梁飞龙
浙江亚厦幕墙有限公司 浙江省 312371
摘要：建筑幕墙设计是建筑工程的重要组成部分，想要有效提高幕墙设计的质量和效率，必须应用科学合理的建筑技术手段，BIM技术备受推崇。BIM技术在建筑幕墙设计中具有非常高的应用价值，可以实现幕墙设计的精确化和实时化，也能为建筑行业的进一步发展创造有利的先决条件。下面我们就针对BIM技术在建筑幕墙设计中的应用展开简单探讨。
关键词：幕墙设计；BIM技术；应用
一、建筑幕墙设计发展现状
幕墙是建筑的外衣，集建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构为一体，是气派、高雅、具有时代感的代名词，已成为现代化大都市的重要标志。幕墙依附于建筑业，但它具有天生的机械制造工业基因，是建筑业中专业交叉最多的分支。幕墙在设计制造安装过程中具有多专业深度交叉的特点，建筑师们对艺术孜孜不倦的追求以及大量城市综合体和超高层建筑的不断涌现，这些都给幕墙技术提供了极大的发挥空间。而BIM的出现给幕墙技术的发展也带来了良好的机遇。为使建筑外墙具备节能、安全、美观等多个功能，现代大空间、大跨度和高层建筑的设计常采用带有装饰效果的轻质幕墙作为建筑物的表面墙体。幕墙一般由结构框架（支撑装置和系统）和镶嵌版材组成，对主体具有一定的位移能力和形变能力，具有强劲、轻盈、美观、安全、吸声、设计灵活等特点。
幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶和棚顶及室内装饰墙，支撑结构现在广泛使用钢结构，面板按材质一般分为玻璃、金属板、石材板等。建筑幕墙作为建筑的“面子”，建筑设计师和业主越来越重视提高建筑的使用及观赏价值。形状不规则新奇的外墙一般称为异形幕墙，其材料复杂、有凹有凸、有曲有折。建筑造型新颖多变、标新立异、环境色彩鲜艳明快，为现代化城市面貌增加了艺术效果。但是在异形幕墙的设计过程中，传统软件其二维表现方式已难以满足当前复杂、多样的造型设计要求，不能清晰简洁地呈现出设计意图和创意。对于某些没有重复模块的异型建筑，由于每个构件的编号必须保证唯一性才能保证现场准确安装施工，而传统的纸质记录保存混乱无序很容易导致失误和返工，因此二维的设计显然完全无法满足现代建筑设计需求。
二、BIM技术在建筑幕墙设计中的应用优势
1、BIM技术可以实现设计智能化。现今的建筑外立面幕墙工程主张设计智能化，智能化既是现代建筑工程主要的发展需求，也是未来工程建设必然的发展趋势。在建筑外立面幕墙设计中应用BIM技术可以实现设计智能化的目标。BIM技术中的三维立体技术，可以通过三维建模的方式对建筑外立面幕墙进行科学构建，设计人员也能自动得到相关的图形和文档，进而对幕墙设计效果和质量进行更有针对性的提升，这是BIM技术最为明显的一项应用优势。比如，在建筑外立面幕墙设计中应用BIM技术进行模型构建时，假如对某个不够合理的专业设计对象进行了修改，那么系统也会对其他设计对象进行相应的自动修改，不仅省去了逐一修改的麻烦，也避免了修改遗漏，大大提升了幕墙设计的效率和质量。
2、BIM技术可以实现设计可视化。安全一直是建筑工程的重中之重，建筑的施工质量与居民的人身安全密切相关。在建筑外立面幕墙建设过程中，采取科学合理的设计施工手段，不仅可以保证幕墙的质量、提高幕墙的安全性，也能最大程度的降低后期返工率。将BIM技术应用于建筑外立面幕墙设计中，可以利用3D图形表现工程实体，通过模拟工程实体及时发现设计图纸中设计错误和设计不合理之处，进而实现幕墙设计可视化。除此之外，应用BIM技术还可以对幕墙施工技术和施工流程进行模拟演示，保证施工标准规范建立的科学性，进一步提升幕墙施工技术的准确性和建筑安全性。
3、BIM技术可以实现协同设计。合理的建筑外立面幕墙设计是保障工程质量的前提条件，在设计过程中应用BIM技术可以在一定程度内实现协同设计。
