中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 1杨剑 2赵可人 310000
摘要：随着社会经济发展水平的提高，建筑设计在方法和理念上的变革。建筑造型在空间上也从简单的方式转变到多元曲面。BIM技术在幕墙工程中有明显优势。本文对BIM技术在复杂幕墙工程中对质量的控制和管理中的应用进行探讨，通过对实际工程中的应用的总结以供借鉴。
关键词：BIM;幕墙工程; 幕墙工程质量；幕墙工程管理；
引言
BIM技术可以通过不同角度来解决各个专业的设计配合、幕墙图纸的优化以及施工配合上的问题。在工程工期管理上、幕墙安装偏差上等问题有效解决工程延期和投资追加等问题。可以减少返工整改，帮助方案的决策落地。
1工程简介：
北支江水上运动中心（亚运会赛艇皮划艇赛事场馆）位于位于杭州市富阳区东洲街道北支江南岸。（见图1）地上建筑为覆土建筑，地上为六层多层建筑。总用地面积： 80757㎡ 总建筑面积：64013.18㎡。外观形式复杂、结构多变。 外装修：干挂搪瓷钢板、玻璃幕墙+岩棉板、结合6（LOW-E）+12A+6超白中空钢化玻璃打造大气简约现代的水上运动中心。
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2幕墙工程及BIM技术概念
2.1幕墙工程
幕墙工程由面板与支承结构组成、具有位移、变形的建筑外围结构。
幕墙是一个独立完整的整体结构系统，通常用在结构外侧，一般包裹在主体结构之上。对主体结构在平面内有一定的微动能力。
建筑在土建施工中与设计存在偏差值，龙骨安装过程必然
2.2BIM技术
BIM技术是一种将图纸上抽象事物转变为三维信息模型的方式。BIM可视化的应用结合现场三维扫描，对幕墙进行技术整合。在充分利用现代化数字技术基础上，利用计算机创建虚拟的建筑物，本身在通过大数据的基础上，将实际施工数据高效串联。避免施工过程中可能存在的一些问题、大大提高了施工建设的科学质量。建筑行业在现代化发展过程中不断摸索性的前进方向，在建筑幕墙逐渐被广泛应用到系统的建设工程当中去。
3.BIM各个阶段工作重点
3.1设计阶段
前期策划与准备首先，综合考虑该工程特点、施工工艺技术水平、项目过程需要及应用条件制定BIM实施目标。其次，根据BIM实施目标制定BIM管理体系，明确BIM组织架构、BIM工作职责、BIM实施计划、BIM工作制度。最后，梳理该项目工作流程，制定BIM工作流程图，明确工作间关系，制定BIM应用点方案。
3.1.1方案阶段：设计方案与环境融合、BIM比选、工程量优化设计方案比选。
3.1.2图纸设计：曲面造型的楼面板的优化、边梁的优化调整。模型转广联达等算量。
3.1.3深化设计：双曲面幕墙设计。
3.1.4施工阶段：三维建模由于该项目屋面为异形曲面楼盖，幕墙龙骨高度及玻璃面板尺寸能精准获得曲面造型数据，提供给后期配合的加工厂生产构件。根据屋面板的基本骨架，逐步深化幕墙体系(主龙骨、次龙骨、玻璃面板、预埋件、连接件)，利用BIM模型参数化、坐标化能力生成空间坐标控制网。
3.2建设周期
3.2.1期应用无人机航拍三维倾斜摄影模型整合BIM模型进行施工现场总图布置策划。
3.2.2根据设计图纸进行管线构筑物等碰撞检查，优化面板排布方案。
3.2.3施工吊装等施工方案模拟。
4BIM 幕墙参数化设计
4.1屋面装饰檩条基于曲面矩形布局，也就是说每个矩形的法平面都不一致手动放置难以实现。而程序可以批量分析每个矩形面的法向将两两相交面再找角平分线，找到每个檩条的拉伸方向从而实现批量生成。（见图2）
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4.2基于概念设计及满足实际可实施情况，拾取入口门厅概念设计曲面边缘作为原始输入条件，细化可控制单元，结合设计及可实现施工要求，运用物理模拟算法多次找形优化确认最终造型。（见图3）
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4.3在工程上变化多样的曲率面板通常实施较难或实施后的效果不如意，一般在设计或调整造型时会借助曲率分析，该外挑优化通过取四边边线及横竖向控制方式得到大面造型，再将大面分割成每个小单元来确定最终结果。（见图4）
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5施工运用
5.1应用无人机航拍三维倾斜摄影模型整合BIM模型并对各专业进行碰撞检查测试。通过测试过程以发现平面图纸尚未发现的问题。例如:结构预埋件埋设与幕墙龙骨位置安装存在偏位，幕墙结构与主体结构发生碰撞，幕墙龙骨曲面标高与结构标高不一致等问题。（见图5）
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5.2根据设计图纸进行管线构筑物等碰撞检查，优化排布方案，提供调整数据现场结合数据放样。下部搪瓷钢板约50m重新调整；上部及小斜板接头部位搪瓷钢板约10m重新调整；搪瓷钢板龙骨调整50m；搪瓷钢板下部接口部位玻璃、灯槽等调整50m；搪瓷钢板抬高处在屋面看后背高于其他地方，采取封堵措施。确定最优方案。（见图6）
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图6
5.3通过软件模拟最终方案效果。模拟安装循序及吊装方案。屋面主网架的吊装过程进行了模拟,根据软件模拟的结果,对施工方案的安全合理性进行了分析,对其中个别应力比超限的杆件提出了补强建议,为保证工程的顺利实施提供了强有力的理论支持.。采用有限元分析软件MIDAS/GEN8.21对工程可用的三种不同顺序安装方案进行了仿真模拟,通过对模拟结果对比分析,从中选择一种结构变形和应力较小的安装方案进行了改进,最后对改进后的安装方案进行了模拟分析。
参考文献
[1]王国波.建筑幕墙工程的设计及施工质量控制研究[J].门窗,2017,(3).7,10.
[2]麦飞龙.异形建筑幕墙工程的分析模型与应用研究[D].上海交通大学,2013.1-87.