论BIM在钢结构工程中的应用

牛著廷（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊262500）

我国现在的建筑行业发展过程中需要面对很多数字信息。这些数据模型和信息已经被提出和完成，用来检查数据信息的准确性，还可以更好地理解信息内容。它们一般都会在工程的设计、采购、施工和维修环节使用。这些系统包括有交互式设计系统、决策支持系统和三维仿真系统。本篇文章对钢结构工程当中的BIM技术的使用进行了简单的介绍。BIM技术有助于改进工程建设中软件和数据库的兼容性，让用户以最快的速度找到最合适的计划，BIM对数据的收集和整理能够对工程建设过程中的意外情况进行预测，提高了施工现场的安全性。

1 钢结构工程的特点

钢结构工程对钢材料的强度要求是很高的，钢材料具备很好的塑性和韧性，因此钢结构工程和混凝土、木材等其他建筑材料工程有着很大的区别。并且，钢筋混凝土的质量不算是很大，尤其是一些面积比较大的工程结构和跨度比较大的工程结构，钢结构工程具有其他材料工程不具备的优点。

通过对比钢结构工程和其他施工材料工程之后发现，钢结构工程的内部结构是比较稳定且均匀的，所以说钢结构工程的整体受力和计算机模型比较接近，所以对人们在分析钢结构和开展钢结构工程的时候也有很大的帮助，钢结构工程的可靠性超过了其他施工材料工程，钢结构工程更能满足人们对现代化建筑物的多功能要求，而且钢结构工程的抗震能力比较好。

现在的钢结构工程已经被广泛使用在现代化建筑物工程当中，根据工程结构的不同制造出了很多不一样的材料，让这些工程结构的尺寸和规格都符合标准，后续的工作人员在加工材料的时候也会更方便。不过钢结构工程也是存在一定的缺点的，比如钢结构比较容易腐蚀，容易生锈和耐火性差等。但是随着科学技术的不断发展，人们已经开始采取相关措施来改进钢结构工程存在的缺点，逐步完善钢结构工程的可靠性。钢结构工程本身就具备很多优点，和其他材料工程对比而言，钢结构工程有很大的优势，尤其是在建筑工程施工质量得到了保证之后，钢材料工程的施工速度是超过了其他材料工程的，质量有了保证，效率也会得到相应的提高。

2 BIM技术在钢结构工程中应用的重要性

该技术如果应用在现代化钢结构工程当中，是可以带来很大的经济价值的，传统的钢结构工程存在很多缺点，最为明显的缺点就是信息的传送环节，传统的钢结构工程没有有效的管理工具，而且每一个环节之间都是无法连接的。面对这种情况，在设计钢结构工程的时候就会产生很多的数据，这些数据前期是没有办法更改的，只有到了后期才可以更改。当出现这种问题的时候，就会影响到整个钢结构工程的施工进度。因为数据是反反复复的，每出现一次错误或者每更改一次都是需要很大的计算量的，这都会增加钢结构工程的成本，还会浪费很多的时间，严重影响到了钢结构工程的工期。如果可以使用BIM技术的话，就可以很好地将数据进行转换，让每一个环节都实现信息的互通，确保每一个环节的数据都是相似的。环节之间不会出现信息闭塞的问题，而且BIM技术不需要太多的计算量，可以缩短工程工期，节约很多成本，避免了浪费，该技术的应用具备很高的经济价值。

3 BIM在钢结构工程中的应用

3.1 数据层

“DDS”是一种帮助设计者完成设计决策的系统。DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。射频识别（RFID）是Radio Frequency Identification的缩写。射频识别系统是在没有碰触到物体和没有看到物体的时候，就能够识别物体的一种系统。这个系统是由转发器、读卡器和一些对象信息数据库共同构成的。这项技术最早出现在1948年，RFID技术经过了很多年的发展，已经较为完善了，能够在钢结构工程当中使用，提高钢结构工程的经济性和可靠性。这项技术在以前是专门用来对食品和服装等进行监控的，但是现在的RFID技术已经成为条形码的替代品。现在的人们对RFID使用量越来越大，人们越来越重视对自身隐私的保护。而且，RFID技术还没有和条形码一样受到广泛使用之前，仍然有很多需要改进的地方，而且RFID变化的速度越来越快了。