在同一个建筑模型中，BIM技术可以将相关数据和信息进行科学整合，各施工单位可以根据具体的施工需求提取相关信息，还能在不同设计阶段添加或删减设计内容，不断完善幕墙设计方案。在实际的幕墙施工中，设计人员可以根据施工科学调整幕墙设计结构，比如调整了幕墙中一个窗的形状，那么模型系统会对其他相同类型的窗进行自动调整，显著提升了幕墙设计的协同性。
三、BIM在幕墙设计中的应用
1、应用BIM技术进行幕墙系统建模。幕墙系统建模是建筑外立面幕墙设计过程中的重点环节。在这一环节中，工程设计人员应该根据幕墙设计图纸和顾问公司给出的大样节点图快速搭建模型，运用BIM技术对幕墙建筑实体进行直观展示，完成幕墙系统建模工作。除此之外，设计人员还可以应用BIM技术整合整合其他专业模型，对幕墙设计的不合理之处、机电建筑、钢结构进行调整和检测，排除幕墙设计和安全隐患;利用BIM技术快速创建三维模型，对外幕墙与其他建筑部位实施全面的碰撞检查，保证及时发现问题并采取合理的解决办法，大幅度提升幕墙设计施工的质量和效率，体现应用BIM技术的协调性和科学性。
2、应用BIM技术进行深度建模。深度建模是建筑外立面幕墙设计成功的关键，也是BIM技术的应用方式之一。在这一步中，设计人员应该应用BIM技术、根据制作完成的模型和节点图进行深度建模，BIM技术可以实现模型参数化，进而顺利提取定位和加工所需数据，再根据幕墙工程的实际情况科学制定定位图和加工图。幕墙公司按照BIM建模数据图纸严格生产和安装，既能满足幕墙建筑的外形要求，也能有效避免在幕墙施工阶段出现建筑形体更改的情况发生。
3、应用BIM技术创建信息模型。创建信息模型是建筑外立面幕墙设计的重点内容，也是BIM技术的主要实施途径。这一步具体的技术应用策略可以划分为四个步骤。
（1）首先创建族文件，Ｒevit系统中的所有图元都是以组为基本单位，将单元节点图导入系统，然后对尺寸进行调整，以这种方式作为基础，可以更科学的创建信息模型。在创建过程中，每一个组图元内可以定义多种类型，鉴于族创建者具体设计需求的不同，这些类型之间的材质设置、尺寸、形状以及其他参数变量都具有不同程度的差异性特征。接下来，就可以对建筑外立面幕墙项目进行科学创建，先把CAD系统中的轮廓线转换为多段线，然后将内容导入Ｒevit系统。幕墙框架可以通过放样来获取，其中，每一段折现可以自动生成一个板块，把族图源嵌入项目文件中之后，可以对幕墙板块的数值进行单独调节，促使信息模型的效果更加真实。
（2）分别对明细表和板块进行优化处理，通过明细表对相关数据进行科学修改，启动系统特殊的双向关联特性，这个功能可以提升明细表和板块的优化效率，进而显著增强幕墙模板设计数据的精确性。接下来，运用BIM技术对设备材料进行统计，生成全面细致的设备材料明细表，幕墙设计人员和业主单位可以根据实际情况，在设备材料明细表中自主选择所需材料，对幕墙设计和施工的工程量进行科学计算，无论是铝合金龙骨还是玻璃面材甚至是螺丝钉等，都可以根据材料明细表中已经确定的型号和参数进行便利的获取和输出，大大提高了幕墙的建造效率。
结束语
在建筑幕墙设计方面，建造绿色建筑是每位业主、设计、物资、施工的共同目标，BIM三维虚拟建模技术的发展，有效促进了设计工作模式和建筑质量的技术改革，基于BIM技术开发的软件成为建筑行业的主流设计软件将会是必然发展方向。
参考文献
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[2]赵立军.BIM技术在幕墙结构施工过程管理中的应用研究[J].建筑技术,2019(24):317-318.
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