BIM在建筑幕墙设计中的应用

发表时间:2020/6/2   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月6期   作者:王宗强
[导读] 建筑人员要想精准科学地做出建筑设计就必须使用BIM技术

         摘要:建筑人员要想精准科学地做出建筑设计就必须使用BIM技术,BIM技术在建筑幕墙设计中具有至关重要的作用。BIM技术是一种先进的科学模型信息技术,其通过对信息技术的处理运用,可以建立起一个三维的建筑模型,从而更加直白地展现建筑的整体特征,相比二维图纸更具可观性,也使得设计人员对实际情况更加了解,对信息的把控更加全面,减少设计中带来的误差和错误。在使用BIM技术时要保证其科学合理性,以满足后续工作的使用,进一步加强和提升建筑工程中施工的质量和安全。
         关键词:建筑幕墙;BIM;设计应用
         中图分类号:TU767文献标识码:A
引言
         幕墙是现代大型建筑常用的具有装饰效果的一种外围护构造。幕墙的设计需要相对主体有一定变形能力,但不承重,通常使用挂装方法安装,在某些复杂体型中,上百块幕墙各有各的样式,面积形状不同,每一块都需要根据各自编号进行设计安装,造成设计施工难度加大。而BIM技术就可以在施工前深化设计,在navisworks等可视化和仿真软件上进行碰撞检查,提前预判施工中可能出现的误差和矛盾,采取预制加工,节省人力物力。
1 BIM技术的特点
         首先,BIM技术的主要特点就是它的可视化和模拟性,可以实现对物体的复刻,提供可视化的一种思路形式,通过三维立体图的建立从而提高人们对于建筑信息的根本认识。在过去CAD作图软件的应用上,一般都是实现平面上的展示,并不能实现建筑模型的立体化发展,而且BIM技术还可以在色彩、大小和位置上进行全方面的完善,甚至工程中构件与构件之间的互动也可以跃然纸上,对于工程来说是一种反馈性的互动模型,这种可视化不只是体现在工程的前提,在工程施工的任何阶段,其中涉及到的设计、决策等都是可以通过可视化的形式展示到有关人员的眼前,这对于工程来说有着非常重要的作用。另外BIM技术还具有一定的协调性和优化性,这主要是指工作人员可以通过以BIM技术为衍生的软件进行部门与部门之间的交流,完善沟通渠道,并且加强各方对于工程上的整体依赖,有关工作人员可以实时的对工程的信息资源进行共享,从而优化工程期间的具体工作,提供工程施工上的保障,这是BIM技术的特点,也是它的主要优点。
2 在幕墙装饰工程中的优势
         2.1 数据计算
         BIM应用在幕墙装饰工程造价管理中可以提高数据计算的精准度,且数据便于保存。BIM模型在工程造价数据计算应用中,可以根据实时情况对不同问题针对性处理,使相关数据可以实时保存,也可以对市场价值与工程造价进行精确计算,并将最终结果储存在BIM中。此外,BIM中所储存的数据会根据市场价值进行实时更新,大大降低了幕墙装饰管理人员的压力。
         2.2 幕墙施工工艺提升
         可以利用BIM技术考虑建筑物的特点,然后进行材料选择,如果选择的材料强度较低或与建筑物的规定不相符,那么BIM技术会对出现相应的提示。因此,为保证在施工过程中材料的可靠性,应在幕墙项目确定时利用BIM技术做出市场调研,确定项目在施工中所涉及的材料,并对材料类目进行编制,做出相应的价目表。BIM技术在设计幕墙时也可以对建筑外墙的质感做出相应的考虑,在施工过程中可能会因为多方面的原因造成施工结束后,幕墙缝隙不符合要求,或表面有损坏,影响建筑物整体的美观度。BIM技术在现场实际测量时,数据极其精确,避免误差过大问题的发生,同时也避免了因数据误差问题造成幕墙的偏移或板块无法进行对接。


