BIM技术在钢结构工业建筑改造中的应用研究

发表时间：2019-08-01T10:42:36.437Z 来源：《基层建设》2019年第9期 作者： 刘伟川

[导读] 摘要：近几年，随着BIM技术被成功的应用在对多个工程进行施工和管理的过程中，该项技术具有的积极作用，开始为人们所熟知，围绕着BIM技术的具体应用展开的研究，自然变得更加全面并且深入。 广东省建筑设计研究院 广东广州 510000

摘要：近几年，随着BIM技术被成功的应用在对多个工程进行施工和管理的过程中，该项技术具有的积极作用，开始为人们所熟知，围绕着BIM技术的具体应用展开的研究，自然变得更加全面并且深入。文章以钢结构工业建筑的改造为背景，首先分析了在改造过程中，BIM技术发挥的作用，接下来从实际出发，提出了对该项技术加以应用的方向及策略，例如，结构设计、视图转换等，供相关人员参考。 关键词：BIM技术；钢结构工业建筑改造；具体应用

引言：BIM技术的核心是通过建筑信息模型，用数字化的方式对工程特性、功能及实体进行表达，要想充分发挥该项技术的价值，需要以完备的信息库为基础，也就是说，工作人员应建立起将各施工环节涵盖在内的信息库，从而实现对施工所需信息进行集成与共享的目标。由于BIM技术在信息化、可视化等方面具有较为突出的优势，因此，合理应用该项技术，不仅可以保证工程决策和施工的水平，还能够缩短施工所需的时间，使工程为建筑企业带来更加可观的效益。 1改造钢结构工业建筑时BIM技术的作用

BIM技术的出现，加快了二维图形转变为三维模型的速度，实现了离散独立设计向协同全过程的整体设计进行了转变的目标，因此，无论是从技术革新还是从模型构建的方面来看，该项技术所带来的积极作用都是十分明显的。在对钢结构工程建筑进行改造时，BIM技术的作用主要体现在以下方面：其一，该项技术能够使模型信息关联协同的目标成为现实，具体来说，就是以拓扑关系、三维几何建构为依据，通过二者间的协同关联，完成整合设计、施工和管理信息的工作；其二，BIM技术所监理的模型，将建筑的全寿命周期涵盖在内，正是因为这样，如果设计模型对象出现变更，与其相关联的三维模型构件也会出现相同的变更，三维图纸及形体的演化变得更加同步；其三，该项技术往往被用来对全生命周期进行设计，信息模型所对应的构建对象，具有识别更新的功能，基于此，系统自然可以通过统计、分析模型构件信息，形成相应的文档图形及虚拟形体，该项技术既能够为同一构件所对应模型的自动识别提供服务，又可以同步更新针对不同阶段构件展开的修改工作及最终成果。

2改造钢结构工业建筑时BIM技术的具体应用 2.1明确改造流程

以工艺设计提出的要求为依据，对原有的工艺流程及设备进行改造，在此过程中，结构工程师应反复与工艺工程师进行沟通，尽量避免所更新设备重量增加的情况出现，当然，在改造工艺、调换设备时，原有工程结构也需要进行相应的调整。首先，以原有的设计图纸和资料为依据，复核并鉴定工程结构，再通过Revit软件，完成对原有工程结构进行建模的工作，根据工艺设计方案建立相应的三维模型；接下来，将基于工艺设备的三维模型数据，向结构模型进行导入，应用结构分析软件，对其进行相应的计算，以结算结果为依据，完成计算模型的调整工作；最后，将经过调整的计算模型向物理模型进行转化，真正做到实时修改模型[1]。这样做的好处是通过数据间的双向交换，避免需要反复调整改造设计方案的情况出现，在三维状态下，实现了结构和工艺的融合。 2.2进行结构设计

