BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用分析吴华军--中国期刊网

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BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用分析吴华军

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：吴华军

[导读] 摘要：进入新时代以来，我国综合国力的不断增强以及科学技术的飞速发展，全新的经济环境也对建筑行业提出了更高的要求。

        浙江中南建设集团浙江杭州 310000
        摘要：进入新时代以来，我国综合国力的不断增强以及科学技术的飞速发展，全新的经济环境也对建筑行业提出了更高的要求。“BIM”是一种新型的建筑技术，非常适用于建筑外立面幕墙的设计。BIM技术不仅可以确定相关构件空间位置，还能在建模过程中检测图纸问题，是提高工程项目协作性和建筑效率的主要途径。因此，我们必须明确BIM技术在建筑外立面幕墙设计中的应用价值和应用方式，积极应用BIM技术，从而推动我国幕墙工程建设的进步。
        关键词：BIM技术；复杂幕墙工程；建筑工程；施工
        引言
        我国经济技术迅猛发展，各行各业的业务水平都在积极提升，建筑行业也不例外。BIM技术在积极发展进步，该技术中所建立的信息系统，可以高效地进行资源的交流，以及表达能够在建筑工程施工过程中，将信息资源得到科学高效的管理，帮助提升建筑工程质量的同时促进行业进步。建筑幕墙工程不仅仅包括对于幕墙的设计及制造，还包括其施工的多个方面，在施工过程中，利用BIM技术，以高效地促进幕墙设计的施工质量，并且保证目前施工工程能够结合现代化科学技术，实现智能化的建设与发展。
        1 BIM技术介绍
        BIM（BuildingInformationModeling）即建筑信息化模型，是一种广泛应用于建筑设计和施工全生命周期中用于工程设计和建造管理的技术工具，利用建筑物的各种设计元素、组件信息、协作工序等信息搭建三维模型完成建筑对象数据化3D展示。BIM能可视化立体化地显示幕墙系统的设计效果，也能实现幕墙与其他专业设计施工之间的协调配套，从而能够保障幕墙系统的材料采购，利用建筑物数据不断地完善、丰富、理顺设计方案和施工时序，具有可视化、协调性、模拟性和关联性等特点。在复杂建筑幕墙系统设计中应用BIM技术，为尺寸精准设计、材料采购、组件构件加工、质量控制、降低成本、方便施工装配和后期维护等提供了有效保障。基于BIM技术开发的软件较多，通常工业基础设施设计时建筑设计公司使用Bentley的Architecture系列较多，建筑单专业或系统设计常使用Graphisoft的Archi-CADBentley和Autodestk的RevitArchitecture等，民用建筑常选用Autodestk的Revit系列，建筑物复杂、异形程度较高的设计可选用GehryTechnologies的Digitalproject等软件。此类基于BIM技术的软件可以支撑建筑设计及使用运维全生命周期，构建3D数字模型、可视化绘制仿真建筑物的每一处设计细节，能够有效满足二维设计工具的不足。BIM系统能使设计对象中各类管道、门窗、墙柱、内部构造、装饰物等参数化和图形化，从而达到材料、规格、外观、构造等精准设计，减少返工误时成本提高等不必要的损失，是当今设计师高效、低碳设计的最佳工具之一。
        2 BIM技术在复杂幕墙工程设计中的应用
        2.1协同设计
        在现代建筑工程施工过程当中，积极的利用BIM有效技术，可以将整个工程的生产数据以及实际信息融合到信息技术的模型当中。幕墙是现代建筑结构中外墙的主要建筑结构形式，在我国市场中得到了广泛的应用，在现代化建筑当中，因为框架式的幕墙结构非常复杂，并不适合在现场施工过程中进行模拟，所以多数情况下，需要工厂在施工建设之前进行预制，通过对应的流程以及规格来对幕墙进行实际装配，从而保证在二次施工过程中的幕墙实际质量，这样的施工建设方式会更加稳定和成熟。BIM技术，高效应用，在此过程中可以高效地实现模拟可视化施工，能够确切保障在施工过程中更加便利快捷，让施工的每一份构建都能够高效的达到施工标准。

