探析BIM技術在幕墻工程中的運用

曹明波?劉緒

摘 要：在經濟發展程度不斷提升的情況下，建筑工程中的各個項目都增加了技術含量，同時在設計理念方面也不斷進行革新，其中建筑設計中的幕墻工程已經從簡單化以及規整化的模式中逐漸轉向了復雜化以及多元化的發展方向。因此，傳統設計工作中的二維圖難以滿足較為復雜建筑幕墻的要求，此時就需要借助于建筑中的BIM技術完成相關的建模工作。本文結合實際工程分析幕墻工程中BIM技術具體的應用情況。

關鍵詞：BIM技術；幕墻工程；運用；分析

在建設設計方面，各項技術不斷進行創新，其中BIM技術則把建筑信息進行模型化，并將建筑過程實施可視化、參數化，同時也提升了效率，這就使得建筑工程能夠在全部生命周期中提升綜合效率。正是因為BIM技術具有如此多的優點，所以目前的建筑行業都給予了高度的重視。此項技術在一些發達國家已經得到了廣泛的運用，而我國在幕墻方面的運用還在初級階段，一般情況重視在一些超高層的建筑中進行探索和嘗試。盡管受到一些條件的限制，但是在具體的深化設計中，也開始對這項技術進行采用。本文結合工程實例做出具體分析。

一、工程簡介

位于成都高新區的大魔方建筑，從總體上分析，它的形狀大致是倒圓形的臺壯，建筑的底部半徑大約是12.2米的一個半圓，而頂部則是短半軸長為12.2m，而長半軸長是21.8m所組成的一個橢圓。對于這個建筑項目，其支點出采用的是玻璃幕墻，并且表皮造型是正圓形和橢圓形，它們之間還可以進行流動，正是這一建筑造型的實際情況，它的玻璃幕墻在表皮處進行三維曲面，而其豎向方向上只是在任意位置出實施了不同的曲率。除此之外，建筑中的幕墻不能出現任何的折角。

二、具體設計情況分析

在設計過程中，初步決定運用玻璃板塊組合成不同的三維曲面，從而使得幕墻的玻璃板塊能夠下料加工圖中獲得較好的準確性，同時在實際施工過程中也提出了較高要求。正是由于這個項目的復雜性，如果運用常規二維制圖方式已經難以滿足了工期以及難度的具體要求，而經過相關工作人員的商議并決定運用BIM的技術制作出三維建模。此時，這就需要設計人員在設計過程中通過犀牛軟件而制作出三維建模，并加強對幕墻中表皮的分格。所以在此過程中，工程幕墻的表皮就是通過三維空間方面設計出一個曲面，并且其左右沒有采用對稱的形狀。但是從現場測量情況可知，如果通過CAD的平面圖，則可以建立一個良好的幕墻表皮，然后再實施板塊分割，最后此項目中一定產生四百一十六快具有不同尺寸以及不同大小玻璃板塊。在建模時，玻璃板塊測試的邊長是1400mm，而拱高則小于1mm，并且上下邊緣都的橢圓形都具有不同的曲率。因此，通過3D建模繪圖的軟件Rhino，則需要在板塊的邊緣出進行上、下邊緣線的復制，同時要做好自端點的連接工作，便于在輔助線中可以找到中點，進而通過做垂線以及輔助線的方式使得能夠在原橢圓的位置處有三個交點，由此而形成一個半徑圓。通過此方式最終得到一個整體性的玻璃幕墻。

三、華潤幕墻設計分析

深圳華潤幕墻系統有兩個不同的特點，第一個是每層平面組成的單元板塊具有數量大以及種類多的特點，而且加工工藝也較為復雜；第二個是不銹鋼的裝飾柱，其尺寸具有多變性，因此，在現場放樣以及吊掛的難度較大。而運用BIM 技術則能夠體現出如下三點的優勢：第一，在方案設計和籌劃過程中，BIM技術通過模擬性、可視化以及協同性的優勢，而把設計方案進行調整、對比，同時也可以獲得良好的視覺效果。第二，在施工階段，則通過結合本項目的工藝圖紙情況，通過1：1的實體建模方式而有效確保了單元板塊之間實現無縫配合。第三，在BIM建模過程中，現場的施工員可以通過比對的方式找到單元板塊的編號并進行安裝和吊裝，這就可以保證施工中的準確性，同時也極大限度地降低返工概率。

四、結語

隨著我國建筑行業發展，在設計和施工方面都提出了較高的要求，而我國傳統的2D技術已經難以滿足當前靈活化以及多元化的建筑結構要求。而對BIM技術在實際建筑中的運用又比較晚，因此，可以借鑒一些發達國家對BIM技術研究以及實際運用方面的經驗，幫助我國建筑工程中幕墻設計走向多元化。本文結合幕墻實例分析BIM技術的運用情況，希望能夠使得BIM技術盡快在其他建筑設計方面的應用而帶來良好的經驗和指導。

參考文獻：

[1]王成才，朱敬峰，于德湖等.基于BIM技術的幕墻工程施工模擬研究[J].青島理工大學學報，2016，37（1）：114-120.

[2]劉珩.BIM技術在上海中心大廈外幕墻工程中的應用[J].土木建筑工程信息技術，2013，5（5）：79-87，97.

[3]李璐，張愛琳.三維掃描結合BIM技術在玻璃幕墻工程中的應用[J].價值工程，2016，35（8）：149-150，151.

[4]張俊，張宇貝，李偉勤等.3D激光掃描技術與BIM集成應用現狀與發展趨勢[J].價值工程，2016，35（14）：202-204.