BIM软件在钢结构加工中的应用

董彪

中国电建集团核电工程有限公司（山东鲁能光大钢结构有限公司）山东 济宁市 272000

摘要：在经济飞速发展的新形势下，钢结构加工受到交货时间缩减、信息资料完善、广泛性专业协作等因素的影响，会增加钢结构加工难度，所以当前需要于信息化时代下，推广应用BIM软件，利用其高效集成的性能，对钢结构加工设计、安装等环节进行有效管理，从而有效提高钢结构加工水平。本文首先对BIM软件进行理论概述，然后分析电厂钢结构加工中BIM软件的具体应用，仅供有关人士参考。

关键词：BIM软件；电厂钢结构加工；应用效果

山东地区的工业发达，在中国各省中，工业总产值以及增加值占据前三位，所以山东地区存在许多大型的钢结构加工企业。中国电建集团核电工程有限公司为50强电力工程公司，可提供勘察设计、基建策划、施工项目管理等一系列服务，且业务范围涵盖在多个方面。山东鲁能光大钢结构有限公司作为子公司，电厂钢结构加工属于公司的重点业务板块。但是现阶段容易出现工程交付等多种问题，所以当前应该利用BIM软件，在开放式平台中于整个电厂钢结构加工流程中应用BIM软件，不断优化设计、制造、管理等多个流程，且BIM软件中可以对大量数据进行处理，创建与实际加工要求相符的三维模型，从而有效提高加工效果。由此可见，对BIM软件在电厂钢结构加工中的应用进行分析至关重要。

1. BIM软件理论概述

BIM中文名称为建筑信息模型，其在建筑学、工程学中属于全新工具，其应用优势是对三维模型（如图1）进行构建，并且内部所采用的数字化技术可以确保模型完整性，在BIM数据库中涵盖几何、专业属性、状态、非构件对象等多种信息，从而提高信息集成度。除此之外，各方人员可以利用BIM软件进行协同工作，有效提高工作效率，节省更多的资源与成本。BIM技术不但能够广泛应用于设计环节，在施工、项目管理乃至工程的整个生命周期内都有着一定的使用价值，其主要应用优点主要表现在可视化、协调性、仿真性、优化性能、高可出图性等多种方面，进一步提高加工效率与质量。

2. 电厂钢结构加工中BIM软件的具体应用

1. 执行编号

模型中的零部件编码、结构编码都会对发电厂在钢构件加工阶段的出图效果、生产安装、施工布置等产生重要影响，在出图阶段多会涉及到过滤的性能问题，编号过滤阶段在零件、构建出进行科学编号，可以有效提高出图效率，对电厂的钢结构加工与装配带来便利。编码阶段应该具备合理性、精确度，所以在建模阶段需要先以钢架的本身组件为基础进行构架编码，在这种情况下，就能够快速从钢梁中确定结构的所处部位，以此为现场安装带来便利。在进行编号时，电厂钢结构加工人员为了减少出图量都争取采用相同构件编号，但是由于建模手法差异，导致构件编号各不相同，在这种情况下就需要将标准统一，规范编号原则，在其基础上开展建模工作。

在编号确定之后，应该开展编号执行工作，于CAD中编号不具有限制性，可以随意进行编制，在这种情况下就容易出现差错，而采用BIM软件来执行编号，可以确保编号的系统性，有效避免编号随机差错的情况。BIM软件核心为三维模型，所以在进行图纸、报表的制定中，都以模型为依据，在三维模型制作出来后，需要在编号后进行出图，并且要对材料以及构件表进行查询，分析其是否有奇异的编号，针对奇异编号可以利用过滤功能予以查找^[1]。在利用BIM软件在编号之前应该将所有部件编号清除，然后对模型、数据库进行校正，开展编号的校正工作。在编号符合要求后，需要开展出图处理，并观察柱梁的连接性，若有问题存在应该于整改完成后，重新予以编号处理，废掉原来的突出。在使用BIM软件的过程中可能会出现编号不连续情况，这可能与重复编号、部分零件删除等因素的影响，这时可以进行检查，在找到问题后重新进行编号。

