BIM技术在钢结构工程设计制造中的应用研究

李鹏

摘要：在当前的建筑设计行业中，BIM技术目前是建筑领域中重要的现代数字化模型技术。本文分析并研究了BIM技术在钢结构工程设计，施工以及后续运维三个阶段的应用。

关键词：BIM技术;钢结构;应用和设计

目前，BIM技术在钢结构工程中的应用主要集中在设计过程中。本文对BIM技术在钢结构工程设计、施工、未来运行和维护三个阶段的应用进行了分析和研究，总结了BIM技术在建筑信息产业中的国内外应用现状，以期加以利用和发展。中国将充分利用其价值，促进创新发展，为中国现代信息经济发展贡献更大的价值和作用。

一、BIM技术的应用与发展

BIM就是所谓的建筑信息模型，简称为BIM。近年来，人们对BIM技术的研究不断深入，带动了BIM技术的飞速发展，已成为继CAD技术之后的建筑业的第二次技术革命。但现阶段的推广及使用存在一定的困难，因为在建设项目的过程中必须投入大量的人力和物力。为避免错误和风险，相关部门强烈建议在建筑施工中使用BIM技术。此外，为减轻未来发展过程中的资源负担，中国相关部门积极倡导绿色建筑，积极支持信息产业发展，鼓励建筑业更多地利用BIM技术和研究创新。

二、钢结构工程概述及特点

钢结构工程是一种结构，其中钢框架用作主要建筑材料，原始零件在现场建造并以特定形式连接。在开发过程中，钢结构具有重量轻、机械性能好、抗震性能好、施工速度快、工业化水平高、投资回报快、外形美观等一系列优点，具有可持续发展的一系列优点。它也已广泛用于开发中，主要用于大型工厂建筑物、轻型结构项目和高层建筑项目中。

三、BIM技术应用于钢结构工程

BIM技术在钢结构工程中起着重要作用，可以处理大量数据并制作形成相关的报告。另外，BIM技术可以在应用过程中有效地执行可持续的低能耗应用，但是由于该技术的完整性，近年来对该技术的研究和参考文献很少。

3.1 在设计阶段的应用

3.1.1 钢结构设计阶段的问题

为了使钢结构业务顺利进行，需要改进钢结构的设计阶段，但是由于钢结构业务设计阶段缺乏专业知识和技术，程序设计过程中会出现设计深度不足和成本高昂的问题。这不仅浪费了人力和物力，而且严重影响了项目进度，因为无法满足项目后期所期望的设计，进而必须对其进行修改和重做。

3.1.2 在钢结构设计阶段应用BIM技术

在钢结构工程的设计阶段，可以使用BIM技术进行图纸比较设计，可以使用“建筑库”和“节点库”进行3D建模，并可以使用数字信息技术进行数据输入。该技术的应用不仅有助于优化施工节点，而且有助于项目的信息管理。不仅如此，BIM技术还使用二维技术来生成成本报告，改善用于项目建设和成本管理的实用有效数据，优化项目推广和管理，并为项目建设获得更大的经济效益。

3.2 施工中的应用

3.2.1 钢结构施工阶段的问题

当前，钢结构工程的施工过程中需要注意很多项目和环节，主要涉及项目的成本、质量、进度、安全和管理等方面。具体来说，由于项目期间施工过程中存在许多不确定因素，因此不可避免的是，项目变更会影响项目估算，并导致损失超过项目估算成本。在此过程中，不正确的施工技术会影响项目的进度，导致工期延误并导致经济损失。由于污染、损坏和搬迁，零件在运输和安装过程中的不当护理会影响施工进度，致使施工工期被推迟。由于在项目进行期间需要大量人员进行现场工作，因此出现了不可预测的安全和技术问题，最终影响了项目的建设。

3.2.2 BIM技术在钢结构施工阶段的应用

使用BIM技术模拟施工前的设计和施工推广环节可以有效避免上述问题，从而最大程度地保证工程进度。此外，在钢结构项目开发中使用BIM技术主要体现在3D模型的构建中。在施工过程中，3D模型以数字方式管理部件的参数，并使用这些参数以整体方式模拟施工现场的参数来构建模型，以确保最大程度地保护风险并确保顺利安装，同时也防止施工过程中出现错误冲突和施工安全等问题。此外，近年来，相关的科学研究人员开发了软件插件，这些插件可以使用4D仿真建模和BIM实现更快、更智能的建模。在此基础上，BIM可以有效整合设计、施工、工程造价、风险调查等问题进行综合保护，从而实现施工进度和质量的根本保证。

3.3 在运营阶段的应用

与钢结构工程的整个过程（即运营阶段）还有另一个重要的联系。由于该阶段的长期投资，在管理、运营和维护中进行技术创新非常重要。在现有建筑物的运行和维护中，通常使用Excel表中的工程图，收集的手册数据和设备系统数据进行监视、运行和维护。但是，由于近年来的大型钢结构项目，传统的操作技术已无法满足项目的发展。因此，为了解决现有数据保护技术的技术难题，从根本上解决及时差距和数据传输意图丧失的问题，必须使用BIM技术对数据进行全面归档和监控，从根本上保证整体配置。

四、结论

BIM技术在钢结构设计阶段的应用研究主要集中在可视化模型的创建、深度设计、工程图报告生成、设计审查以及将BIM技术用于可持续性低能耗设计的应用研究中。在建设阶段，在BIM技术的应用研究中，有许多针对建筑4D模拟和管理项目进度成本的应用文件，并且也对建筑质量验收安全与文明建设，建筑风险管理和材料管理，建筑废料回收管理进行了深入研究。

五、结束语

随着BIM技术和模块化施工技术的应用在建筑项目中的不断深化，可以进一步确保项目的质量和进度，并加强对项目成本的过程管理和控制，確保了建筑项目在设计和产品模块化方面的标准化会向前推进。生产工业化，建筑装配，管理信息化等各方面已提高到新水平，有力地推动了中国建筑业的工业化和社会工业化进程。

参考文献

[1]刘辉.BIM技术的钢结构工程项目管理[J].地产，2019（19）：93.

[2]彭轶群.基于BIM技术的钢结构工程深化设计应用探究[J].价值工程，2019（26）：192-195.

[3]郭占锋.BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用[J].建材与装饰，2018（48）：84-85.

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