BIM技術在異型幕墻中的綜合應用

上海中建八局裝飾有限責任公司　姜洋

BIM技術在異型幕墻中的綜合應用

上海中建八局裝飾有限責任公司姜洋

BIM模型是異型項目施工的基礎，沒有一個準確、可行的三維模型施工圖，很難將一個概念性的建筑變成實際的可視的實體；異型幕墻外形又極為復雜，各外形構造面及各相關連部位的相互位置與相互關系只通過一維、二維的模型與圖紙很難表達，更難以指導具體的實際施工，如果沒有一個直觀的理論作指導，現(xiàn)場實際施工就成了無源之水，無本之末。本文對BIM技術在復雜異型幕墻工程中的應用進行了介紹分析，并對相關問題進行了研究與探討。

異型幕墻 BIM技術

1.引言

隨著裝飾行業(yè)發(fā)展和業(yè)主對幕墻外觀審美要求的提高，現(xiàn)如今大量高難度的異型幕墻逐漸增多。異型幕墻系統(tǒng)造型新穎，構造層次復雜，技術要求高，系統(tǒng)層次分類及工序較多，施工難度增大，為了精準定位下料，實現(xiàn)項目精細化管理，保證工期、質量，BIM技術開始在越來越多的異型幕墻工程中推廣應用，并發(fā)揮關鍵作用。

異型幕墻示意圖

2.BIM技術應用目標及軟件平臺選擇

（1）BIM技術應用目標

項目自開工之初構建組織架構時應單獨成立BIM部門或應用小組，制定BIM實施策劃書。結合工程施工重點難點明確BIM應用目標，通過BIM目標進行人員職責劃分。將BIM技術應用于現(xiàn)場施工進度、質量、安全、綠色施工等方面，通過采用BIM技術提升項目整體精細化管理能力。

（2）軟件平臺選擇

BIM應用平臺選用Windows和IOS兩種平臺，其中Windows平臺主要采用Autodesk Revit軟件進行各專業(yè)參數(shù)化建模，Autodesk Navisworks用于綜合協(xié)調與施工模擬。IOS平臺采用Autodesk BIM 360 Glue進行跟蹤指導現(xiàn)場施工。

3.BIM技術應用于現(xiàn)場施工質量管理

通過采用Autodesk Revit軟件將設計提供的二維CAD圖紙翻樣成參數(shù)化模型對現(xiàn)場施工員，質量員和分包技術人員進行交底，讓現(xiàn)場施工人員能夠更直觀的了解圖紙信息，避免了因圖紙理解錯誤造成的二次返工，做到一次成優(yōu)。同時在成型后，使用便攜IPAD安裝的Autodesk BIM 360 GLUE在現(xiàn)場對其進行對比，并拍照留底。

現(xiàn)場質量跟蹤流程示意圖

項目應實行樣板先行制度，在項目開工前期制定實體樣板和非實體樣板，通過BIM技術進行工法樣板的精細化策劃并根據(jù)本項目施工要點制定每一工序操作視頻對一線工友進行交底，讓其更直觀的理解工程設計理念及施工工藝，避免了后期因圖紙理解不當造成的拆改問題。

樣板運用示意

樣板運用示意

4.BIM技術應用于現(xiàn)場施工進度管理

通過Autodesk Revit模型和Project編制的進度計劃一并導入Autodesk Navisworks生成具有時間刻度的施工模擬動畫，通過直觀的動畫進行分析工序穿插的合理性，讓編制的進度計劃具有的可操作性。同時通過動畫形式可以更形象的了解每一時間段的施工內(nèi)容，更準確的組織人員、機械、材料等工作的安排。

5.BIM技術應用于現(xiàn)場綠色施工管理

（1）節(jié)材管理

使用Autodesk Revit模型、精準提供埋件、連接件、鋼構件龍骨、面層板塊的加工尺寸及數(shù)量、編號，結合現(xiàn)場施工進度分批次運輸?shù)浆F(xiàn)場，從而較少材料的損耗及二次搬運。

