BIM系統(tǒng)在蘇州中心幕墻工程中的應用

BIM系統(tǒng)在蘇州中心幕墻工程中的應用

文/柯利達裝飾公司外裝設計二部 王少華

本文主要介紹蘇州中心幕墻工程中BIM系統(tǒng)的應用，包含設計、加工、現(xiàn)場施工等階段引入BIM系統(tǒng)進行新的嘗試，利用其強大的功能有效提升了設計、管理的工作效率和品質(zhì)。

蘇州中心H地塊項目位于蘇州市工業(yè)園區(qū)金雞湖西畔，毗鄰東方之門；包括：3#樓、4#樓和裙房三個部分，裙房把3#樓和4#樓連接在一起。3#樓地上33層，建筑高度160.0米，4#樓地上27層，建筑高度132.5米，裙房地上4層，房屋總高度為27.60米。幕墻總面積約為66500平方米。隨著BIM系統(tǒng)的推廣，業(yè)主方和公司都有將BIM系統(tǒng)應用到實際工程的愿望，于是將此項目作為一個示范工程，嘗試將BIM系統(tǒng)運用到幕墻施工的全過程。BIM系統(tǒng)，即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點。即是利用他的這些特點和建筑幕墻相結(jié)合，指導和輔助幕墻施工。蘇州中心幕墻工程在以下方面使用了BIM 系統(tǒng)。

一、碰撞檢測

利用revit軟件，根據(jù)建筑設計院提供的結(jié)構施工藍圖，建立3D的建筑結(jié)構框架圖。同時根據(jù)幕墻平立面，節(jié)點詳圖，型材截面圖，建立仿真的幕墻三維BIM模型圖，利用其碰撞檢測功能，將幕墻各部位與建筑結(jié)構相互沖突的信息進行提取，而且可以利用BIM的可視化，直觀的將干涉位置和干涉情況進行反映。于施工初期查出一些過去二維圖紙上很難檢查出來的交接錯誤，調(diào)整幕墻施工圖紙，優(yōu)化工程設計，減少在幕墻施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，可以使幕墻施工的整個進程中顯著提高效率、大量減少風險。碰撞測試的三維立體復核，全面而且直觀，較傳統(tǒng)圖紙復核更加細致，方便，準確，快捷。

二、交接位置處理

隨著時代的進步，建筑形體更加豐富多樣，建筑立面層次較多，再加上單體的相互交接，塔樓到裙樓的過渡，單元幕墻構件式幕墻的轉(zhuǎn)折，幕墻個交接位置出現(xiàn)多樣和復雜性，傳統(tǒng)的二維繪圖很難表達清楚?，F(xiàn)利用BIM系統(tǒng)軟件提供的可視化仿真建筑模型，可全方位的觀察建筑各個角度和角落，將交接位置的關系梳理清楚，設計初期便可以確定各傳統(tǒng)的收口位置的外觀和形狀，再通過軟件提供的任意剖切軸側(cè)功能，確定幕墻的具體做法和實現(xiàn)方式，使設計更加全面完整，實現(xiàn)建筑全方面的立面可控性。

蘇州中心在裙樓和塔樓交接位置，塔樓復雜轉(zhuǎn)角位置，裙樓立面鋁板凹槽位置使用此功能。特別是塔樓頂部的斜面凹槽轉(zhuǎn)角位置，此處立面交接復雜且為單元幕墻，需要清晰的交接關系和詳盡的各方尺寸才能進行單元板塊設計，這樣才能保證單元板塊的正確性，現(xiàn)在利用BIM系統(tǒng)，采取上述方法就可在模型上確定此處的單元板塊樣式，可以和大面的普通單元板塊一起下料加工，不再需要等待現(xiàn)場返回相關尺寸。避免了因現(xiàn)場條件限制而不能及時測量而影響單元板塊的加工和安裝。形成施工的整體性。

三、材料的統(tǒng)計

由于BIM是信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，通過信息數(shù)據(jù)的提取，可以將幕墻個構件信息完全以列表形式呈現(xiàn)。在幕墻BIM建模初期錄入各幕墻構件的詳細信息，如型材截面形式，面板材料類型，構件連接方法等，可以通過軟件系統(tǒng)自動統(tǒng)計導出材料明細表格，實現(xiàn)幕墻全部用料的詳細統(tǒng)計。從埋件，到面板，小到螺絲和膠水都可以全部列示，很好的服務于幕墻料單的制作和個材料用量的估計，而且可以分立面分區(qū)域，為幕墻料單的分批下放提供便捷。詳盡的材料類型和用量可以為材料合同的簽訂提供幫助，統(tǒng)計列表的詳細、全面、準確，避免了下單時的材料遺漏，或者下單錯誤等情況的產(chǎn)生。

