探究異形裝飾條組合幕墻施工技術

文｜廣東省第一建筑工程有限公司 孫旭敏

一、引言

我國近年來城市化發展速度很快，大量高層建筑的建成為城市增添亮麗的天際線，建筑玻璃幕墻融合工程技術、建筑藝術的特點，玻璃幕墻具有裝飾效果好、采光、節能、隔熱、安裝速度快等優點成為新型高層建筑的首選方案，隨著城市建設持續深入發展對建筑設計造型逐漸追求其獨有的藝術性，異形裝飾條在結合原有幕墻特點，造型多變，建筑物觀感隨外部環境、燈光、陽光變化而變化，更好地體現建筑的美觀藝術性，在現代城市建設中起到很好地裝飾作用，成為現代化建筑特色標志之一。

二、異形裝飾條組合幕墻應用BIM 技術原理

傳統建筑幕墻設計的裝飾線條主要由鋁合金型材、壓板、裝飾扣制作而成，由于異形設計的獨特性對制作的裝飾線條尺寸的精確度要求很高，多變的形狀、連接安全可靠對制作擠壓型材的機器和工藝水平提出新的要求。應用近年來大力推廣的BIM 技術能很好地通過建立高精度模型提前進行安裝模擬，滿足異形裝飾條組合幕墻安裝高精度要求，BIM 技術對安裝的構件提前分解向預制工廠下單，提供準確的尺寸給高度工業化、專業化預制工廠進行按需加工定制，節省材料的同時保證施工進度的需要，能直接產生較好經濟效益和社會效益。

三、異形裝飾條組合幕墻應用BIM 技術實例

下面以廣州白云機場綜合信息大樓項目為例，說明異形裝飾條組合幕墻BIM 技術應用施工。

1、工程概況

白云機場綜合信息大樓施工建設面積達到32653.4m2，地上主體建筑為7 層，高度為32.45 m，建設的兩層地下室深度約12m，外墻均為玻璃幕墻，設計采用大規格異形裝飾鋁條。

2、本項目異形裝飾幕墻施工特點

本工程施工幕墻為鋁板裝飾條組合玻璃幕墻，幕墻類型主要以框架式幕墻為主，玻璃幕墻面積約8000m2，鋁板幕墻約7000m2，裝飾條面量較大，展開面積達到25000m2。鋁合金裝飾條主要規格為800mm×200mm，1200mm×300mm，截面有局部變形設計，使用的結構為中空，內部填入吸音棉，采用高科技數碼機精確切割再進行拼裝，減少直接吊裝的危險程度，又直接降低幕墻自身重量。

3、應用BIM 軟件實施異形裝飾技術要點

本工程幕墻設計充分體現信息大樓外觀行云如水的特點，整體外觀突顯豎向異形裝飾條流動性強，很好地體現信息化大樓特色，幕墻裝飾條以異形的明隱線條為主。裝飾條展開面積達到25000m2，鋁合金型材種類達到三百多種，單純手工切割制作耗時又拖延施工進度，應用BIM 軟件建立模型對進行異形裝飾組合條不同種類模擬安裝（圖1），對需要安裝的每一個裝飾條進行獨立編碼，編碼后再發詳圖給預制工廠下單，這樣一來制作的裝飾條準確性大大增加，降低材料浪費。

BIM 模擬需要拼裝幕墻玻璃的準確尺寸后，玻璃與鋁型材粘接加工均在預制工廠內完成，不用在施工現場制作，以保證打膠溫度、組裝的專業性，也減少多次搬運后材料損耗。

應用BIM 技術對含有變截面造型鋁合條進行仿真模擬，且每一個異形裝飾條均有唯一編號，按傳統安裝方法逐片安裝對工程進度影響較大。BIM 模擬后能多個區域同步實施安裝作業，參數化建模極大提升工作效率，精細地控制異形裝飾條尺寸。既節省在安裝過程中交叉作業時間，又大大加速安裝進度，對工期節約極為有利。

場區內地上7 層建筑，部分異形裝飾條尺寸規格過大，如用外腳手架安裝難度較大，且建筑高度32.45 m，應用BIM 技術模擬吊裝全過程，現場需要使用吊車、小型吊籃聯合安裝，吊車先吊起較大規格的裝飾條，現場安裝人員通過吊籃把裝飾條進行準確定位，之后安裝角碼，安裝順序從下而上進行，施工過程中可多點同步作業，以加快進度。

圖1 裝飾條BIM 建模

應用BIM 技術對異形裝飾條組合幕墻進行模擬施工，對裝飾條尺寸進行精準編碼，由預制工廠規?；谱靼惭b，大大減少安裝工時間，也保證了現場施工的安全，高效地推進了新技術在幕墻施工中的應用。

4、BIM 應用異形裝飾條組合幕墻施工工藝主要流程

第一步，應用BIM 軟件對異形裝飾組合幕墻安裝進行統一建模，按照不同材料進行分類編號，BIM 生成預制材料工料單由預制工廠制作，BIM 模擬現場安裝環節由技術負責人員進行技術交底工作。第二步，安裝裝飾條步驟與傳統方式相同，從測量放線，預埋件安裝，立柱、橫梁、防火層、連接件安裝到玻璃安裝，打膠封邊，裝飾條吊裝打膠清理后，直至幕墻竣工驗收。

