BIM技术在钢结构厂房建造中的应用研究

康红琴

山东方大工程有限责任公司，山东淄博 255120

BIM技术指建筑信息模型，利用相关工具软件赋予建筑内部构件参数信息，利用三维可视化形式展开分析和设计，形成建筑全生命周期参考文件，涉及建筑方案设计、施工以及运营管理等全过程。在钢结构信息化过程中，钢结构生命周期各个阶段中会存在非常多项目信息，不同阶段因为使用不同模型，这种信息孤岛现象的出现对钢结构生产效率的提升有非常大影响。钢结构厂房建造过程中，往往需要将设计、制造和安装相互结合，实现对这类信息孤岛情况的有效控制，BIM技术的应用能够更好地满足这一需要，使钢结构建造流程得到改善，创造出更多的经济效益，本文就此展开了研究分析。

1 BIM技术

1.1 BIM概念

建筑行业中信息化技术的应用，能够使建筑建设技术水平明显提升，为建筑管理工作的开展提供相应支持。以往的建筑管理工作已经无法满足当前建筑市场发展实际需要，利用信息技术，能够为建筑管理建立相应虚拟模型，提高建筑管理有效性，实现信息的共享和集成，也就是说，BIM技术的出现，能够为现代建筑行业发展提供技术方面支撑和保障。BIM技术应用中，虚拟模型应用相对较为典型，利用计算机软件，能够实现对建筑工艺、材料和管理技术的准确描述，利用BIM获取相应建筑模型，该模型在物业管理、成本管理等方面有非常广泛应用。

1.2 BIM技术原理

BIM技术功能的实现需要与相应应用软件相结合，包含设备管理、预算、结构设计等方面内容。当前市场上常见的BIM设计软件有Autodesk公司等，Autodesk系列软件能够帮助建筑设计人员更加快速完成各项工作，BIM技术的应用能够实现对文档编制和施工设计概念探索，将维护设计数据作用充分全面发挥出来。针对设计师在项目中的变更，利用参数化技术可以更好的实现，使设计文档可靠性和协调性得到有效保证。

AutoCAD软件在实际应用中有着非常强大功能，能够创建钢结构设计，可使用钢结构模块，也可进行模型创建，生成快速钢结构施工图，利用专业混凝土模块能够使混凝土构件精度明显提高。

1.3 BIM价值优势

早在20世纪90年代，AutoCAD等画图软件逐渐开始应用，建筑设计人员利用AutoCAD软件展开设计，能够解放传统手工绘图方式，使工作效率有明显提高。在建筑设计中，与电脑软件相结合，能够进一步提高生产效率，促进房地产等行业发展。CAD工具的出现，人们办事效率明显提高，随着时间的推移，这种工作效果也将更加持久，产生更多的价值，逐渐在房地产行业信息管理中发挥越来越重要价值，能够使建筑行业整体局面发展显著改变。BIM技术的价值优势主要表现在以下几个方面：

第一，提供及时准确的基础数据。以往工程设计过程中，人们更多的利用手动方式展开统计和测量，工作存在非常大重复性，需要使用大量劳动力资源，手工计算过程中，容易因为误差等带来一系列问题，利用BIM技术，能够实现对土建等专业建模，提供相应工程数据，获取工程报价，为工程项目的开展提供重要依据和支撑。

第二，碰撞检查。BIM技术在工程建设中还能够进行该冲突检测，涉及暖通、消防、给排水等方面，将建好的模型放在BIM平台，实现对工程碰撞点的自动查找，之后碰撞点位置和设备等与图纸相对应地方，都可以通过碰撞检测方式实现，避免图纸冲突所产生的损失和延误。

第三，虚拟施工指导。借助BIM可视化功能，可以找到施工中存在的问题和不足，及时明确技术难题出现的原因，借助三维模型实现对问题的有效解决；施工前，通过与施工单位沟通，使虚拟施工问题得到有效解决，避免有浪费材料和返工等情况出现。另外，还可以以BIM模型为基础，展开二次渲染，提高三维效果和精度，为人们营造一种真实感，利用动画等方式显示较为特殊的技术和工艺，提高中标率。

