BIM在建筑幕墻中運用及管理研究

【摘要】BIM是現在建筑行業非常流行的一種信息模型，是建筑與信息化相結合的產物。這一模型現在在我國的一些工程項目中已經得到了推廣使用，但是在幕墻方面的運用以及相關的研究文獻數量還相對較少。本文將結合一些實際案例探討BIM在幕墻建筑施工圖上的作用以及在施工過程中的價值。幕墻施工主要分為施工設計圖前、施工圖、以及施工過程中這三個階段，結合不同階段對BIM的價值進行探討將有利于行業內對BIM技術的理解與運用。

【關鍵詞】建筑行業;信息模型;幕墻

進入現代以來，建筑行業的發展可謂是有目共睹，自從上個世紀五十年代，建筑內就不斷引用玻璃幕墻，近三十年來，其使用發展態勢最盛。而BIM技術是在上個世紀七十年代被提出的，通過實驗與運用，最先在美國與新加坡、英國等地被規范化使用。現代人的審美在不斷變化，對于建筑的外形也常具新意，為了滿足不同建筑外形的需要，建筑幕墻的造型也越發豐富起來。傳統的二維設計無法在建筑構圖上發揮應有的效果，而具有信息化技術水平的BIM在這方面就展現了它的價值，它能夠滿足施工設計之前到圖紙乃至施工過程中對三維演示的需求。這樣一方面是確保了建筑施工效果，能夠進一步避免測算誤差，另外一方面也能更為直觀的展現建筑施工效果，達到合作方滿意的效果，提升管理效率，避免了諸多后期階段不必要的麻煩。

1、BIM的基本含義

上個世紀七十年代，BIM被提出，直至今天，它的發展可以分為萌芽、出現、發展三個階段。在整個階段過程中，伊斯特曼教授提出要實現建設工程的透視效果就要依賴于信息技術，由此提高施工效果。

BIM即建筑信息模型。它是在數字信息化的基礎之上對建筑構想的三維立體化落成技術，在整個項目過程中，BIM可以最大限度的確保信息的共享與傳達，便于施工方的管理以及對設計圖的立體化展現。它是物理性的功能傳達也是實現項目進度的動態模型數據管理系統。有了BIM的幫助，項目建設的效率能夠得到有效提升，而風險也能大大減少。

BIM有三個特征，分別是可視化、模擬性以及優化性。所謂可視化就是我們常提到的透視性，就是將設計圖從圖紙構成為三維實物模型，這樣就能讓整個項目得到更加全面的觀測，增強項目中設計、施工到管理過程的可操作性。通過立體化的三維模型，項目組涉及的各方能夠各家協調的進行配合，從而提升項目管理和運維的效率。BIM的模擬性一方面可以模擬設計圖的建筑物，另一方面還能模擬施工過程。不僅僅是三維意義上的，更能做到5D效果上的模擬，這樣就便于項目施工過程中的檢測，特別是十分有利于對應急預案的落實。BIM的強大當然不止上述兩點，它的信息化還體現在優化性上。它可以根據自身模擬來優化項目方案，比較工程基礎造價差異，優化圖紙等，這些強大的功能都推使BIM成為了現代建筑施工過程中必不可少的一部分[1]。

2、BIM在建筑幕墻項目上的運用

相比于先進的BIM，傳統的CAD圖紙有這樣幾個顯著缺陷。一是它不能保證施工的效果，在設計前期到設計圖紙落成階段，由于2D圖紙的限制，往往會出現很多誤差，這樣就會導致圖紙與實際可施工性存在差異，施工效果低下的情況發生。BIM在這些方面上擁有強大的功能，足以保證不出現返工與重新設計的情況。這樣就減少了浪費以及施工沖突上的矛盾，提升了施工效率與質量。

從宏觀上看BIM其實可以被看作是一條產業鏈，在這一鏈條中，3D參與是技術的一種，它是一種設計方式，但是總體來說這只是一個部分。在現在的建筑施工行業之中BIM可以說是保證建筑項目周期必不可少的工具，而在幕墻的組織結構中，往往它需要很多投資，這也構成了現在推廣BIM的難點之一[2]。

BIM的好處很多，在大型建筑項目中，它可以簡化組織結構，提升項目管理的效率，也能保證項目施工的進程，可以說讓不少人都體驗到了什么叫做現代化建設。在運用信息化設備的過程中，不僅提升了整個施工項目的達成效果，也鍛煉了整個組織團隊，使得項目的利益實現最大化。

3、BIM在施工三階段的運用

施工階段分為設計圖紙前、圖紙期以及施工期三部分，當然現在也有人把后期的運維也歸入其中，本文中主要提前三階段中BIM的運用。

首先是在方案構想階段，做設計的工作人員對建筑的外形以及施工技術乃至成本做出初步設計，BIM根據設計的不同方案來進行模擬，演示達成效果，并且對方案的優化性提供一些建設性的建議，相比于其他技術的二維圖紙來說，BIM實在是方便了不少。在圖紙設計落成前選擇方案上BIM有著極強的方案演示參考價值，而在圖紙落成后，BIM也能對構想方案進行可視化處理，更加直白的展現施工效果。當然在施工過程中，BIM也能起到項目質量的控制作用。對于施工過程中投入使用的材料以及設備儀器，乃至于各種安全合格證的監管都可以交給BIM，強大的數字信息化系統可以有效地對設備進行調試，達到預想的設計效果[3]。

在安全管理方面，項目的管理人員可以通過BIM技術來進行，通過系統對施工地的整體環境以及安全防護、腳手架的搭建上進行綜合管理，配合紅外線報警器，排查安全死角，避免發生危險。在安全培訓方面，BIM也可以通過數字建模更加直觀的使得工作人員明白安全隱患帶來的后果以及危險的發生過程，從而提升員工的安全意識。現在不僅是建筑施工行業，其他安全監管方面也在逐步引入BIM技術，以排查安全隱患[4]。

總結：

BIM技術的運用與推廣對于現代的建筑行業來說無疑是有諸多好處的。現在很多大的設計類院校已經從教學上引入了BIM的學習，對于建筑單位來說，如果想要獲得一些大規模的建設項目，BIM應該是非常重要的競標武器，當前時代已經可以說是掌握BIM者得天下了，它的存在必然會改變我們的傳統思維，繪制更為美好與宏偉的未來藍圖。

參考文獻：

[1]清華，錢麗麗，段運峰.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報，2012.

[2]何關培.BIM和BIM相關軟件[J].土木建筑工程信息技術，2010，（04）：110-117.

[3]李祥偉.建筑信息模型在中國建筑業的發展思考[J].建筑經濟，2011（4）：25-28.、

[4]劉獻偉，高洪剛，王續勝.施工領域BIM應用價值和實施思路[J].施工技術，2012，（22）：84-86.

作者簡介：

胡華宇，亞太帷幕建筑科技（山東）有限公司，山東濟南。