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幕墙的建设相关单位都可以通过在信息数据库中的模型中进行提取，并且对其可以进行可视化直观的改善和跟进，进而保证在实现复杂幕墙工程协同设计的基础上，减少在实际过程中的一些施工差距。
        2.2 BIM技术在构件精度上的应用
        在整个的建筑工程项目中，复杂幕墙的建设施工仅仅是一个附属工程，因此工期会比较紧。这就要求在复杂幕墙正式施工之前一定要做好相应的准备工作，提前准备好复杂幕墙结构施工过程中需要应用到的材料和机械设备，这样才能合理应对紧张的工期要求。但是由于复杂幕墙结构之中有很多的复杂节点和繁多的构件种类，所以在应用BIM技术时，如果对每一个节点、每一个构件都进行建模，那么无论是在人力方面还是在时间方面都会产生很大的消耗，因此在具体应用时，只需要对满足施工下料目的的构件进行数字化的建模即可，不必对所有的构件都进行建模。在具体的数字化模型建立过程中，一定要对模型进行深入研究，保障模型的精度，从而有效保障施工精度。通过研究和对比发现，在该工程复杂幕墙结构的实际BIM模型建立时，应该将建模精度控制在LOD300，也就是要将嵌板、龙骨都以数字化模型的形式呈现出来，这样才可以满足该工程实际施工中的下料需求。
        2.3全方位出图自动化更新
        BIM能够自动生成幕墙设计成果中的多角度平面图、俯视图、剖面图、轴侧图等，当幕墙龙骨或某构件或建筑架构参数修改时，相关联的所有成果图将自动可视化修正，提高了幕墙设计工作效率，避免了传统方式下的漏改、改错等设计疏忽。数字化、可视化的设计深化内容可以指导施工，确保施工人员掌握要点，利用坐标数据可以控制安装精度和允许偏差可控，提高施工作业效率、确保可靠性和工期可控。
        2.4应用BIM技术进行方案推敲
        方案推敲是建筑外立面幕墙设计过程的重要组成部分，也是应用BIM技术的主要途径。为了检测幕墙设计方案的合理性，工程设计人员在对建筑外立面幕墙完成初步的模型设计之后，还需要以模型为基础进行深入的细化作业和方案推敲，根据幕墙面板材质的不同对建筑外立面进行分格作业。在具体的策略实施方面，工程设计人员可以应用BIM技术对建筑外立面进行更为科学的参数化分格，先根据工程项目的具体需求对幕墙分格进行参数化整理和控制，再通过方案推敲结果进一步平衡制造成本、调整设计理念，在保障幕墙设计理念的前提下对安装难度较高的幕墙设计进行适当调整，提高幕墙设计方案的可操作性。比如，幕墙设计人员在应用BIM技术进行方案推敲过程中发现，幕墙玻璃如果采用曲面设计不仅安装难度大，而且施工成本也高，将曲面玻璃更改为平面化设计，既不会影响幕墙整体的设计理念，还能大大降低安装难度和幕墙建造成本。
        结语
        总而言之，在现代行业不断竞争发展的过程中，建筑行业积极的应用BIM技术，高效的解决幕墙工程的施工建设过程中，以及设计过程中的一些关键性问题。本工程幕墙施工过程中根据BIM模型和导出的坐标控制点进行放线，提前把异形面板计划单交给厂家进行生产，大大减少工作量，工期得到了保证，降低了设计和施工成本，同时保证了幕墙效果，得到了业主和建筑设计单位的赞扬。本工程荣获2017-2018年度第二批福建省“闽江杯”优质专业工程奖。在不断提高幕墙工程质量以及涉及标准的同时，对BIM技术的复杂应用进行了充分的整理和分析，进一步为建筑企业的未来可持续建设奠定了坚实的力量。
        参考文献：
        [1]匡月.BIM技术在复杂幕墙工程设计中的应用[J].无线互联科技，2020，17（10）：150-151.
        [2]金星.基于BIM平台的复杂曲面幕墙工程设计及施工实践[J].住宅与房地产，2019（33）：187.