2. 图纸自动生成

在电厂钢结构加工的过程中，随着施工图纸的不断完善、设计条件增加与修改的情况，图纸变更必不可少。BIM软件属于智能性软件包，在软件中可以将梁、柱、板等位置处的螺栓都可以作为元素进行三维模型构建。梁属性发生变化，相邻节点也会发生改变，这时需要更改零件安装、总体布置图，避免在修改的过程中因漏项问题出现差错，确保工程的顺利进行。BIM软件中由于可以自动出图，可以有效实现图纸与加工质量提升，在最大程度上降低出错率。BIM软件在自动生成图纸方面，可以从零件图、构件图两方面进行分析，针对零件图而言，应该确保图纸表达清晰、简单、整洁、尺寸细致，工程师应该熟练掌握软件的操作技巧，一般情况下，可以通过图纸质量的判定分析工程师的能力。构件图生成中会发现，施工人员应该耗费较大的时间分析图纸构件空间构成情况，不仅工作效率低，且极易出现差错。若单件图纸具有发作性，仅利用剖面图无法将构件性质清晰的反映出来，这就导致电厂钢结构加工人员出现理解错误的情况，出现错焊、漏焊的情况，延长加工工期，导致大量的材料进行浪费，所以针对于结构复杂构件，图纸处应该利用3D模型进行视图，在图纸中将零件的空间位置清晰的反映出来，使得工人可以一眼明确具体的加工方向与流程

^[2]。除此之外，公司内部加工人员具有较大的流动性，针对于新进的加工人员视图能力差，所以需要耗费一定的时间来提高视图能力，在这种情况下，应用BIM软件就可以降低新进加工人员的理解难度。从某种意义上来讲，画图就是将一些抽象的东西呈现在纸上，而三维模型则可以将图纸上的内容立体化，确保加工人员更好的理解设计图的意图，清晰的掌握每一个构件位置与细节，在设计的过程中无遗漏情况出现，在有效时间内完成加工任务。

3. 材料清单与螺栓表生成

在电厂钢结构加工制作前期阶段，需要重视材料清单准确交付工作，这时采购部门在开展材料订购工作时，应合理进行询价、招标工作，与此同时，应该在材料处加以统计，与客户进行沟通开展结算处理。利用传统策略，钢结构设计人员在加工时间段，仅仅能确定大致的用钢量，无法掌握精准用量，结算阶段也只能在构件处进行一根根统计，统计起来非常繁琐。BIM软件可以在三维模型中自动生成材料、构件、螺栓报表，其中于材料报表中可以对每种规格的钢材使用量予以统计，之后交由采购部门开展订购，从而有效避免材料损耗，降低材料购置成本。构件报表中可以对油漆使用量、防火涂料使用量进行计算，以便相关部门进行参考。螺栓报表中需要统计出不同长度与等级的螺栓量，其中螺栓统计的应用价值明显，只需几秒钟就可以将螺栓报表制作出来，以此来正确的搭建模型^[3]。

4. 运输与指导安装

在电厂钢结构加工中可以依据运输车辆的载重情况，科学选择构件进行装车，或者是按照构件重量来选择运输车辆，当前可以利用BIM软件在构件出场阶段，对车辆装运构件种类、装车车辆与数量、发运日期等进行计算。指导安装中可以输出3D安装图，清晰表达构件位置、螺旋大小、螺栓长度、螺栓等级，以免现场安装人员出现差错。

结束语：BIM软件在电厂钢结构加工中的应用价值显著，所以当前应该充分掌握BIM软件的理论知识，分析其在执行编号、图纸自动生成、材料清单与螺栓表生成以及运输与指导安装的应用，从而有效提高电厂钢结构加工水平。

参考文献：

[1] 李祎珂,王金坡. BIM软件在电厂钢结构加工中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2020(25):4251.

[2] 严旭. 某火电厂主厂房结构基于BIM的施工图设计[J]. 电力勘测设计,2020(5):16-22.

[3] 杨东伟. Bently在垃圾电厂管线碰撞检测的应用[J]. 建筑节能,2021,49(3):39-42.