1   BIM技术在装配式钢结构建筑设计中的应用

1.1构件信息建模

1.1.1构件族库建立

随着BIM技术在建筑行业中的应用越来越广泛，构件信息建模是装配式钢结构建筑设计的基础步骤。构件族库的建立是构件信息建模的重要部分，其中包括构件参数设置和构件族生成。在构件参数设置中，需要根据需求设定构件的几何信息、材料信息和连接方式等参数；在构件族生成中，需要根据不同的构件规格及其形式，生成相应的构件族，并保存于库中，以便在后续的钢结构设计与施工中，可以直接调用库中已有的构件族，使设计及施工流程更为高效。构件族库的建立应考虑其可维护性和可管理性。可维护性主要体现在构件信息的定期更新和管理，如有新的构件规格或参数需要更新，可及时进行更新并保存于库中；可管理性主要体现在库的分类和组织，如将构件族按照类型、规格和材料等分门别类组织，方便后续的调用和使用。在构件族库建立的过程中，需要结合项目需求和要求，合理规划和设计库的结构和内容，以实现高效设计、可维护和可管理的目的功能。

1.1.2构件族参数设置

在构件族参数的设置应根据装配式钢结构建筑的具体形式和功能来制定。根据钢结构的设计要求和标准规定，将设计参数加入构件族中，并进行相关的计算和验证。构件信息建模是钢结构建筑BIM设计中的主要应用之一，因而构件族参数的设置必须准确而全面地建立构件基本信息，包括构件名称、物料编号、焊缝/螺栓编号、构件截面、构件质量、材料规格和构件间关系等。同时，通过BIM软件对构件进行三维建模，实现图形化和可视化的设计效果，方便构件管理和施工排版，提高工作效率。

1.2单元结构空间建模

通过BIM建模软件对钢结构单元进行三维建模，可以实现对单元结构的精细化设计、模拟与优化。BIM模型还可以实现对不同工程建模结果的协同，提高沟通效率，并减少误差。在单元结构空间建模过程中，应使用合适的BIM软件，并进行详细的参数设置，以保证建模结果的精确性和一致性，并对建模过程和结果进行有效管理，保障建模数据的安全性和供应链的可追溯性。同时，建立相应的BIM技术培训和应用体系，提高设计和施工人员的使用水平，加快该技术在行业中的推广和应用。

1.3荷载信息建模

荷载信息模型是BIM模型构建的基础。在装配式钢结构建筑设计中，往往需要考虑多种荷载信息，如各种气候条件下的风荷载、雪荷载和自重，以及建筑物使用过程中的各种静荷载和动荷载等。因而建模荷载信息对于建筑设计及施工至关重要，应减少荷载信息的疏漏，提高建筑物的安全性和可靠性。在BIM软件中，通常使用参数化的形式建模荷载信息，可便于设计人员和工程技术人员在设计过程中进行可视化分析和协作。荷载信息模型的建立通常需要进行类型分类、参数设定、位置安排以及载荷值的确定。针对不同类型的荷载需定义不同的荷载类别，如静态荷载、动态荷载、短期荷载和长期荷载等。在BIM软件中，设计人员可以利用荷载类别来设定荷载的属性和参数，如载荷方向、大小和分布模式等，使得荷载模型更加准确和完备。此外，在荷载信息模型中，应严格按照设计要求和标准规定进行参数设置和荷载值的确定。

2   BIM技术在装配式钢结构工程施工中的应用

2.1构件生产制造

构件材料的质量对于装配式钢结构建筑整体的施工质量具有较大影响。目前，装配式钢结构建筑构件生产制造的问题主要表现在两个层面：一是钢构件的生产制造成本较高，这不仅影响了工程建设效益，而且使得整个装配式钢结构建筑的发展受到限制；二是在装配式钢结构构件设计阶段，预制场未能参与到设计当中，致使设计构件生产中存在一定的难度。为有效解决装配式钢结构构件生产中的问题，越来越多的施工企业开始通过BIM技术开展构件设计、生产管理工作。一方面，在装配式钢结构建筑设计阶段，项目建设单位会依托BIM技术搭建一体化的设计平台，在这一平台的作用下，预制场的相关建议会被纳入构件设计考虑要素中，这有效地提升了设计构件的可生产性。另一方面，在钢构件具体施工中，生产企业还可在BIM技术的支撑下，对钢构件材料规格、型号、数量、设计标准等要素的相关信息展开分析，然后运用合理的方法进行优化组合，并实施模块化、专业化的加工工作，这不仅保证了钢构件生产的质量和性能，而且凭借着标准化的生产流程，切实减少了劣质构件的数量，提升了构件生产的效益。

2.2提高构件库存、运输和现场管理

BIM技术在装配式钢结构工程的应用，可以提高现场施工的水平，优化运输流程和施工工艺。预制构件生产后的运输和施工需要进行分类管理。BIM技术可在施工前对构件的运输和安装进行仿真模拟，预防突发事件。完成整体建模后，模拟可能出现的突发事件，制定和完善安全管理预案，避免安全事故的发生。通过三维可视化的管理，合理安排现场的布置和运输吊装路线，提高效率，加快进度，避免反复工作。同时，实时读取在构件生产中植入包含构件信息的无线射频识别（RFID）芯片，核对信息，提高管理水平。

2.3优化施工工序和成本管理

在装配式钢结构工程中运用BIM技术，将时间和资源两个维度引入到BIM模型中。通过计算机技术模拟现场施工的进度和资源使用投入情况，施工单位可以直观了解施工工艺、施工进度计划和资源投入情况（分阶段资金）。对施工规划和成本投入及时进行优化，避免因为考虑不够周到安排不合理，增加成本和拖延施工进度。在BIM模型中输入各类数据，拆分、分析各项数据，可以找出工程管理的漏洞，优化整个施工顺序、合理安排资源、优化现金流，实现施工进度计划及成本的动态管理。

3结语

综上所述，科学技术快速发展背景下，数字化信息技术与建筑行业结合程度变得愈加紧密，BIM技术在这样的背景下产生并逐渐成熟。工程技术人员在装配式钢结构建筑中使用BIM技术并获取成果已经被钢结构装配企业所熟知。对BIM技术的研究对提高建筑生命周期管理，提高建筑行业科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化，实现建筑业转型升级，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

参考文献

[1]陈媛，洪洋，刘畅，等.基于BIM技术的钢结构装配式工业厂房工程建设研究[J].混凝土世界，2023（1）：38-45.

[2]蔡国泰.BIM技术在装配式钢结构建筑施工过程中的应用[J].砖瓦世界，2023（2）：70-72.

[3]高建明.BIM技术在装配式钢结构建筑施工过程中的应用[J].建材发展导向（上），2023，21（2）：179-182.

[4]陶红星，王少非，史亚彬，等.基于BIM技术的装配式钢结构建筑工程管理[J].建筑技术，2022，53（3）：347-349.

[5]党利荣，李强，曹家玮，等.BIM技术在装配式钢结构建筑中的优化应用[J].甘肃科技，2022，38（15）：22-25.