李鵬

摘要：在當(dāng)前的建筑設(shè)計行業(yè)中，BIM技術(shù)目前是建筑領(lǐng)域中重要的現(xiàn)代數(shù)字化模型技術(shù)。本文分析并研究了BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計，施工以及后續(xù)運維三個階段的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);鋼結(jié)構(gòu);應(yīng)用和設(shè)計

目前，BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用主要集中在設(shè)計過程中。本文對BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計、施工、未來運行和維護(hù)三個階段的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究，總結(jié)了BIM技術(shù)在建筑信息產(chǎn)業(yè)中的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，以期加以利用和發(fā)展。中國將充分利用其價值，促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展，為中國現(xiàn)代信息經(jīng)濟發(fā)展貢獻(xiàn)更大的價值和作用。

一、BIM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

BIM就是所謂的建筑信息模型，簡稱為BIM。近年來，人們對BIM技術(shù)的研究不斷深入，帶動了BIM技術(shù)的飛速發(fā)展，已成為繼CAD技術(shù)之后的建筑業(yè)的第二次技術(shù)革命。但現(xiàn)階段的推廣及使用存在一定的困難，因為在建設(shè)項目的過程中必須投入大量的人力和物力。為避免錯誤和風(fēng)險，相關(guān)部門強烈建議在建筑施工中使用BIM技術(shù)。此外，為減輕未來發(fā)展過程中的資源負(fù)擔(dān)，中國相關(guān)部門積極倡導(dǎo)綠色建筑，積極支持信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鼓勵建筑業(yè)更多地利用BIM技術(shù)和研究創(chuàng)新。

二、鋼結(jié)構(gòu)工程概述及特點

鋼結(jié)構(gòu)工程是一種結(jié)構(gòu)，其中鋼框架用作主要建筑材料，原始零件在現(xiàn)場建造并以特定形式連接。在開發(fā)過程中，鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕、機械性能好、抗震性能好、施工速度快、工業(yè)化水平高、投資回報快、外形美觀等一系列優(yōu)點，具有可持續(xù)發(fā)展的一系列優(yōu)點。它也已廣泛用于開發(fā)中，主要用于大型工廠建筑物、輕型結(jié)構(gòu)項目和高層建筑項目中。

三、BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中起著重要作用，可以處理大量數(shù)據(jù)并制作形成相關(guān)的報告。另外，BIM技術(shù)可以在應(yīng)用過程中有效地執(zhí)行可持續(xù)的低能耗應(yīng)用，但是由于該技術(shù)的完整性，近年來對該技術(shù)的研究和參考文獻(xiàn)很少。

3.1 在設(shè)計階段的應(yīng)用

3.1.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的問題

為了使鋼結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)順利進(jìn)行，需要改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段，但是由于鋼結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)設(shè)計階段缺乏專業(yè)知識和技術(shù)，程序設(shè)計過程中會出現(xiàn)設(shè)計深度不足和成本高昂的問題。這不僅浪費了人力和物力，而且嚴(yán)重影響了項目進(jìn)度，因為無法滿足項目后期所期望的設(shè)計，進(jìn)而必須對其進(jìn)行修改和重做。

3.1.2 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計階段，可以使用BIM技術(shù)進(jìn)行圖紙比較設(shè)計，可以使用“建筑庫”和“節(jié)點庫”進(jìn)行3D建模，并可以使用數(shù)字信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。該技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于優(yōu)化施工節(jié)點，而且有助于項目的信息管理。不僅如此，BIM技術(shù)還使用二維技術(shù)來生成成本報告，改善用于項目建設(shè)和成本管理的實用有效數(shù)據(jù)，優(yōu)化項目推廣和管理，并為項目建設(shè)獲得更大的經(jīng)濟效益。

