摘要：BIM技术在工业建筑结构设计中的应用，打破了以往建筑结构设计生命周期中信息传递有限的问题，有效提高了结构设计的信息集成度，具有明显的建筑结构生命周期信息透明和建筑工程科学管理的优势，实现了工程的信息化管理，有效地提高了建筑结构施工秩序和材料管理的合理性。
关键词：BIM；工业建筑；信息集成；系统研究
引言
针对我国工业建筑结构的设计与施工，BIM技术的应用不仅可以分析建筑结构的功能、风险和应力，还可以实现钢结构的建模和设计的动态控制，具有很高的应用潜力。可以预见，BIM技术在工业建筑中的应用范围将继续扩大。
1BIM技术在实际工程应用中的价值
1.1项目协同设计
在二维时代中，CAD技术的应用有较多的不足，例如不能充分的实现数据资源共享、缺乏专业协调的技术平台，都是CAD技术表现出的弊端。在建筑设计中应用BIM技术，通过由三维建筑组成的信息数据模型，可以满足在一个模型中完成结构设计和设备工程设计的要求。BIM技术模型，可以方便设计人员直接获取建筑物相关节点的数据和结构信息，并进行核算分析。
1.2施工虚拟建造
BIM技术具有绘图和交互的优点，可以模拟建筑施工的节点布置和外观，控制施工质量和进度。采用BIM模型显示，在现场公开这一环节，也具有直观准确的作用。许多工程，特别是复杂的建筑工程形式，为建筑工程师和技术人员提前掌握和理解工程的空间关系提供了一条更快的途径，既能使技术人员感受到工作的重点，又能使设计师、项目经理、业主沟塘更多有效。
1.34D模拟
在建设工程施工过程中，既要保证施工质量，又要控制施工过程。因此，合理安排施工资源，制定规划方案，可以有效地提高施工效率，为施工竣工时间提供保障。受自然因素、天气变化等外部因素的影响，施工过程与施工前计划有一定偏差。因此，BIM技术可以完成4D施工虚拟模型与3D模型的集成，以施工时间为维度，构建4D施工虚拟地图，全面控制施工过程，方便项目施工方与承包商的沟通与合作。此外，通过集成施工方案和4D虚拟模型，可以实时跟踪劳动力分布和施工进度，找出施工的滞后和提前，及时进行调整，保证建筑质量。
2BIM的工业建筑中的应用分析
2.1结构构件应力分析
工业建筑的结构设计直接影响到工业建筑的整体稳定性。BIM技术在结构设计中的应用不同于传统的建筑结构设计，它打破了平面设计的框架，使高层建筑、复杂建筑等工业建筑设计中的深基坑和地下室等建筑得以深入分析。BIM技术可以对结构构件的应力进行深入分析，例如，在设计之前，我们可以使用BIM技术进行三维建模，以了解基础结构对工业建筑中建筑物的支撑作用，并且还可以对相关结构进行劈裂和测试。基础结构构件模拟不同结构构件在不同条件下的受力状态。BIM技术不仅可以根据计算机仿真平台计算工业建筑结构构件的应力，还可以通过三维模型动态显示计算数据，充分发挥其可视化的应用优势。利用BIM技术对工业建筑结构构件进行应力分析时，相关人员还可以验证结构构件应力设计的正确性，然后对不合理的设计部位进行调整，以达到工业建筑结构设计标准的目的。在工业建筑结构规划设计、建筑设计建模阶段，Revit具有强大的体积创建和自适应的家庭建筑复杂建模功能。相关人员可采用Revit+国产插件的方式绘制模型，输出符合国家标准的结构施工图。在BIM建模后，利用接口插件导入PKPM结构设计软件等分析软件，对构件进行应力状态分析。
2.2设计动态控制
BIM技术在工业建筑结构设计中的应用，打破了传统的平面设计框架，实现了从二维到三维的跨越，是一种新的结构设计方法。目前，BIM建筑信息模型不仅可以实现分析计算、一般施工设计、工程量计算、造价计算、方案设计、审核审核等功能，还可以对工业建筑工程的内部结构进行分析定位，准确掌握结构的设计动态，使设计者能够合理地调整设计环节。工业建筑中的一个小变量将对整个建筑产生持续的影响。因此，在结构设计中，采用BIM技术对整个结构进行仿真，实时监控设计环境，掌握设计动态，将设计风险变量控制在合理范围内，有效保证了结构设计的合理性，并有效地维护了建筑工程的整体安全。例如，在实际结构设计中，相关设计人员可以动态监测不同材料在结构中的应用损耗，分析不同材料的磨损变量，进而合理选择耐磨材料。
2.3招投标阶段的BIM技术
在工业建筑工程招投标阶段，BIM技术模型可以直接从设计单位获得。这样可以避免重复建模的错误率，缩短建模时间。BIM建筑模型需要包括屋面板区、墙板区、楼梯、门窗等，如果设计单位不建模，则需要自行建模。目前市场上有很多建筑仿真软件，可以根据实际情况选择合适的软件。不同仿真软件的功能不同，如一些软件可以设计水电站三维模型等。一般来说，三维模型软件包含了建筑物的主要参数。在建立模型时，可以参考这些参数，设计出更为实用的工业建筑三维模型。
2.4加工制造过程中的钢结构应用
工业建筑的构件一般在工厂加工。利用BIM技术，工程师可以更直观、更方便地进行BIM技术的研究，建立一个相对完整的模型。在传统的设计过程中，工程师通常在放样过程中选择CAD手工放样的方法。这种方法很难考虑钢结构施工过程的各个方面，而且很容易遗漏。采用BIM技术后，可以根据设计者的具体要求在三维模型中添加各种节点，进一步深化三维模型。此外，这些节点还可以在设计人员面前可视化，及时发现各种问题，如扭剪螺栓的安装控制等。许多BIM软件具有高度的智能性，可以直接在模型中构建钢结构构件和零件，也可以生成构件图和零件图。BIM模型深化后，可以减少数控文件的生成。这些数控文件不仅可以作为排样，还可以应用于板类零件的加工。
2.5安装过程中的BIM技术
工业建筑现场安装采用BIM技术，具有较高的价值，能给安装人员带来更直观的感受。利用BIM软件可以制作三维安装图和三维仿真安装图，并可以添加空间和时间信息。很多BIM软件可以直接导出模型，通过笔记本、智能电脑等打开模型，这样就不需要再看安装图了。它可以直接在计算机中找到安装的构件数量，从而提高钢结构安装的方便性和直观性。如在钢结构吊装过程中，采用安装照片和模块图，按照安全原则划分工业建筑，统一吊装支架、柱、梁等构件。这样可以提高施工效率，减少高空作业量，也保证了施工人员的安全。在传统钢结构厂房的模块化吊装过程中，不同区域的包装、加工难度较大，很多钢构件需要运输到国外施工现场，导致安装过程跟踪、运输、加工等问题。采用BIM技术后，可收集不同阶段的信息数据，确保采购的钢板满足设计方案的要求，并可在施工的各个环节随时查阅数据，增加了施工的便利性。
结束语
BIM技术的可视化、集成化、参数化、协同化等优势将成为建筑业未来的发展方向。近年来，我国对BIM技术的大力支持和政策支持，极大地促进了BIM技术在业界的普及。在工程模型的基础上，确定不同阶段的应用点是BIM技术应用的基础。在实施现有应用的基础上，逐步将应用点提升为效益点，以效益点促进新的应用点，并以工程数据进入建筑业的三维信息时代。
参考文献
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