測，提高了施工現場的安全性。

1 鋼結構工程的特點

鋼結構工程對鋼材料的強度要求是很高的，鋼材料具備很好的塑性和韌性，因此鋼結構工程和混凝土、木材等其他建筑材料工程有著很大的區別。并且，鋼筋混凝土的質量不算是很大，尤其是一些面積比較大的工程結構和跨度比較大的工程結構，鋼結構工程具有其他材料工程不具備的優點。

通過對比鋼結構工程和其他施工材料工程之后發現，鋼結構工程的內部結構是比較穩定且均勻的，所以說鋼結構工程的整體受力和計算機模型比較接近，所以對人們在分析鋼結構和開展鋼結構工程的時候也有很大的幫助，鋼結構工程的可靠性超過了其他施工材料工程，鋼結構工程更能滿足人們對現代化建筑物的多功能要求，而且鋼結構工程的抗震能力比較好。

現在的鋼結構工程已經被廣泛使用在現代化建筑物工程當中，根據工程結構的不同制造出了很多不一樣的材料，讓這些工程結構的尺寸和規格都符合標準，后續的工作人員在加工材料的時候也會更方便。不過鋼結構工程也是存在一定的缺點的，比如鋼結構比較容易腐蝕，容易生銹和耐火性差等。但是隨著科學技術的不斷發展，人們已經開始采取相關措施來改進鋼結構工程存在的缺點，逐步完善鋼結構工程的可靠性。鋼結構工程本身就具備很多優點，和其他材料工程對比而言，鋼結構工程有很大的優勢，尤其是在建筑工程施工質量得到了保證之后，鋼材料工程的施工速度是超過了其他材料工程的，質量有了保證，效率也會得到相應的提高。

2 BIM技術在鋼結構工程中應用的重要性

該技術如果應用在現代化鋼結構工程當中，是可以帶來很大的經濟價值的，傳統的鋼結構工程存在很多缺點，最為明顯的缺點就是信息的傳送環節，傳統的鋼結構工程沒有有效的管理工具，而且每一個環節之間都是無法連接的。面對這種情況，在設計鋼結構工程的時候就會產生很多的數據，這些數據前期是沒有辦法更改的，只有到了后期才可以更改。當出現這種問題的時候，就會影響到整個鋼結構工程的施工進度。因為數據是反反復復的，每出現一次錯誤或者每更改一次都是需要很大的計算量的，這都會增加鋼結構工程的成本，還會浪費很多的時間，嚴重影響到了鋼結構工程的工期。如果可以使用BIM技術的話，就可以很好地將數據進行轉換，讓每一個環節都實現信息的互通，確保每一個環節的數據都是相似的。環節之間不會出現信息閉塞的問題，而且BIM技術不需要太多的計算量，可以縮短工程工期，節約很多成本，避免了浪費，該技術的應用具備很高的經濟價值。

3 BIM在鋼結構工程中的應用

3.1 數據層

“DDS”是一種幫助設計者完成設計決策的系統。DDS是直接數字式頻率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文縮寫。射頻識別（RFID）是Radio Frequency Identification的縮寫。射頻識別系統是在沒有碰觸到物體和沒有看到物體的時候，就能夠識別物體的一種系統。這個系統是由轉發器、讀卡器和一些對象信息數據庫共同構成的。這項技術最早出現在1948年，RFID技術經過了很多年的發展，已經較為完善了，能夠在鋼結構工程當中使用，提高鋼結構工程的經濟性和可靠性。這項技術在以前是專門用來對食品和服裝等進行監控的，但是現在的RFID技術已經成為條形碼的替代品。現在的人們對RFID使用量越來越大，人們越來越重視對自身隱私的保護。而且，RFID技術還沒有和條形碼一樣受到廣泛使用之前，仍然有很多需要改進的地方，而且RFID變化的速度越來越快了。

RFID數據層代表：①設計特征層，包含了建筑物類別、建筑物設計風格和分區信息；②材料特征層，主要包括了材料的負荷、張力、耐熱性和彎曲情況；③地理布局位置層；④供應鏈層，主要包含了道路情況，天氣狀況、交貨信息和信息等；RFID數據流和BIM組件可以用來進行設計、制造、供應和安裝設計。