（2）沖突檢查

通過Autodesk Revit對建筑圖紙、結構圖紙進行參數(shù)化建模并鏈接到同一文件進行沖突檢查，在現(xiàn)場施工前規(guī)避了因建筑設計師與結構設計師的溝通不足產(chǎn)生的圖紙沖突問題。

幕墻施工前，通過全站儀復測主體結構邊緣的坐標，把測量坐標導入模型中，如果主體結構偏差較大，影響幕墻模型效果，將采取相應的技術措施。

6.BIM技術應用于現(xiàn)場施工技術管理

（1）三維模型的擬合

BIM模型是異型幕墻項目施工的基礎，沒有一個準確、可行的三維模型施工圖，很難將一個概念性的建筑變成實際的可視的實體；異型幕墻外形又極為復雜，各外形構造面及各相關連部位的相互位置與相互關系只通過一維、二維的模型與圖紙很難表達，更難以指導具體的實際施工，如果沒有一個直觀的理論作指導，現(xiàn)場實際施工就成了無源之水，無本之末。

通過Autodesk Revit、“犀牛”等三維繪圖軟件優(yōu)化整體三維模型，將復雜工程的整體輪廓、相互位置、座標節(jié)點、裝飾分格、細部節(jié)點的構造及位置關系等直觀的擬合出來，并將施工時的實際數(shù)值與三維模型中的理論數(shù)值相對比，在施工過程中不斷的調整、消化、整合雙方之間的差距，使得最終的實際建筑能最大限度的滿足三維模型所建立的虛擬建筑。

根據(jù)現(xiàn)場土建尺寸調整表皮模型圖示意

幕墻支撐鋼構件模型圖示意

（2）BIM模型指導幕墻鋼構件龍骨制作，空間定位

異型復雜幕墻面層板分項構造及外形一般非常復雜，其各構造的支撐鋼構件龍骨的相對位置，角度均有不同，因此BIM模型的處理直接影響工程建成后的實際建筑效果。

通過BIM模型提取幕墻支撐鋼構件龍骨的加工尺寸圖，并從模型中提取根部預埋件的定位數(shù)據(jù)及龍骨拼接點的定位數(shù)據(jù)，并提取主結構的偏差數(shù)據(jù)，施工全程采用全站儀跟蹤測量。

龍骨定位、加工模型圖示意

（3）BIM模型提取面層板塊的加工尺寸及空間定位數(shù)據(jù)

異型面層板分項構造及外形復雜，板塊尺寸一般較多，如果用傳統(tǒng)的現(xiàn)場放樣后再下料，工作量非常大，并且尺寸很難把控，加工的板塊容易與現(xiàn)場的龍骨不吻合。

通過BIM模型得到參數(shù)化CAD模型后繼而進行后續(xù)的材料下單及施工安裝指導。取代了傳統(tǒng)的手工測量實物尺寸，此技術已經(jīng)大量且深入的應用在工程實例中，避免返工的可能性，大大提高了材料下單速度及安裝精度，加快了工程進度。

模型提取鋁單板塊加工圖示意

模型提取玻璃板塊加工圖示意

在每塊板的安裝過程中，通過模型提取每一塊板的3個角點的三維坐標來定位3個角點的位置。通過三點定面原則，3個控制點定位完成就能確定面層板安裝到位。

玻璃安裝控制點示意圖　　

　鋁單板安裝控制點示意圖

7.結語

異型復雜幕墻外觀是一個工程的重要分項，其施工質量的好壞直接影響到整體工程的施工質量和使用效果，根據(jù)大型異型幕墻工程的施工經(jīng)驗，分析國內(nèi)異型幕墻工程容易出現(xiàn)的質量問題和質量通病，BIM技術運用是大勢所趨，必然在異型發(fā)雜幕墻的施工運用中，發(fā)揮越來越重要作用。

BIM技術在異型幕墻中的綜合應用

責任編輯：符媛