BIM在建筑幕墻中運用及管理分析

孫寶元 嘉林建設集團有限公司

1 引言

BIM技術可以簡單理解為一種可視化的虛擬3D模型，其能夠通過直觀的方式將建筑幕墻工程的設計圖紙展示出來，幫助施工人員從多個角度理解設計圖紙的施工關鍵和要點。本文簡要介紹了建筑幕墻工程的基本建設要求，并對BIM技術在建筑幕墻工程中的實際應用進行了深入的探究。

2 建筑幕墻工程的建設要求

在建筑工程領域當中，幕墻工程與建筑的主體工程屬于同一等級位置，從這一點即可看出幕墻工程的重要性。正因如此，幕墻工程對于設計、施工及后期養護等多個環節提出了明確的要求。從設計角度來看，幕墻工程首先要在結構形式、安全性、穩定性等多個方面與主體工程相一致，且需要考慮到美觀性、經濟性、環保性等多方面的要素。在正式開展施工之前，需要依據特定的審核流程對幕墻工程的施工圖紙進行三次審核，首次審核為設計方的自審；二次審核則為施工方的審核，并在確定設計圖紙合理、具有實用性的基礎上擬定施工計劃；三次審核由工程監理方負責，且需要對施工方所提出的施工計劃進行審核，以確保施工圖紙和施工計劃相一致，并能夠滿足工程項目的基本建設要求。在實際施工階段，施工方需要妥善處理幕墻骨架與主體工程、玻璃面材之間的關系，且需要對幕墻工程采取防震處理、防火處理等性能層面的施工。為確保幕墻工程的實際建設質量能夠達到預期的標準，現場管理人員需要在施工圖紙的基礎上擬定管理目標，其主要包括質量管理、進度管理及成本管理三個方面的內容，并依據實際的施工情況，及時對管理計劃進行調整。當幕墻工程施工完成之后，則需要及時開展后期的養護工作，減少外界自然因素對于幕墻工程的破壞。

3 BIM技術的應用

3.1 設計階段

與建筑主體工程不同，幕墻工程在設計層面缺少明確的規范及標準，且相關部門的審核重點也不會集中在幕墻工程方面。在這樣的背景之下，幕墻工程往往會成為建筑工程項目控制成本的主要側重點，且設計圖紙的審核也并非會由專業的第三方審核機構參與其中，多數情況下僅僅是進行內部審核。正因如此，幕墻工程具有一定的質量提升空間。在傳統的設計模式當中，幕墻工程的設計圖紙主要是以二維平面圖紙的方式展現出來，且其中包含了大量的專業術語和設計理念。正是由于幕墻工程設計圖紙的專業性過強，才會導致在實際施工時出現施工方無法正確理解圖紙要點的情況存在，甚至部分施工方會依據自己的施工經驗和主觀意識而盲目開展施工。而在應用了BIM技術的情況下，二維的平面圖紙轉變成為了三維的立體圖紙，其直觀性更強，更加有利于施工方的理解。在構建三維模型時，設計人員只需要使用特定的BIM軟件，通過對關鍵部位的參數調整，即可達到建立三維模型的效果，甚至可以一鍵調整三維模型的比例大小，將一些細節設計部分直接的展示出來。設計圖紙初期完成之后，設計單位也可以借助BIM技術進行圖紙審核，分析施工圖紙中是否存在設計不合理，不完善的部位，并有針對性進行調整和改良。尤其是在涉及到力學性能的設計調整時，BIM技術的優勢最為明顯。除了在判斷結構可行性方面之外，BIM技術還能幫助設計方檢驗安裝工程的合理性。由于建筑幕墻工程所涉及到的安裝環節眾多，安裝環節的一些安裝點可以直接展現在BIM模型上，輔助設計單位檢驗設計方案的合理性，從而基于源頭處實現對設計變更問題的控制。

