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(lái)作為基礎(chǔ)的材料。并且鋼結(jié)構(gòu)工程是需要進(jìn)行拼裝，才能夠完成的一項(xiàng)工程。所以，也在鋼結(jié)構(gòu)的拼裝過程中就需要嚴(yán)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(xiǎn)問題。通過對(duì)目前的鋼結(jié)構(gòu)工程調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，雖然我國(guó)目前鋼結(jié)構(gòu)工程已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，但是對(duì)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(xiàng)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(dòng)態(tài)、模糊的數(shù)字?jǐn)?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(shí)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(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工和維護(hù)階段的一個(gè)或多個(gè)方面。這些系統(tǒng)的例子包括交互式設(shè)計(jì)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(xiàng)目中使用的軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)的兼容性，幫助用戶選擇制造、交付和安裝的最佳計(jì)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(cè)預(yù)期信息并發(fā)現(xiàn)意外情況，為工作現(xiàn)場(chǎng)安全控制制定BIM分區(qū)計(jì)劃。

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

這一項(xiàng)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(jià)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?yàn)閭鹘y(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)工程缺乏信息的管理工具，每個(gè)階段之間的信息都是閉塞的。在這種情況下，在設(shè)計(jì)階段的時(shí)候就容易產(chǎn)生一些數(shù)據(jù)，但是往往會(huì)進(jìn)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(huì)給整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程的施工進(jìn)度造成很多的弊端。由于數(shù)據(jù)的反復(fù)，錯(cuò)誤和更改就會(huì)多次的重復(fù)計(jì)算，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)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(fèi)用，這些費(fèi)用也包括了人力資源和物質(zhì)等方面的浪費(fèi)。如果能夠采用BIM技術(shù)，就能夠從最大限度上進(jìn)行信息化的轉(zhuǎn)變，幫助現(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)現(xiàn)信息之間的互通，每個(gè)階段之間的數(shù)據(jù)都是高度一致的。不會(huì)存在信息之間的閉塞，而且在項(xiàng)目的過程中也減少了人力計(jì)算的投入，減少了物資的浪費(fèi)，進(jìn)一步降低了鋼結(jié)構(gòu)工程的費(fèi)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(gè)支持設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)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(shí)別（RFID）是 Radio Frequency Identification 的縮寫。射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)的目標(biāo)是在既沒有物理接觸也沒有視覺接觸的開放環(huán)境中識(shí)別物體。它們由插入到對(duì)象中的轉(zhuǎn)發(fā)器、讀卡器和通常包含對(duì)象信息的數(shù)據(jù)庫(kù)組成。射頻識(shí)別（RFID）最早出現(xiàn)于1948年，經(jīng)過多年的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟到了鋼結(jié)構(gòu)工程中足夠經(jīng)濟(jì)、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(duì)隱私和安全的關(guān)注也越來(lái)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(jì)特征層，包括建筑類型、設(shè)計(jì)風(fēng)格和分區(qū)信息;②材料特征層，包括材料的負(fù)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(jì)、制造、供應(yīng)和安裝決策。

2.2 利用RFID技術(shù)輔助BIM模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行控制

RFID數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和共享每個(gè)鋼構(gòu)件的特征和設(shè)計(jì)編碼需求，以支持連接設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)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(dāng)使用RFID編碼系統(tǒng)時(shí)，其他制造活動(dòng)都是在BIM/RFID決策模型控制下進(jìn)行的。RFID還可以幫助BIM團(tuán)隊(duì)制定項(xiàng)目的優(yōu)化計(jì)劃。該計(jì)劃應(yīng)縮短項(xiàng)目工期，同時(shí)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(xiàng)目的主要目的是跟蹤鋼構(gòu)件的進(jìn)度和位置。在本研究中，RFID可以作為工程信息的載體。一種無(wú)源RFID標(biāo)簽和低射頻頻率（例如125 kHz標(biāo)簽）足以滿足當(dāng)前的需要。RFID包括在這個(gè)BIM項(xiàng)目，并影響整個(gè)項(xiàng)目。它更方便地管理項(xiàng)目，特別是當(dāng)跟蹤過程和安裝連接取消[3]。在這個(gè)項(xiàng)目中，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)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(kù)存儲(chǔ)和共享每個(gè)鋼構(gòu)件的特征和設(shè)計(jì)編碼需求，以支持連接設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)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(dāng)使用RFID編碼系統(tǒng)時(shí)，其他制造活動(dòng)都是在BIM/RFID決策模型控制下進(jìn)行的。RFID還可以幫助BIM團(tuán)隊(duì)制定項(xiàng)目的優(yōu)化計(jì)劃。該計(jì)劃應(yīng)縮短項(xiàng)目工期，同時(shí)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(yùn)營(yíng)維護(hù)。

3結(jié)束語(yǔ)

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(gè)有效的設(shè)計(jì)-計(jì)劃-制造-安裝基于Intranet的系統(tǒng)。RFID給鋼鐵部件和事件一個(gè)特殊的標(biāo)志，當(dāng)保存在RFID標(biāo)簽中時(shí)，可以傳遞它們的信息。在BIM系統(tǒng)中使用RFID標(biāo)簽和數(shù)據(jù)庫(kù)，可以幫助用戶在安裝結(jié)構(gòu)鋼時(shí)做出更好的決策。

參考文獻(xiàn)

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[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(guó)科技投資，2018（34）：35.