試論BIM技術在建筑幕墻的應用

李雯雯

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1、BIM基本概念

BIM全拼是Building Information Modeling，即建筑信息模型。BIM是基于數字化技術，并結合各種項目信息的數據模型，主要以數字化方式來表達項目的信息與功能。依托了計算機輔助的工程化數字設計方式，實現了全方位的建筑設計和相關檢測。現在BIM技術已經成為一種時尚設計，在國外已經非常成熟。

2、BIM的特征

2.1 可視化

可視化是BIM另一個較為突出特點，可視化即“所見即所得”，建筑行業可視化的應用對項目建造來說非常重要。比如在施工藍圖中節點構造、構件信息等都是通過二維線框表達。一些較為簡單的構造和設計可以通過人的想象和理解來實現，但是隨著不規則建筑物或者復雜造型的出現，僅憑想象就難以理解了。

2.2 模擬性

BIM最大的一個特點就是它的模擬性，并且模擬性較強，體現在不僅能夠模擬建筑物實物，還能夠去模擬建筑物建成的整個項目實施過程，也就是說BIM技術兼顧了過程和結果兩個方面。具體來說，在設計過程中，可以利用BIM對項目進行結構安全模擬、光照模擬等；在施工階段過程中能夠進行5D模擬(三維模型加時間及費用)，通過完整全面地模擬現場施工狀況來優化和完善施工的方案，從而可以節約成本、優化項目方案；最后在項目運營階段還能夠利用BIM技術對應急方案進行模擬，打好提前量，未雨綢繆。

3、BIM技術在建筑幕墻的應用

3.1 資源數據信息共享

BIM建筑幕墻設計分為初級階段和高級階段。初級階段主要以管理流程為主，BIM作為輔助技術。在初始階段BIM一般都是根據工程的實際進程，選擇一項進行應用，不會從根本上改變幕墻設計、招標、施工、運營的工作流程。而高階段的BIM在建筑幕墻設計、招標、施工、運營中加入對技術、經濟和法律問題的解決方法，確保數據信息的準確性和科學性。

3.23D虛擬碰撞實驗的檢測

施工設計人員在建筑施工前會遇到大量零件碰撞問題，通過管路設計和線路設計來解決。一般傳統的2D的平面圖紙無法單獨進行測試，且還因為施工人員疏忽而導致構件發生碰撞。BIM技術不但有可見得對施工過程進行檢測的功能，還可以防止一些硬碰撞、軟碰撞，解決了在施工過程中由于設計人員的設計失誤而造成的非必須的損失。利用BIM技術還可以對構件的凈空進行優化。

3.34D模擬檢測和5D工程造價的控制

4D模型是建立在3D模型的基礎上，對建筑幕墻的時間控制，主要是用來探討方案可行性，通過對時間控制來發布任務和對施工工作進行合理的安排。它的價值就是防止幕墻施工過程中出現的意外，將實際工作中遇到的問題，查看BIM模型，通過檢測對出現的問題進行探討，并制訂方案的解決問題。

5D是在3DBIM模擬碰撞檢測基礎上對工程造價進行控制，幕墻的造價預算是一項繁瑣的工程統計工作。沒有BIM技術完成龐大的預算是比較困難的。掌握BIM技術對整個工程進行精確的計算，做到精益求精。

3.36D綜合性能提升

BIM技術中6D模型主要是對綜合性能進行分析，它的主要內容是：①幕墻的抗風性能和探究；②幕墻的抗震性能檢測；③幕墻內的空氣流通實驗；④幕墻水密性能的探究；⑤是否達到建筑的規范要求；⑥確保社會經濟效益的最大化。6D綜合性能分析通過對建筑進行逐步分析，促使建筑幕墻的性能最優化。

4、基于BIM的施工管理平臺開發

4.1 協同工作管理

一個建筑物的成功落成，是各個工程部門共同協調、相互配合的結果，為了有效協同各個單位各個部門各項施工工作的開展，順利地執行BIM實施計劃，在建筑項目的初期要搭建一個BIM協同平臺，用來明確相關工程的BIM應用重點、難點及BIM實施流程和協同工作方式等多項工作內容，通過各個專業部門的共同努力，在BIM協同平臺上積極合作，共同促進施工工程的開展與進行。

4.2 進度和工程資料變更動態管理

建立一個BIM協同平臺，可以通過利用BIM技術，將所有與工程有關的信息集中起來，放在這個以模型為基礎的共享協作平臺上來，并比對模型和實際圖紙的差別，然后依據圖紙再對三維模型進行更為精細的設計，如實的精細化建模，并給模型賦予各種工程施工管理所需要的信息，以防以后出現變更，模型不能進行及時自動的更新。

4.3 成本、進度、質量、安全風險預控

BIM協同平臺一大好處是各部門能在這個信息共享平臺上深入探討，進行實時和綜合檢測管理，具體來講，專業人員利用自主研發BIM協同平臺，深入探討建筑幕墻工程的施工成本、進度、質量及安全監測，通過平臺的三維模型進行綜合管理，實現對施工工程成本、進度、質量的數據關聯、分析和監測，打造具有本項目特色的BIM風險的預測和控制方法，對可能出現的問題都，制定出切實可行的解決辦法，以此可以再最大程度上降低項目施工建造階段所能遭遇的風險。

4.4 信息共享與交互管理

BIM協同平臺是一個大的整體施工管理平臺，這是一個整體，而構成這個協同平臺各個管理部門就是一個個部分，它們是整體與部分的關系。基于施工管理平臺，在整個施工過程中施工方通過三維模型統一進行信息管理，一旦某個部門，某個部位發生了變化，那么與之相關其他部門，其他部位，諸如工程量、施工進度，施工工藝等均會自動發生變化。

總之，BIM技術在幕墻中應用保證了每一步工作的合理性、科學性、可控性，真正做到了事前預控與事中調控，以及BIM技術在建筑施工過程中保證其安全有效的完成任務。該技術的運用將會成為建筑界的主流，前景無可限量，并且將會是建筑界一場值得慶祝的大革命!

[1]董全波.BIM在建筑幕墻中運用及管理研究[J].建材與裝飾，2017，(39)：156-157.