3 BIM技术在建筑幕墙设计中的应用
         3.1 快速便捷地处理异型幕墙带来的问题
         随着科技的不断发展,近几年异型幕墙的崛起给幕墙设计施工带来了极大的困难和挑战。传统的二维图纸设计已经不能清楚地表达设计者的设计用意。但是,利用BIM技术就可以轻松地分析和优化异型建筑幕墙的表皮设计。BIM的三维模拟环境技术,可以快速简便地完成建筑幕墙的基础建设,并且还可以与其他模型共同完成碰撞检测。例如在北京文化中心建筑幕墙设计中,技术人员首先利用DigtalProject来进行幕墙表面设计分析,在分析中人们发现建筑幕墙表层存在大量的铝板。与设计师快速沟通之后,减少表皮的异型铝板,优化建筑幕墙的表皮模型,并且最终达到了建筑表皮模板的重建。设计人员巧妙地利用了参数化、语言编程对建筑幕墙的基础建模进行分析,并结合该项目相关的材料进行分析,高质量地完成了该项目施工图设计。
         3.2 标准化设计
         从装配式施工的角度出发,幕墙单元组件需要满足结构、防水保温、外装饰等功能在专业工厂设备中实现一体化,板块一体化生产。通过分析本次施工特点,提出使用幕墙分类中工厂加工程度最高的单元板式设计。单元板式幕墙作为装配式施工的其中一块构件,幕墙板块出厂后即应该满足这个单元幕墙的全部功能及结构要求,每一个单元板幕墙的主要工作量都安排在工厂生产阶段,在工地现场只需依靠吊装定位,相邻的单元板幕墙通过对插完成接缝,大大缩短工期。对于建筑幕墙,完成如此大体量的模型设计需要标准化BIM构件库。每一块单元板幕墙对应有立柱、横梁、表面面板材料以及其他五金配件等。立柱与横梁都属于铝型材,在模型信息上主要体现型材长度与数量,尽量还原出截面形状(revit软件中线段长度不得小于0.8,导致截面形状无法照搬CAD,需要稍作修改再导入)。表面面板材料有石材、铝板、玻璃,模型信息除了要表现数量以及面积外,在建模时注意区分了各种表面面板材料的不同厚度,模型更加拟真,方便建筑师查看截面效果。
         3.3 幕墙的工艺
         幕墙具有独特的工艺性,在幕墙的加工制造完成后,需要对加工材料进行妥善保存,同时应利用BIM技术对幕墙的安装工艺进行详细审核,在安装预埋件时,需要对预埋件的深度进行科学合理的控制,因此某工程中应用了BIM技术兼顾了墙体与幕墙之间连接的稳定性,以此基础上保证了幕墙安装位置的准确性,并对幕墙的安装位置进行了合理控制,避免了在安装过程中出现较大偏差的问题。幕墙的施工过程中需要通过放线测量来进行定位,以建筑物的标高以及建筑物的中轴线来确定具体位置,因此某工程中应用了BIM技术对水平标准高度进行放线指引,避免了测量误差的累积。在幕墙的立柱施工时,参考BIM技术记录的放线位置,并以不锈钢螺栓对定位进行连接,依据焊接缝隙的位置展开定位工作与防滑工作,避免了不合理受力连接问题的出现,保证了幕墙与建筑外墙体连接位置与缝隙的合理性。同时BIM技术可以对温度情况以及变形情况做出预防,在立柱的相关安装结束后,可以对安装环节一一核对,确保幕墙施工的准确进行。
结束语
         综上所述,新时期建筑技术的发展是随着时代的进步而不断进步的,也是社会发展中不可或缺的重要元素之一。只有做到技术上的改革与创新才能真正做到与时俱进,才能够促进建筑行业的创新与发展,为世界的发展注入新动力。相对建筑行业而言,先进技术无疑对整个行业起着至关重要的作用,BIM技术就是一种非常先进、超前的技术,其可以用在很多领域,在建筑幕墙中的使更为显著和广泛,这也更有利于建筑设计的科学性,也有利于保证建筑施工中的建筑质量。
参考文献
[1]董辉.BIM技术在建筑照明领域的应用浅述[J].中国标准化,2017(12):112-113.
[2]司张涛.基于BIM技术对建筑施工工程信息化的综合应用研究[J].现代信息科技,2019,3(16):131-132.
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