3.2 施工中的應(yīng)用

3.2.1 鋼結(jié)構(gòu)施工階段的問題

當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)工程的施工過程中需要注意很多項目和環(huán)節(jié)，主要涉及項目的成本、質(zhì)量、進(jìn)度、安全和管理等方面。具體來說，由于項目期間施工過程中存在許多不確定因素，因此不可避免的是，項目變更會影響項目估算，并導(dǎo)致?lián)p失超過項目估算成本。在此過程中，不正確的施工技術(shù)會影響項目的進(jìn)度，導(dǎo)致工期延誤并導(dǎo)致經(jīng)濟損失。由于污染、損壞和搬遷，零件在運輸和安裝過程中的不當(dāng)護(hù)理會影響施工進(jìn)度，致使施工工期被推遲。由于在項目進(jìn)行期間需要大量人員進(jìn)行現(xiàn)場工作，因此出現(xiàn)了不可預(yù)測的安全和技術(shù)問題，最終影響了項目的建設(shè)。

3.2.2 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工階段的應(yīng)用

使用BIM技術(shù)模擬施工前的設(shè)計和施工推廣環(huán)節(jié)可以有效避免上述問題，從而最大程度地保證工程進(jìn)度。此外，在鋼結(jié)構(gòu)項目開發(fā)中使用BIM技術(shù)主要體現(xiàn)在3D模型的構(gòu)建中。在施工過程中，3D模型以數(shù)字方式管理部件的參數(shù)，并使用這些參數(shù)以整體方式模擬施工現(xiàn)場的參數(shù)來構(gòu)建模型，以確保最大程度地保護(hù)風(fēng)險并確保順利安裝，同時也防止施工過程中出現(xiàn)錯誤沖突和施工安全等問題。此外，近年來，相關(guān)的科學(xué)研究人員開發(fā)了軟件插件，這些插件可以使用4D仿真建模和BIM實現(xiàn)更快、更智能的建模。在此基礎(chǔ)上，BIM可以有效整合設(shè)計、施工、工程造價、風(fēng)險調(diào)查等問題進(jìn)行綜合保護(hù)，從而實現(xiàn)施工進(jìn)度和質(zhì)量的根本保證。

3.3 在運營階段的應(yīng)用

與鋼結(jié)構(gòu)工程的整個過程（即運營階段）還有另一個重要的聯(lián)系。由于該階段的長期投資，在管理、運營和維護(hù)中進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新非常重要。在現(xiàn)有建筑物的運行和維護(hù)中，通常使用Excel表中的工程圖，收集的手冊數(shù)據(jù)和設(shè)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視、運行和維護(hù)。但是，由于近年來的大型鋼結(jié)構(gòu)項目，傳統(tǒng)的操作技術(shù)已無法滿足項目的發(fā)展。因此，為了解決現(xiàn)有數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的技術(shù)難題，從根本上解決及時差距和數(shù)據(jù)傳輸意圖喪失的問題，必須使用BIM技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行全面歸檔和監(jiān)控，從根本上保證整體配置。

四、結(jié)論

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應(yīng)用研究主要集中在可視化模型的創(chuàng)建、深度設(shè)計、工程圖報告生成、設(shè)計審查以及將BIM技術(shù)用于可持續(xù)性低能耗設(shè)計的應(yīng)用研究中。在建設(shè)階段，在BIM技術(shù)的應(yīng)用研究中，有許多針對建筑4D模擬和管理項目進(jìn)度成本的應(yīng)用文件，并且也對建筑質(zhì)量驗收安全與文明建設(shè)，建筑風(fēng)險管理和材料管理，建筑廢料回收管理進(jìn)行了深入研究。

五、結(jié)束語

隨著BIM技術(shù)和模塊化施工技術(shù)的應(yīng)用在建筑項目中的不斷深化，可以進(jìn)一步確保項目的質(zhì)量和進(jìn)度，并加強對項目成本的過程管理和控制，確保了建筑項目在設(shè)計和產(chǎn)品模塊化方面的標(biāo)準(zhǔn)化會向前推進(jìn)。生產(chǎn)工業(yè)化，建筑裝配，管理信息化等各方面已提高到新水平，有力地推動了中國建筑業(yè)的工業(yè)化和社會工業(yè)化進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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