3.2 施工階段

在實際的建筑幕墻工程施工環節當中，建筑工程所使用的幕墻類型往往具有多樣化的特點，即并非使用同一種類的幕墻，而是多種幕墻形式搭配使用，從而賦予建筑主體本身更加豐富的外部審美，如透明幕墻和非透明幕墻的搭配使用能夠提高建筑工程項目的外表層次感。需要注意的是，不同種類的幕墻適合應用于特定的位置，且幕墻種類的搭配也需要遵循一定的設計原則，否則就會導致幕墻工程無法達到預期的目標和高度。為保證幕墻施工的流暢性，施工方會在正式施工之前基于設計圖紙的基本內容和幕墻種類的特征制定施工計劃，并由專業人士和監理方對施工計劃的可行性進行分析和探究。在這一環節當中，BIM技術的應用不僅可以提高施工計劃制定的可靠性，更能夠為優化施工計劃創造更大的空間，從而基于輔助角度實現對于施工流程的規范化，確保施工流程符合基本的施工技術原則，減少因為工序錯誤而造成的施工損失。

而在施工安裝階段中，BIM技術同樣可以發揮出不可替代的作用價值。在現代幕墻工程各行中，雙曲面幕墻是主要的玻璃面材，安裝時需要重點關注轉角處的安裝環節，一旦安裝操作不嚴謹或者安裝技術應用不準確，會直接導致幕墻上存在縫隙，并導致建筑工程項目在投入使用后面臨著雨水滲透的問題。在使用了BIM技術的基礎上，可以將雙曲面幕墻以三維模型的方式展示在計算機上，隨后調整模式，將三維模式轉變為二維模式，即可采取下料處理程序。在這一過程當中，平面模式會逐漸凸起，直到雙曲面幕墻的弧度達到施工要求為止。構建模式時，只需要根據雙曲面幕墻的設計參數，在計算機軟件當中輸入尺寸等參數即可，隨后確定龍骨框架的具體位置，BIM軟件會自動對所輸入的參數進行校驗。其次，雙曲面幕墻表皮施工一般會分塊完成，為確保各個分塊之間的連接質量，BIM技術可以對其進行細致化區分，從而便于施工方對施工質量進行有效的管理。最后，BIM模型還具有實時管理的特征，施工方只需要依據工程量和實際施工進度，即可判斷后續施工環節所需的施工時間和技術。

3.3 管理分析

幕墻工程的管理工作所包括的環節和內容眾多。首先，從質量管理的角度來看，BIM技術可以輔助施工方對所需材料的規格、尺寸、類型及施工技術進行分析，判斷施工方式是否具有可信性，并將施工階段的各項要素集中體現在三維模型當中。在進度管理方面，施工方需要依據施工順序、施工內容、施工時間對進度管理計劃進行設置，生成進度計劃表后即可根據實際的施工進度開展進度管理工作。在應用了BIM技術的情況下，BIM技術可以通過估算的方式對每一道施工環節的具體所需要耗費的時間進行估算，從而達到優化進度管理的效果。同時，施工方也可以使用BIM技術來設置施工計劃，其能夠通過BIM 模型來展示施工區域和未施工區域，并使用不同的顏色進行標記，從而將工程量的完成情況直觀的展示出來。最后，在成本管理方面，BIM技術能夠對幕墻工程各個施工環節所需的施工成本通過圖表的方式進行直接展示，且能夠預測技術變更現象對成本所造成的影響。這樣一來，施工方即可根據模型內容對施工計劃進行適當的調整，確保自己的施工行為在可控的成本預算之內。

4 結束語

綜合來看，BIM技術在幕墻工程領域中的應用不僅可以及時發現設計層面的問題，減少設計變更現象出現的概率，更能夠在實際施工階段起到施工管理的效果。幕墻工程的施工單位及設計單位需要重視BIM技術的作用價值，學會使用BIM技術，借助BIM技術實現工作質量和效率的不斷提升。