BIM技术在幕墙设计中的应用李岱

发表时间:2020/3/14   来源:《建筑实践》2019年38卷21期   作者:李岱
[导读] 对于现今的建筑幕墙行业而言,BIM技术不管是前期方案的可行性,
        摘要:对于现今的建筑幕墙行业而言,BIM技术不管是前期方案的可行性,还是后期施工的具体实施都渐渐展示出了巨大的优越性。BIM技术的应用主要包括前期建筑幕墙方案的可行性论证、幕墙工程造价的测算、幕墙与其他专业的交叉处碰撞检查、施工阶段的幕墙构件的材料清单及加工图绘制、施工过程中各工序的模拟等。建筑幕墙设计主要包括三个阶段:方案投标设计、施工图设计(含深化设计)以及加工图设计下料。其中,方案投标设计人员数量一般占幕墙设计总人数的10%~15%,施工图设计人员一般占20%~25%,而加工图设计下料人员一般占60%~70%,也就是说多数幕墙设计人员都是每天做重复性的、易出错的设计工作,且工作压力大,责任重,效率低。
        关键词:BIM技术;幕墙设计;应用
        引言
        随着我国社会的快速发展,经济水平不断提高,作为我国经济发展核心的建筑业也在逐渐进步,越来越多的建筑工程呈现在人们眼前,但是根据目前的建筑业的情况而言,国内建筑的平均寿命仅仅达到三十年,由此看出建筑工程的质量上存在一定的不足。随着BIM技术的不断发展,其可以有效的将建筑施工的信息资源进行表达与联系,使得建筑工程中的信息资源得到科学的管理,进而有效的提高了建筑工程的质量。建筑幕墙工程则包括了对于幕墙的制造、设计以及施工等多个方面的操作,通过BIM技术的应用,不仅提高了幕墙设计与施工的质量,同时促进幕墙工程的智能化发展。
        1 BIM技术概述
        BIM的全称是“建筑信息模型(Building Information Modeling)”,它包含了不同专业的所有的信息、功能要求和性能,把一个工程项目在设计过程、施工过程、运营管理过程所需要的信息全部整合到一个建筑模型。BIM技术信息化是科技发展的必然,它实现了从手绘设计时代到电脑设计时代、从二维时代到三维时代、从静态模型到动态全生命周期模型的转变。可视化是BIM特点之一,设计可视化即在设计阶段建筑幕墙及构件以三维方式直接展现。通过可视化,设计师能够运用三维空间方式有效地完成建筑幕墙设计,同时也能够为用户直接获取项目信息,大大减小了业主与设计师间的交流障碍。
        2 BIM技术在幕墙设计中的应用
        当前,我国建筑幕墙工程建设中主要以单元式幕墙和框架式幕墙为主,其中单元式幕墙可提出独立的幕墙单元,且每个单元的独立加工在工厂完成,工厂需按图要求生产组装全部构件,待完成建筑主体施工后便可将其运至现场拼接安装,现场需利用建筑主体连接件和预留挂点对其进行直接安装连接,因此,单元式幕墙适用于形成快节奏的建筑行业市场幕墙工程施工。而框架式幕墙则是由工厂按照既定的流程和标准以及幕墙安装施工计划,再根据设计图纸在现场进行逐件装配,在装配过程中需对残次品进行二次加工或修复,因此,其是一项成熟的幕墙施工技术。由于建筑主体结构施工可与单元式幕墙安装并行施工,考虑到施工进度和效率的问题,不少建筑工程项目都偏向于采用单元式幕墙结构形式进行幕墙安装,而采用 BIM 技术进行单元式幕墙设计,主要能实现以下几项功能:
        2.1方案推敲
        在完成模型设计之后,然后以模型为基础进行一定程度的细化作业,利用幕墙面板材质的不同对外立面进行分格作业。BIM技术能帮助设计师进行更为科学的参数华分格,基于设计师具体需求,对幕墙分格进行参数化控制,确保设计师能进一步平衡制造成本和设计理念,在保障设计理念的同时对勤学面玻璃进行平面化设计,大大降低安装难度,对其建造成本进行科学控制。
        2.2曲面设计
        设计人员在进行建筑外形设计时,设计理念具有较强的理论性,例如大多数工程曲面为参数化或无规则,应用传统软件很难进行建筑外的科学绘制,进而无法实现深化设计,在此过程中,BIM技术具有很大程度的三维功能,可以基于建筑设计理念科学模拟建筑外形,应用实体模型呈现理论性概念。


