BIM技術在異形建筑幕墻中的應用

劉 荘 朱錦江

1 異形建筑幕墻概述

科技和社會的飛速發展與進步使得建筑物外觀具有藝術形態之美，建筑藝術是建筑師賦予建筑物的一種表現形式即建筑靈魂。建筑藝術根據形態美的要求，使用其獨特的藝術形式來完善建筑物的文化價值和審美價值，這都是通過建筑形象來呈現的。獨特的建筑造型和幕墻設計，使建筑物的風格和形態都發生了翻天覆地的變化，同時也給人們留下了更深刻的印象。現階段，更多的異形建筑幕墻在傳統的平面幕墻的基礎上迅速崛起。異形建筑幕墻即形態特殊的建筑幕墻，是指使用獨特的立面和空間效果來完善建筑幕墻的整體形態。異形建筑幕墻按照其曲面的形狀被分為回轉曲面幕墻和非回轉曲面幕墻兩種。異形建筑幕墻獨特的藝術空間是由其特殊的藝術表現力來創建的，這樣可以加深建筑的視覺沖擊力和感染力。

2 BIM技術在異形建筑幕墻中的應用

2.1 能夠發揮外在推動作用

BIM技術在建筑幕墻設計中的成本預算、能量分析、能耗分析、場地分析、規范驗證、三維協調等方面均實現了創新發展，因此西方許多發達國家已普遍推廣應用。通過制定科學政策以及良好發展環境，推動了BIM技術在建筑幕墻設計領域的迅速發展普及。許多設計單位也正在想方設法讓設計平臺從過去的二維CAD向BIM平臺轉變，這也體現了未來建筑設計行業的發展態勢。

2.2 BIM技術在方案設計階段的作用

BIM技術具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大特點，對方案設計的方案比選、方案調整、性能分析、可視化表達具有非常重要的意義。幕墻作為建筑外圍護結構，在美觀的基本要求得到保障的同時，對防水等功能節點的要求也非常高。本項目形似“春筍”，垂直方向上每一塊單元板塊與水平面的夾角都在變化，水平方向為圓形，上下層單元板塊以及同一層相鄰板塊之間的交接處防水難度大，在傳統的設計方法中，容易忽視遺漏。通過可視化建模，發現玻璃單元板塊與不銹鋼裝飾線單元板塊在交接處的防水存在較大問題，在方案設計階段就可以采用必要的技術手段來虧避這種在施工階段才有能發現的隱蔽性問題，對方案的設計比選、調整以及性能分析具有相當大的輔助作用。此外，通過BIM建模模擬，可以提前發現部分施工無法實現的設計方案，可以使設計方案合理性、可操作性得到保證。

2.3 數據信息的共享

BIM模型中包含了大量的數據信息，可以確保工程的數據后臺庫實現數據信息的共享。施工方、設計院、業主、施工承包方、材料供應商等在同一個平臺上可以充分實現數據信息的共享，方便溝通和協調。BIM在幕墻施工過程中，依據原有的數據信息對設計進行優化，對工程中存在的問題做出動態的調正與改正。BIM系統會將工程的所有數據信息進行保存，在通過信息共享后，業主或者設計院某一方對數據信息存在著意見，可以進行及時的調整。傳統建筑幕墻施工過程中，既不能實現數據信息的充分共享，施工管理人員在進行協調時還會耽誤工程進展。BIM可以極大的減少對施工現場測繪的工作量，有效的控制施工質量。在BIM模型的基礎上，可以使用INVENTOR軟件構建加工圖和模板信息組裝，甚至可以做出動畫進行觀賞，最大限度的表現整個單元組裝和加工過程。BIM建筑幕墻設計分初始階段和高級階段。初始階段是以傳統的項目管理流程為主，BIM技術作為輔助。初始階段的BIM往往是根據工程的實際進展情況，選擇某一項工程進行應用，不會根本上改變建筑幕墻設計、招標、施工、運營的工作流程。高級階段的BIM在建筑幕墻的設計、施工、運營等流程中加入對技術、經濟和法律問題的解決方案，參與各項數據信息的整合工作，確保數據信息的準確無誤、科學合理。

2.4 BIM技術對異形幕墻的預制裝配應用

在傳統異形幕墻制作中未對模型深化進行加工，而是將模型展開成平面進行下料，然后利用鋼化爐自動拱起一個適合的弧度。這種方法在用到雙曲面幕墻時，加工難度大，容易造成幕墻滲漏等問題而經常返工。然而，BIM介入預制異形幕墻，能夠保證項目全生命周期的順利完成。在國內，大家對于預制構建有很多不同的看法，追溯其因，主要是在做之前，不能進行預先分析，無法預測完成后是怎樣的效果，這才是我們需要正視的問題。然而，值得一提的是，國內很多企業已經開始了這方面的嘗試。比如，BIM項目的典范——上海中心的每一塊幕墻不光是預制的，而且是預裝配的。1000多塊幕墻，每塊幕墻的形狀都是不一樣的。為解決這一問題，項目采用了BIM預制和預裝配。在工廠里，將準確的幕墻屬性信息（無論是裁制的尺寸，還是曲變的彎度）輸入到機械制造的生產軟件當中去，生產這樣的幕墻，然后按照BIM模型的指導模擬現場實際情況進行預拼裝。這些裝配好的幕墻運到現場之后，無論是運輸成本，還是返工成本都急劇的下降了。因此，用BIM做預制，使所有的構件都能夠做到能量化、能準確預估，那么將會給我們帶來無法估計的效益，也能保證最基本的施工安全問題。

3 結束語

綜上所述，加強對BIM技術在異形建筑幕墻中應用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的BIM技術應用過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

[1]何清華，錢麗麗，段運峰，李永奎.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報，2016（10）：60～62.

[2]王珺.BIM理念及BIM軟件在建設項目中的應用研究[D].成都：西南交通大學，2017（01）：115～116.

[3]過俊.BIM在國內建筑全生命周期的典型應用[J].建筑技藝，2016（09）：88～89.