蘇州中心幕墻的所有材料的下單制作全部依賴于revit軟件提供的材料統(tǒng)計列表，沒有出現(xiàn)材料遺漏或多余的情況。對于入口的異形雨棚，我們使用犀牛軟件，統(tǒng)計玻璃面板的尺寸和形狀，制作料單。

四、單元板塊加工

利用BIM軟件可以實現(xiàn)單元板塊加工圖的3D化，通過仿真模型的建立，檢查加工圖的正確和準確性。對于復雜單元板塊，還可以模擬施工安裝，檢測板塊相互插接的可行性。對單元板塊的加工實行立體化全方位的檢測，減少加工圖的錯誤。利用模型可以直接制作加工視頻，直觀的描述個構件的加工和安裝，方便工廠交底和質(zhì)量控制。而且BIM軟件有自適應功能，對于大量構件可快速生成準確的加工圖，極大提高工作效率和質(zhì)量，控制下料風險。

五、施工模擬

過去的施工流程是設計師將腦海中的三維空間繪制到二維圖紙上，施工人員透過二維圖紙來還原原三維建筑，期間會造成時間的消耗和信息的丟失，將原建筑通過三維建筑模型，再加上時間軸的四維虛擬建造動態(tài)圖，更深層次地理解設計意圖和施工方案要求，交底使用BIM模型直接制作安裝視頻，簡單而直觀?？梢宰屖┕と藛T直接以立體的方式理解建筑整體，對各部位的效果和做法都比較了解明白。通過施工模擬可以發(fā)現(xiàn)施工方案的不足和疏忽的安全隱患，控制工程施工的風險。

五、施工進度管理

施工進度在過去是通過平面的網(wǎng)絡圖、橫道圖等技術進行支持，但由于不夠形象直觀，施工時還是經(jīng)常會存在進度計劃不夠準確的現(xiàn)象發(fā)生。在幕墻BIM模型建立時，加入時間參數(shù)，可以形成了以時間為軸的施工模擬動畫，虛擬建造，根據(jù)現(xiàn)有的施工方案和措施檢查進度計劃是否合理，即各工作的持續(xù)時間是否合理，工作之間的邏輯關系是否準確等。本項目采用BIM的4D虛擬建造技術，反復模擬施工過程，將可能發(fā)生的問題逐一提取發(fā)現(xiàn)病修改調(diào)整，通過多種情況預演，對施工計劃和施工方案進行調(diào)整，使進度計劃得到可靠的技術基礎保障，確保施工工程中能夠依照計劃進行。施工過程中將具體的進度模型化，針對每天的進度在模型中進行填充，直觀的顯示計劃的執(zhí)行力度，及時調(diào)整施工安排，滿足計劃要求。同時施工進度計劃可以與材料和資金供應計劃相關聯(lián)，確定資金和材料的供應滿足進度計劃要求。

六、施工成本管理

施工成本需要精確，而且需要隨著工程量的變化而更新，常規(guī)做法需要大量的人力和時間。本項目在3D模型和4D進度模型基礎上引進成本信息，利用模型的數(shù)據(jù)庫信息，對成本進行精細測算，而且可以隨著進度和工作量的變化而實時更新。出現(xiàn)變更也可及時給出造價影響，幫助業(yè)主確定方案。

結(jié)束語：

蘇州中心幕墻項目，由于建筑BIM模型的缺失，我們僅能在幕墻施工階段，對幕墻專業(yè)進行嘗試，使用到BIM系統(tǒng)強大功能的一小部分。加上對BIM系統(tǒng)的理解層次問題，可能在運用過程中存在著一定不足和錯誤，請多加理解。BIM技術帶來的變革已經(jīng)日趨明顯，在這股技術浪潮中，只有不斷的探索和嘗試才能不被時代所淘汰，同時在BIM技術的支持下，包括幕墻在內(nèi)的所有工程行業(yè)都將會迎來新的機遇，把我機會，提高自我，為幕墻行業(yè)的蓬勃發(fā)展，貢獻力量。

本文由《柯利達》編輯部供稿

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責任編輯：陳生庚