3.2 利用RFID技術輔助BIM模型對項目進行控制

RFID數據庫保存與共享所有的鋼結構特點和設計編碼要求都是一樣的，為了保證連接設計良好，設計過程中使用了SDS/2和Navisworks，SDS2和CNC控制制造，RFID作為手繪編碼系統。在使用RFID編碼系統的過程中，剩下的制造活動都需要在BIM/RFID決策模型控制的基礎上完成。RFID還具備優化BIM團隊項目制定的作用，制定出有效的計劃可以減少施工工期，而且還可以滿足工程對技術、成本和質量的要求。當前采用的RFID鋼結構建設項目主要是為了對鋼材料的位置和進展進行跟蹤。本次的研究當中，RFID被作為一種工程信息的載體。一種無源RFID標簽和低射頻頻率(例如125kHz標簽)足以滿足當前的需要。RFID已經被BIM項目容納了，而且會影響到整個項目的進行。RFID的采用會更方便管理工程項目，尤其是跟蹤過程和安裝連接過程。鋼結構工程項目中，設計好圖紙以后，就需要把二維圖紙變成BIM三維模型。數據庫存儲和共享每個鋼構件的特征和設計編碼需求，以支持連接設計。設計支持系統采用SDS/2和Navisworks，SDS2和CNC控制制造，RFID作為手繪編碼系統。當使用RFID編碼系統時，其他制造活動都是在BIM/RFID決策模型控制下進行的。RFID技術在BIM團隊上的應用，可以對整個計劃進行優化。計劃得到優化以后，就可以縮短工程的時間，提高工程質量和安全性，還可以降低工程的成本消耗，在鋼結構后續的維修工作中也具有高效的作用。

4 BIM技術在鋼結構工程中的應用推廣

BIM鋼結構工程已經在現代化鋼結構工程應用當中取得了不錯的成效，能夠在鋼結構工程的各個方面體現出來。BIM技術的主要作用就是解決鋼結構工程當中經常出現的一些問題，比如制作和裝配過程中出現的問題。不過任何一種施工最重要的環節還是對施工現場的管理和組織，面對當前的建筑物構建現場裝配來說，鋼結構工程是一個非常重要的環節。所以，本文從鋼結構工程的角度出發，在BIM技術工程設計和制作方面使用的基礎上，對BIM技術給鋼結構工程帶來的效果進行了分析，BIM技術的應用對鋼結構工程施工現場的管理有很重要的作用。我們都知道，鋼結構工程當中使用的鋼材料價格是非常高昂的，而且需要很多人工勞力，這就造成鋼結構工程所需要的成本較高，這也是當前鋼結構工程施工過程中最主要的問題，也是最需要解決的問題。對于這種情況，一般情況下業主方都會考慮到這方面的影響，然后再做最后的決策。BIM技術其實就是采用信息化管理方式來調整整個鋼結構工程，對鋼結構工程進行全面的管理工作，是一種系統化的管理方式，而且還包括工程施工的管理工作。所以，BIM技術對鋼結構工程來說是非常重要的，可以有效地提高鋼結構工程的質量和效率，BIM技術的應用還可以有效降低鋼結構工程的成本消耗，采用科學合理的方式降低成本，從而提高整個鋼結構工程的效率和質量，而且現在很多人在施工材料的選擇上都會選擇鋼材料，BIM技術的出現和應用也給我國鋼結構工程的未來發展奠定了扎實的基礎。

5 結語

經過上面的分析我們可以發現，將BIM技術應用到鋼結構工程當中，就可以很好地將數據進行轉換，讓每一個環節都實現信息的互通，確保每一個環節的數據都是相似的。環節之間不會出現信息閉塞的問題，而且BIM技術不需要太多的計算量，可以縮短工程工期，節約很多成本，避免了浪費，該技術的應用具備很高的經濟價值。通過設計、計劃、制造和安裝來完成對INTRANET系統的安裝。再使用RFID給鋼結構工程記錄上一個特別的標記，通過RFID系統就可以傳遞鋼結構工程每個環節之間的各項信息。通過將RFID技術和BIM技術結合，就能夠幫助客戶在設計和安裝鋼結構工程過程中設計出更好地方案。