BIM技术在钢结构智能建筑技术中的应用

BIM技术在钢结构智能建筑技术中的应用

范明阳,李涵菲,李晓飞,刘明亚,孙丽娜

中建二局第一建筑工程有限公司

摘要：科技在快速发展，社会在不断进步，智能化发展十分迅速，BIM技术是钢结构建模的关键技术之一，在运用BIM技术建立钢结构模型的过程中，必须充分考虑到钢结构的整体性，特别是在钢结构的焊接等关键节点上，要特别注意保证其稳定性和可靠性。将BIM技术运用在钢结构智能建筑技术中，能够建立起智能化建筑系统，利用BIM技术所具备的三维可视化功能，依据钢结构智能建筑的综合数据信息，将钢结构智能建筑工程各个施工环节利用计算机技术在三维建筑模型中进行直观的展现，从而提升智能建筑设计和施工的一体化水平，实现信息过程的统一管理，加强对智能建筑施工全过程的管理力度，对智能建筑的施工方案进行持续的调整与优化，以此来规避风险，提高建筑智能化建设的质量与效益。

关键词：BIM技术；钢结构智能建筑技术；应用

引言

随着社会经济和科学技术的迅速发展，地标性建筑如同雨后春笋屹立在各座城市，超高层建筑类型更丰富、数量及高度都有所提升，一定程度上增加了超高层建筑的施工难度，施工技术正呈现错综复杂的特征。随着新型建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术的发展，其为超高层钢结构施工提供了解决方案，建筑行业发生了革命性改变。BIM发展势头迅猛，在建筑行业中的应用范围也得以拓展。将BIM技术应用于建筑行业中，能满足超高层钢结构的复杂工程要求。本文结合某超高层钢结构M项目的施工案例，分析BIM技术在其中的应用方法，并结合个人工作经验和技术优势，剖析了BIM应用于该项目的过程和关键点，旨在为其他类似的超高层建筑钢结构施工提供参考经验与指导。

1BIM技术特点

1）可视化BIM技术的可视化可以从三个方面体现出来，首先是设计上的可视化，利用BIM技术进行模拟，模型的展示方式主要包括隐藏线、带边框着色以及真实渲染三种，根据现实需要可以用不同的方式向客户进行展示。在施工中，通过BIM技术的可视化功能，对工程施工情况进行建模，从这一过程中提前发现钢结构安装中可能出现的问题，如尺寸因素造成的钢构件碰撞交叉问题。最后是复杂结构节点的可视化，由于BIM技术的虚拟特性，可以十分清楚地观察到工程中复杂的部分结构。1．2一体化BIM技术的一体化主要是指在建筑施工过程中，整个流程包括设计、施工到运营阶段均可使用BIM技术进行管理。传统的钢结构安装施工中最大的问题就是设计难度高，因为钢结构安装工程中会影响到其他方面施工，而利用BIM技术，将建筑结构、电气及暖通管道等结合在一起，用一个模型展示出来，在设计过程中将暴露出来的问题尽早解决，提高钢结构安装的合理性。施工过程中，利用BIM技术可以对施工材料、材料配置、施工进度以及施工造价等同时跟进，为施工管控工作提供实时管理条件。工程运营阶段，开发商可利用BIM技术对建筑工程的运营状态有更直观的了解，从而提高管理效果，降低管理成本。根据大量工程施工经验，通过BIM技术可以使施工设计更加科学合理，避免了许多传统设计中存在的问题，为施工过程做好良好支撑，提高了施工效率，缩短了工期。高效的管理模式在运营过程中为甲方获得了更高的经济效益。

2BIM技术在钢结构智能建筑技术中的应用

2.1轻钢结构

轻型钢结构是应用范围比较广的⼀种钢结构类型，通常以钢板进行轧制和焊接而成，被广泛地应用在建筑的屋面围护和墙体部分。轻型钢材的基本材质主要是彩色钢板，由于这种材质应用到的钢原料较少，因而投资成本较低。相对其他技术而言，轻钢结构的投资少、施⼯进程快，且不会受恶劣天气的影响。

2.2为钢结构提供可视化交底条件

利用BIM模型能将复杂的钢结构工程构件进行细化，细化为某一个节点，借助动态视频呈现方法凸显零部件特征，赋予工程项目三维效果，多角度展现项目特征，发挥传统CAD图和文字交底的优势，为施工班组提供技术交底指导，让工人更能理解技术特征，接受项目的技术要求。传统技术交底大多采取书面交底、现场口头讲授方法，导致工作内容陈旧俗套、形式单一、枯燥乏味，无法全方位贯彻实质性交底内容，不能精准执行和落实政策，导致安全交底形同虚设，流于形式。对比纸质版技术交底得知，BIM三维可视化交底充分发挥3D模型的技术优势，在直观展示、3D动态漫游及虚拟施工动画方式中实现交底目标，有助于让交底人全面掌握安全施工措施，探索安全操作问，强化工人的安全防范理念，增强保护生命、财产安全的积极性，提高交底效果。

2.3BIM技术在施工过程的应用

BIM技术的应用能够通过对三维模型数据的全方位掌握，加强对施工进度的管控，实现施工全过程的可视化。BIM技术建设的钢结构智能建筑模型作为施工有序开展的基础，通过BIM技术的施工模拟能够确保相关施工人员明确掌握施工意图、施工方案以及施工进度，具有较强的针对性以及可视性。在钢结构智能建筑的施工过程中应用BIM技术，能够有效解决施工过程中存在的问题，最大程度地加快施工进度的推进。依据实际的施工环境利用BIM技术对施工地形以及相关场景搭建实景模型，借助4D模拟全方位体现施工过程的可视化，再结合施工模拟过程进行分析，确保钢结构智能建筑技术的施工流程能够全面符合施工方案要求，促进施工进程的不断推进。在钢结构智能建筑技术的落实过程中，还要全方位避免施工风险的出现，并采取及时有效的解决措施，确保钢结构智能建筑技术的有序开展，避免出现施工工序或施工安全问题造成工期延误。此外，随着BIM技术在智能建筑技术中的充分应用，技术人员还可以将BIM技术应用于工程造价、设计、施工以及风险检查等环节，大力推进建模的智能化与高速化发展的同时，充分加强智能建筑技术项目施工过程的全面防护，有效保障施工进度与质量。

2.4钢结构的加工制作

首先，在BIM软件系统运用中，可以将各项数据资源融入数据存储平台中，模拟系统按照各项数据工序为操作人员提供数据支持。在可视化数据平台设置中，可以规范施工行为，避免施工偏差问题的出现，同时保证各项施工工序在可视平台上进行操作，并将系统中的信息及时反馈，避免钢结构施工中数据偏差问题;其次，在BIM软件模型的使用中，可以展示出钢结构构件的详细尺寸，并将不同的参数格式及时转化成数据内容，为之后的施工管理提供参数支持。如在钢结构施工中，运用BIM软件系统可以根据钢板的厚度、材质等设置差异化的BIM软件形式，并通过参数的自动分类，将钢结构相关数据传送给机床数控系统，有效提升钢结构工程项目的施工质量，为后续施工及运行提供参考。

结语

综上所述，现阶段，最为关键的就是完善土木⼯程中关于钢结构的应用范围，提升施⼯技术，充分发挥钢结构的特质和优势所在。此外，随着技术的发展和软件的成熟，对于钢结构施⼯的评判标准也要不断调整，为BIM技术在钢结构⼯程中的应用提供技术支持和保障。

参考文献

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