        2.3幕墙系统建模
        基于幕墙设计图纸及其顾问公司提出的大样节点图进行模型的快速搭建,确保能对建筑真实表现进行直观展示,实现幕墙系统建模。与此同时,还可以整合其他专业模型对幕墙设计存在的缺陷及其钢结构,机电建筑等问题进行严格检查基于BIM技术科学创建三维模型,对其外幕墙与其他相关专业实施科学有效的碰撞检查,确保能快速发现问题,并对其进行有效协调和科学解决。
        2.4深度建模
        应用制作完成的模型和节点图实施深化建模,模型参数化能一定程度提取出定位和加工所需相关数据,基于目前公司具体需求,科学制定定位图和加工图,幕墙公司严格基于BIM建模数据图纸开展生产和安装工作,确保满足建筑外形要求,进而保障在施工阶段能有效避免更改建筑形体。
        2.5创建信息模型
        首先,创建族文件,Revit系统内的所有图元都是以组为基本单位,在系统内导入单元节点图,然后调整好尺寸,以此为基础,更科学地创建模型,在此过程中,每一个组图元内定义多种类型,基于族创建者具体设计,所有类型之间的材质设置,形状,尺寸和其他参数变量都具有一定程度的差异性。随后进行幕墙项目文件的科学创建,将CAD系统内的轮廓线变为多段线之后将其导入Revit。通过进行放样获得幕墙框架,其中,每段折线能自动形成一个板块,在项目文件中嵌入族图源之后,可以单独对其幕墙板块进行数值调节,确保进一步实现真实效果。其次,优化明细表和板块,通过利用明细表进行相关数据的科学修改,启动系统双向关联特性,通过该功能能确保基于明细表和科学优化处理幕墙模板,保障数据精确性。随后统计设备材料,科学应用BIM模型能确保在一定程度内形成材料明细表,设计师和业主单位基于实际情况选择所需类型,科学计算工程量。最后,基于BIM模型对其进行加工组装作业,通过应用相关软件进行加工图纸的科学构建,同时动画形式进行科学展现,确保能地组装作业和单人加工实现更为直观的体现。
        2.6碰撞检测
        在幕墙施工过程中,往往会产生一定的碰撞直接影响工程质量,同时也会给施工企业带来一定的经济损失。通过 BIM 技术的应用,可以实现对幕墙工程施工的合理分析,进而减少因设计失误而导致施工碰撞,与此同时,也能避免因施工顺序出现问题而引起的施工碰撞,从而保证施工顺利进行,避免工期延误而带来经济损失。
        结语
        在进行幕墙设计时,BIM技术的科学应用能在一定程度内实现智能化设计,可视化设计,协同设计以及信息化项目管理。在此过程中,相关工作人员需要进行更为有效的曲面设计,方案推敲,幕墙系统建模,深度建模,信息模型创建能确保更为有效的应用BIM技术,对其应用效果提供更高程度的保障,确保幕墙设计能进一步满足工程建设需求。
        参考文献
        [1]张晓.BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用[J].墙材革新与建筑节能,2017(10):57-60.
        [2]李享,汤燕飞,吴海辉,等.BIM技术在幕墙深化设计中的应用[J].现代经济信息,2017(14):313-314.
        [3]梁少宁.基于BIM的幕墙工程集成化应用[D].华南理工大学,2015.
        [4]李璐,张爱琳.三维扫描结合BIM技术在玻璃幕墙工程中的应用[J].价值工程,2016,35(08):149-151.
        [5]张晓.BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用[J].墙材革新与建筑节能,2017(10):57~60.
        [6]梁家烨.BIM技术在复杂幕墙工程施工阶段的应用[J].建设科技,2013(15):96~97.
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