BIM技术在异型幕墙中的综合应用

上海中建八局装饰有限责任公司　姜洋

BIM技术在异型幕墙中的综合应用

上海中建八局装饰有限责任公司姜洋

BIM模型是异型项目施工的基础，没有一个准确、可行的三维模型施工图，很难将一个概念性的建筑变成实际的可视的实体；异型幕墙外形又极为复杂，各外形构造面及各相关连部位的相互位置与相互关系只通过一维、二维的模型与图纸很难表达，更难以指导具体的实际施工，如果没有一个直观的理论作指导，现场实际施工就成了无源之水，无本之末。本文对BIM技术在复杂异型幕墙工程中的应用进行了介绍分析，并对相关问题进行了研究与探讨。

异型幕墙 BIM技术

1.引言

随着装饰行业发展和业主对幕墙外观审美要求的提高，现如今大量高难度的异型幕墙逐渐增多。异型幕墙系统造型新颖，构造层次复杂，技术要求高，系统层次分类及工序较多，施工难度增大，为了精准定位下料，实现项目精细化管理，保证工期、质量，BIM技术开始在越来越多的异型幕墙工程中推广应用，并发挥关键作用。

异型幕墙示意图

2.BIM技术应用目标及软件平台选择

（1）BIM技术应用目标

项目自开工之初构建组织架构时应单独成立BIM部门或应用小组，制定BIM实施策划书。结合工程施工重点难点明确BIM应用目标，通过BIM目标进行人员职责划分。将BIM技术应用于现场施工进度、质量、安全、绿色施工等方面，通过采用BIM技术提升项目整体精细化管理能力。

（2）软件平台选择

BIM应用平台选用Windows和IOS两种平台，其中Windows平台主要采用Autodesk Revit软件进行各专业参数化建模，Autodesk Navisworks用于综合协调与施工模拟。IOS平台采用Autodesk BIM 360 Glue进行跟踪指导现场施工。

3.BIM技术应用于现场施工质量管理

通过采用Autodesk Revit软件将设计提供的二维CAD图纸翻样成参数化模型对现场施工员，质量员和分包技术人员进行交底，让现场施工人员能够更直观的了解图纸信息，避免了因图纸理解错误造成的二次返工，做到一次成优。同时在成型后，使用便携IPAD安装的Autodesk BIM 360 GLUE在现场对其进行对比，并拍照留底。

现场质量跟踪流程示意图

项目应实行样板先行制度，在项目开工前期制定实体样板和非实体样板，通过BIM技术进行工法样板的精细化策划并根据本项目施工要点制定每一工序操作视频对一线工友进行交底，让其更直观的理解工程设计理念及施工工艺，避免了后期因图纸理解不当造成的拆改问题。

样板运用示意

样板运用示意

4.BIM技术应用于现场施工进度管理

通过Autodesk Revit模型和Project编制的进度计划一并导入Autodesk Navisworks生成具有时间刻度的施工模拟动画，通过直观的动画进行分析工序穿插的合理性，让编制的进度计划具有的可操作性。同时通过动画形式可以更形象的了解每一时间段的施工内容，更准确的组织人员、机械、材料等工作的安排。

5.BIM技术应用于现场绿色施工管理

（1）节材管理

使用Autodesk Revit模型、精准提供埋件、连接件、钢构件龙骨、面层板块的加工尺寸及数量、编号，结合现场施工进度分批次运输到现场，从而较少材料的损耗及二次搬运。

（2）冲突检查

通过Autodesk Revit对建筑图纸、结构图纸进行参数化建模并链接到同一文件进行冲突检查，在现场施工前规避了因建筑设计师与结构设计师的沟通不足产生的图纸冲突问题。

幕墙施工前，通过全站仪复测主体结构边缘的坐标，把测量坐标导入模型中，如果主体结构偏差较大，影响幕墙模型效果，将采取相应的技术措施。

6.BIM技术应用于现场施工技术管理

（1）三维模型的拟合

BIM模型是异型幕墙项目施工的基础，没有一个准确、可行的三维模型施工图，很难将一个概念性的建筑变成实际的可视的实体；异型幕墙外形又极为复杂，各外形构造面及各相关连部位的相互位置与相互关系只通过一维、二维的模型与图纸很难表达，更难以指导具体的实际施工，如果没有一个直观的理论作指导，现场实际施工就成了无源之水，无本之末。

通过Autodesk Revit、“犀牛”等三维绘图软件优化整体三维模型，将复杂工程的整体轮廓、相互位置、座标节点、装饰分格、细部节点的构造及位置关系等直观的拟合出来，并将施工时的实际数值与三维模型中的理论数值相对比，在施工过程中不断的调整、消化、整合双方之间的差距，使得最终的实际建筑能最大限度的满足三维模型所建立的虚拟建筑。

根据现场土建尺寸调整表皮模型图示意

幕墙支撑钢构件模型图示意

（2）BIM模型指导幕墙钢构件龙骨制作，空间定位

异型复杂幕墙面层板分项构造及外形一般非常复杂，其各构造的支撑钢构件龙骨的相对位置，角度均有不同，因此BIM模型的处理直接影响工程建成后的实际建筑效果。

通过BIM模型提取幕墙支撑钢构件龙骨的加工尺寸图，并从模型中提取根部预埋件的定位数据及龙骨拼接点的定位数据，并提取主结构的偏差数据，施工全程采用全站仪跟踪测量。

龙骨定位、加工模型图示意

（3）BIM模型提取面层板块的加工尺寸及空间定位数据

异型面层板分项构造及外形复杂，板块尺寸一般较多，如果用传统的现场放样后再下料，工作量非常大，并且尺寸很难把控，加工的板块容易与现场的龙骨不吻合。

通过BIM模型得到参数化CAD模型后继而进行后续的材料下单及施工安装指导。取代了传统的手工测量实物尺寸，此技术已经大量且深入的应用在工程实例中，避免返工的可能性，大大提高了材料下单速度及安装精度，加快了工程进度。

模型提取铝单板块加工图示意

模型提取玻璃板块加工图示意

在每块板的安装过程中，通过模型提取每一块板的3个角点的三维坐标来定位3个角点的位置。通过三点定面原则，3个控制点定位完成就能确定面层板安装到位。

玻璃安装控制点示意图　　

　铝单板安装控制点示意图

7.结语

异型复杂幕墙外观是一个工程的重要分项，其施工质量的好坏直接影响到整体工程的施工质量和使用效果，根据大型异型幕墙工程的施工经验，分析国内异型幕墙工程容易出现的质量问题和质量通病，BIM技术运用是大势所趋，必然在异型发杂幕墙的施工运用中，发挥越来越重要作用。

BIM技术在异型幕墙中的综合应用

责任编辑：符媛