2 BIM技术在钢结构厂房建造中的应用

2.1 BIM技术在投标报价中的应用

将BIM应用在投标报价中，首先从设计院等获取BIM建筑模型，重复建模不仅增加错误率，同时还会造成时间的严重浪费。建筑模型自动厂房维护系统信息不仅包含墙面板、屋面板面积等，同时还包含门窗、楼梯等方面内容。在厂房结构重量方面，一种是设计院图纸，并未采取BIM技术，需要重新建立BIM模型，另一种是选择有结构设计资质企业完成设计，再利用软件计算，获取工程量报表。BIM技术应用在投标报价中，不仅可以节约大量时间，同时还能使投标报价准确性明显提升。

2.2 BIM技术在结构设计中的应用

受到国内结构标准与国外不统一等因素影响，BIM技术在结构设计中的应用受到极大限制。国内结构设计多选择PKPM软件，PLPM与BIM软件接口的研发相对较迟。结构设计中BIM技术的应用，首先安装Tekla软件与Staad.pro软件，在Tekla软件中建立相应的物理模型和分析模型，之后将分析模型导入Staad.pro软件，展开荷载组合、力学分析等工作，最终实现对截面的优化，将所优化的截面导入Tekla软件，完成设计。结构设计阶段BIM软件的应用，不仅能够进行结构荷载计算，同时还能更好地服务于详图深化和报价服务。在报价阶段服务方面，可将结构设计模型导入BIM软件，节约手工数据所花费时间，在详图深化阶段，将模型导入Tekla Structures 软件，节约模型搭建时间。

2.3 BIM技术在加工制造中的应用

首先，3D模型。在引入三维技术后，能够使深化设计工作更为便捷和直观的开展，为详图工程师提供完整的模型。以往详图工程师在放样方面选择CAD手工放样方式，容易出现遗漏，很难综合各个方面因素分析考虑。BIM软件的使用，能够结合设计师具体要求，在三维模型中增加相应节点，实现对3D模型图的深化。

第二，3D节点。在引入三维技术后，通过建立三维模型，工程师可结合设计师要求，增加相应节点。BIM技术引入后，可将节点直观呈现，及时发现以往无法发现的扭剪型螺栓安装控件等问题。

第三，图纸自动化。Tekla软件智能化程度高，在模型中可直接搭建相应零件和构件，用户生成图纸后可结合图纸内容生成相应的零件图和构件图。

第四，碰撞检查。本次工程项目工艺复杂，管线交错布置，如果未能在施工前期做好碰撞检查，那么施工过程中非常容易返工，不仅影响施工进度，同时还会严重浪费投资。

第五，自动化加工。在深化Tekla Structures模型后，可将NC数据生成相应的NC文件，因为NC数据来自Tekla Structures模型，不仅可以用来套料，在板零件加工方面同样有非常好的应用效果。

2.4 BIM在现场安装中的应用

BIM技术应用在现场安装中，可发挥出非常重要价值和作用，能够为安装人员提供更为直观感受，制作3D模拟安装示意图和3D安装图，同时附加时间和空间方面信息。利用Tekla公司的Tekla BIMsight软件，能够直接导出模型，利用智能电脑、笔记本等打开，不需要翻阅安装图，可在计算机中找到相应位置构件编号和数量等，提高安装的直观性和便捷性。比如，现场吊装用模块图和安装照片，从安全性角度出发，可将项目分为多个不同模块，直接进行梁、柱、支撑等的统一吊装，减少高空作业量，在提高施工效率的同时更好地保证施工人员安全。模块化吊装过程中，分区加工和打包难度非常大；另外，有构件可能需要直接运送至海外工地，面临加工制造、运输以及安装过程追溯等方面问题，利用BIM技术，能够实现对不同阶段数据的汇总，之后与采购所使用的钢板相对应，满足全过程追溯需要。

3 结语

BIM技术应用在钢结构厂房建造中，具有提供及时准确的基础数据、碰撞检查、虚拟施工指导等方面优势。钢结构厂房建造中BIM技术的应用主要集中在投标报价、结构设计、加工制造和现场安装等方面，能够在提高施工效率的同时节约施工成本，保证施工质量和安全，更好地满足钢结构厂房建造实际需要，取得理想的建设质量和建设效益。