RFID数据层代表：①设计特征层，包含了建筑物类别、建筑物设计风格和分区信息；②材料特征层，主要包括了材料的负荷、张力、耐热性和弯曲情况；③地理布局位置层；④供应链层，主要包含了道路情况，天气状况、交货信息和信息等；RFID数据流和BIM组件可以用来进行设计、制造、供应和安装设计。

3.2 利用RFID技术辅助BIM模型对项目进行控制

RFID数据库保存与共享所有的钢结构特点和设计编码要求都是一样的，为了保证连接设计良好，设计过程中使用了SDS/2和Navisworks，SDS2和CNC控制制造，RFID作为手绘编码系统。在使用RFID编码系统的过程中，剩下的制造活动都需要在BIM/RFID决策模型控制的基础上完成。RFID还具备优化BIM团队项目制定的作用，制定出有效的计划可以减少施工工期，而且还可以满足工程对技术、成本和质量的要求。当前采用的RFID钢结构建设项目主要是为了对钢材料的位置和进展进行跟踪。本次的研究当中，RFID被作为一种工程信息的载体。一种无源RFID标签和低射频频率(例如125kHz标签)足以满足当前的需要。RFID已经被BIM项目容纳了，而且会影响到整个项目的进行。RFID的采用会更方便管理工程项目，尤其是跟踪过程和安装连接过程。钢结构工程项目中，设计好图纸以后，就需要把二维图纸变成BIM三维模型。数据库存储和共享每个钢构件的特征和设计编码需求，以支持连接设计。设计支持系统采用SDS/2和Navisworks，SDS2和CNC控制制造，RFID作为手绘编码系统。当使用RFID编码系统时，其他制造活动都是在BIM/RFID决策模型控制下进行的。RFID技术在BIM团队上的应用，可以对整个计划进行优化。计划得到优化以后，就可以缩短工程的时间，提高工程质量和安全性，还可以降低工程的成本消耗，在钢结构后续的维修工作中也具有高效的作用。

4 BIM技术在钢结构工程中的应用推广

BIM钢结构工程已经在现代化钢结构工程应用当中取得了不错的成效，能够在钢结构工程的各个方面体现出来。BIM技术的主要作用就是解决钢结构工程当中经常出现的一些问题，比如制作和装配过程中出现的问题。不过任何一种施工最重要的环节还是对施工现场的管理和组织，面对当前的建筑物构建现场装配来说，钢结构工程是一个非常重要的环节。所以，本文从钢结构工程的角度出发，在BIM技术工程设计和制作方面使用的基础上，对BIM技术给钢结构工程带来的效果进行了分析，BIM技术的应用对钢结构工程施工现场的管理有很重要的作用。我们都知道，钢结构工程当中使用的钢材料价格是非常高昂的，而且需要很多人工劳力，这就造成钢结构工程所需要的成本较高，这也是当前钢结构工程施工过程中最主要的问题，也是最需要解决的问题。对于这种情况，一般情况下业主方都会考虑到这方面的影响，然后再做最后的决策。BIM技术其实就是采用信息化管理方式来调整整个钢结构工程，对钢结构工程进行全面的管理工作，是一种系统化的管理方式，而且还包括工程施工的管理工作。所以，BIM技术对钢结构工程来说是非常重要的，可以有效地提高钢结构工程的质量和效率，BIM技术的应用还可以有效降低钢结构工程的成本消耗，采用科学合理的方式降低成本，从而提高整个钢结构工程的效率和质量，而且现在很多人在施工材料的选择上都会选择钢材料，BIM技术的出现和应用也给我国钢结构工程的未来发展奠定了扎实的基础。

5 结语

经过上面的分析我们可以发现，将BIM技术应用到钢结构工程当中，就可以很好地将数据进行转换，让每一个环节都实现信息的互通，确保每一个环节的数据都是相似的。环节之间不会出现信息闭塞的问题，而且BIM技术不需要太多的计算量，可以缩短工程工期，节约很多成本，避免了浪费，该技术的应用具备很高的经济价值。通过设计、计划、制造和安装来完成对INTRANET系统的安装。再使用RFID给钢结构工程记录上一个特别的标记，通过RFID系统就可以传递钢结构工程每个环节之间的各项信息。通过将RFID技术和BIM技术结合，就能够帮助客户在设计和安装钢结构工程过程中设计出更好地方案。