在对工程结构设计进行改造时，原有工程结构的存在，在无形中增加了改造工作的难度，设计人员需要结合实际情况，对构件位置进行调整，添加或拆除部分构件，甚至对构件体系进行改变。在此过程中，设计人员应针对不同构件设置相应的颜色和识别码，再在图形上对构件进行标注，这样做的目的是为改造设计的科学性、准确性提供保证（如图1/2所示）。在落实相关工作时，设计人员首先需要在Revit软件中对改造后的工程结构进行输入，在此基础上，将改造内容按照特定的顺序分批次进行输入，BIM技术的作用，主要是保证结构设计工作可以取得与所制定目标相符的效果。与CAD相比，BIM技术的特点主要是独立存在的系统构件仍旧具有一定的关联性，正是因为这样，设计人员才能按照设计细节将构件进行分类，从而保证设计责任归属可以得到准确地划分。在完成对工作集的分配工作后，设计人员就可以对结构构件进行建立，再在BIM软件中输入改造结构，形成具有可见性的工作集，得到完整的效果示意图，最后，根据效果示意图对原有工程结构进行改造。 2.3融合结构与工艺

在结构设计的过程中对BIM技术加以应用，需要建立以结构、工艺为主体的三维模型，将二者进行直接融合。在改造钢结构工业建筑时，结构三维设计工作的目的，主要是对设备是否存在悬空问题进行检查，在工艺设计的过程中，设备连接、支腿安装等环节，均具有明显的方向性，基于BIM技术所建立的模型，则能够对设备支撑点进行直观的显示，这样做间接实现了设备荷载向楼层结构进行有效传递的目标[2]。另外，融合结构与工艺的作用，还体现在对结构构件、设备间是否存在碰撞问题进行检查的方面，设计人员在进行改造设计工作时，可以在短时间内明确结构构件与设备的关系，从而避免不必要问题的出现。

图1 原平面设计图

图2 改造后的平面设计图 2.4完成视图的转换 首先，设计人员需要将所设计视图转化为DWFx格式的文件，保证施工人员可以通过相应的软件对三维效果进行查看，用最直观的方式，了解施工的重点和难点。另外，盈建科软件和Revit软件的关系为相互贯通，因此，设计人员在对结构进行计算时，可选择将模型向盈建科进行导入的方法，如果在结构计算的过程中，出现所计算结构强度与设计要求不符的情况，设计人员则需要视情况，选择相应的加固处理方式，以构件连接处为例，要想使构件连接处更加牢固，较为常见的加固方式，则是将钢柱和钢梁进行连接。目前，既能够满足族和构件截面相匹配的要求，又可以起到加固效果的方式，主要有两种：第一，在不改变结构柱的截面的基础上，将结构柱与盈建科的相同截面进行匹配；第二，将结构柱的截面，与盈建科中四角钢格构式的组合截面进行匹配。要想使BIM技术具有的作用得到充分发挥，设计人员应结合实际情况，对上文中提到的加固方式进行选择与应用。待设计工作告一段落，再联合相关人员，完成检查三维立体管道的工作，模拟在施工过程中可能出现的问题，制定相应的解决方案，为施工的质量和效率提供保证。 结论：综上所述，作为信息化技术的代表，BIM技术在信息共享方面具有十分突出的作用，基于BIM技术所建立的数据库，不仅涵盖施工所需的全部信息数据，还能够为未来开展的全生命建设工作提供依据。由于BIM技术在我国推行的时间较短，仍旧存在一定的不足，因此，需要工作人员对其引起重视，在实践中不断进行调整的完善，保证BIM技术的积极作用可以得到充分展示。希望上文中讨论的内容可以在某些方面给人以启发，为钢结构工业建筑的改造提供帮助。 参考文献： [1]李天,丁庆瑞,樊嘉.BIM技术在工业钢结构建筑改造设计中的应用研究[J].建筑科学,2017,33(11):87-91. [2]王润生,王泉,徐静.BIM技术在钢结构工业建筑改造中的应用[J].青岛理工大学学报,2014,35(05):33-36.