5、針對異形裝飾條組合幕墻的改良技術措施

本工程中對異形裝飾條施工應用BIM技術進行建模，指導現場施工、材料制作，幕墻安裝。本工程中針對異形裝飾條組合幕墻有以下多項改良技術措施：

（1）測量過程中應用BIM 技術，施工主體建筑7 層，地下室2 層，主體結構由于基坑較深易出現沉降，因此，在實施幕墻施工前，為減少因沉降引起的誤差累積，運用Revit 按照設計圖紙建立準確的主體建筑坐標高程和數據模型，與現場實測數值進行校對，創建和管理幕墻施工放樣點，運用人工智能測量機器人現場定位放樣點，使用三維激光掃描儀對幕墻施工結構進行掃描獲得數據，與BIM 模型進行實時校準模型，校準后再輸出放樣點后進行放線，在每一層幕墻骨架作業前后均進行測量校對，以保證測量數值的準確性。

（2）預埋件施工要點

本工程的預埋件種類有11 種，采用已作表面熱浸鍍鋅防腐處理、鋅膜厚度不小于85um 的板式埋件，應用BIM 軟件對預埋件按照設計圖紙規格進行模擬安裝，控制預埋偏差不超過25mm。預埋件在鋼筋施工過程中頂端安裝的構件要注意標高、水平位置、平整度的控制，交叉作業時后續的班組如砼工很可能一不留意直接踩上已安裝好預埋構件導致移位，因此，澆筑混凝土前需要對預埋件位置進行復核，拆除模板后放出幕墻標高線、分隔線。

（3）立柱橫梁安裝

安裝龍骨是幕墻重要施工環節，在本工程幕墻安裝中異形裝飾條較多，龍骨安裝精度一旦達不到規范要求很容易直接影響裝飾條安裝效果。

橫梁加工工藝有很多種，針對本工程中橫梁加工尺寸大、精度要求高的特點，通過BIM 數字化的形式對橫梁的加工長度和安裝方式進行統計、編碼，提交預制工廠時有精確的加工尺寸表、數量表以及平面角度誤差、立面角度誤差要求，預制完成后，每當完成一層橫梁的安裝時，及時對已安裝的橫梁標高進行校正，控制標高偏差不超過1mm，調節垂直、水平方向完畢后再對立柱加固。

立柱是幕墻的重要骨架，本工程立柱采用135×70 鋁合金制作，厚度為3.5mm，立柱安排施工順序由包含芯套的一頭從下面至上面進行安裝，第一條立柱安裝完成后固定上部，待位置準確無誤再固定下部，第二條立柱從第一條立柱下方套入，預留足夠的伸縮縫位置，然后依次安裝。

在本幕墻工程安裝順序為先立柱，橫梁再到玻璃、裝飾條，因此在早期對立柱與橫梁的定位位置非常重要，通過BIM 建立的數字坐標定位模型，對每一條安裝的橫梁、立柱的準確定位，以保證后續玻璃、裝飾條安裝的準確性。

（4）異形裝飾條安裝

本工程異形裝飾條有多種規格，除了提前對安裝的立柱、橫梁的坐標進行復核位置外，應用BIM 進行優化安裝，橫向分格的鋁板位置要確保安裝準確，折邊的鋁板要提前應用Rhino 繪制出加工圖后進行預制，進場后的鋁板在安裝前對其尺寸與設計圖紙二次復核校對，并按照不同編碼依次堆放。提前應用BIM 建立的模型對異形裝飾條安裝進行仿真現場施工，預拼裝中發現的問題進行總結，安裝前充分實施技術交底，對可能出現的質量、安全問題作出風險提醒。由于預制進場裝飾條同步進場，在不同的作業面同時開展安裝，大大加快施工進度。

（5）異形裝飾條的吊裝

本工程的異形裝飾條結構為中空，內部填入質量輕的吸音棉，重量約為100KG/層，采用汽車吊裝方式加吊籃定位方式進行裝飾條安裝。汽車吊在作業前派出特種作業司索工現場專業指揮，劃定安全作業范圍，禁止閑人進入吊裝作業區，起吊前先試吊，吊籃的操作工人等待吊裝的裝飾條到達指定位置時，輕輕調節裝飾條安裝點，注意待安裝異形裝飾條不能碰撞玻璃，起吊、調整要緩慢、勻速進行，吊籃工人轉動裝飾條至合適位置后再通過角碼對其進行固定，檢查安裝穩固后，吊籃工人才能釋放吊裝帶，吊車緩慢收起吊鉤，吊籃工人對裝飾條中需要打膠的部位進行美化（圖2），直至裝飾條安裝完成。

四、結語

隨著我國科學技術持續深入發展，BIM技術應用幕墻施工工藝逐漸推廣取得較好效果，通過以上異形裝飾條幕墻施工應用BIM 技術實例充分說明，利用 BIM 建模對幕墻施工各主要構件進行精確分解，并且保證制作構件精度，很好地解決在異形設計幕墻中的材料如鋁條、鋁板、橫梁、立柱加工和安裝準確性問題，在減少材料損耗和浪費的同時，達到了節能、節材、經濟、綠色設計目標，保證了施工進度如期實現，符合我國新時期大力發展綠色經濟的趨勢，有力地推動我國建筑業的工業化和智能化技術發展。

圖2 裝飾條現場打膠美化