BIM技術在鋼結構工程設計制造中的應用研究

李鵬

摘要：在當前的建筑設計行業中，BIM技術目前是建筑領域中重要的現代數字化模型技術。本文分析并研究了BIM技術在鋼結構工程設計，施工以及后續運維三個階段的應用。

關鍵詞：BIM技術;鋼結構;應用和設計

目前，BIM技術在鋼結構工程中的應用主要集中在設計過程中。本文對BIM技術在鋼結構工程設計、施工、未來運行和維護三個階段的應用進行了分析和研究，總結了BIM技術在建筑信息產業中的國內外應用現狀，以期加以利用和發展。中國將充分利用其價值，促進創新發展，為中國現代信息經濟發展貢獻更大的價值和作用。

一、BIM技術的應用與發展

BIM就是所謂的建筑信息模型，簡稱為BIM。近年來，人們對BIM技術的研究不斷深入，帶動了BIM技術的飛速發展，已成為繼CAD技術之后的建筑業的第二次技術革命。但現階段的推廣及使用存在一定的困難，因為在建設項目的過程中必須投入大量的人力和物力。為避免錯誤和風險，相關部門強烈建議在建筑施工中使用BIM技術。此外，為減輕未來發展過程中的資源負擔，中國相關部門積極倡導綠色建筑，積極支持信息產業發展，鼓勵建筑業更多地利用BIM技術和研究創新。

二、鋼結構工程概述及特點

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

三、BIM技術應用于鋼結構工程

BIM技術在鋼結構工程中起著重要作用，可以處理大量數據并制作形成相關的報告。另外，BIM技術可以在應用過程中有效地執行可持續的低能耗應用，但是由于該技術的完整性，近年來對該技術的研究和參考文獻很少。

3.1 在設計階段的應用

3.1.1 鋼結構設計階段的問題

為了使鋼結構業務順利進行，需要改進鋼結構的設計階段，但是由于鋼結構業務設計階段缺乏專業知識和技術，程序設計過程中會出現設計深度不足和成本高昂的問題。這不僅浪費了人力和物力，而且嚴重影響了項目進度，因為無法滿足項目后期所期望的設計，進而必須對其進行修改和重做。

3.1.2 在鋼結構設計階段應用BIM技術

在鋼結構工程的設計階段，可以使用BIM技術進行圖紙比較設計，可以使用“建筑庫”和“節點庫”進行3D建模，并可以使用數字信息技術進行數據輸入。該技術的應用不僅有助于優化施工節點，而且有助于項目的信息管理。不僅如此，BIM技術還使用二維技術來生成成本報告，改善用于項目建設和成本管理的實用有效數據，優化項目推廣和管理，并為項目建設獲得更大的經濟效益。

3.2 施工中的應用

3.2.1 鋼結構施工階段的問題

當前，鋼結構工程的施工過程中需要注意很多項目和環節，主要涉及項目的成本、質量、進度、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，并導致損失超過項目估算成本。在此過程中，不正確的施工技術會影響項目的進度，導致工期延誤并導致經濟損失。由于污染、損壞和搬遷，零件在運輸和安裝過程中的不當護理會影響施工進度，致使施工工期被推遲。由于在項目進行期間需要大量人員進行現場工作，因此出現了不可預測的安全和技術問題，最終影響了項目的建設。

3.2.2 BIM技術在鋼結構施工階段的應用

使用BIM技術模擬施工前的設計和施工推廣環節可以有效避免上述問題，從而最大程度地保證工程進度。此外，在鋼結構項目開發中使用BIM技術主要體現在3D模型的構建中。在施工過程中，3D模型以數字方式管理部件的參數，并使用這些參數以整體方式模擬施工現場的參數來構建模型，以確保最大程度地保護風險并確保順利安裝，同時也防止施工過程中出現錯誤沖突和施工安全等問題。此外，近年來，相關的科學研究人員開發了軟件插件，這些插件可以使用4D仿真建模和BIM實現更快、更智能的建模。在此基礎上，BIM可以有效整合設計、施工、工程造價、風險調查等問題進行綜合保護，從而實現施工進度和質量的根本保證。

3.3 在運營階段的應用

與鋼結構工程的整個過程（即運營階段）還有另一個重要的聯系。由于該階段的長期投資，在管理、運營和維護中進行技術創新非常重要。在現有建筑物的運行和維護中，通常使用Excel表中的工程圖，收集的手冊數據和設備系統數據進行監視、運行和維護。但是，由于近年來的大型鋼結構項目，傳統的操作技術已無法滿足項目的發展。因此，為了解決現有數據保護技術的技術難題，從根本上解決及時差距和數據傳輸意圖喪失的問題，必須使用BIM技術對數據進行全面歸檔和監控，從根本上保證整體配置。

四、結論

BIM技術在鋼結構設計階段的應用研究主要集中在可視化模型的創建、深度設計、工程圖報告生成、設計審查以及將BIM技術用于可持續性低能耗設計的應用研究中。在建設階段，在BIM技術的應用研究中，有許多針對建筑4D模擬和管理項目進度成本的應用文件，并且也對建筑質量驗收安全與文明建設，建筑風險管理和材料管理，建筑廢料回收管理進行了深入研究。

五、結束語

隨著BIM技術和模塊化施工技術的應用在建筑項目中的不斷深化，可以進一步確保項目的質量和進度，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計和產品模塊化方面的標準化會向前推進。生產工業化，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的工業化和社會工業化進程。

參考文獻

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（成都東南鋼結構有限公司?四川?成都?611430）