浅析BIM技术在双曲率UHPC幕墙中的应用

摘 要 武汉市月亮湾城市阳台项目整体造型多变，多处大跨度异形结构采用双曲面UHPC幕墙结构，通过对其BIM三维模型进行有效的计算分析，结合施工实际对幕墙单元体式板块进行深化设计，是指导预制加工及安装定位的最佳解决方案，可提高其生产及安装精度，减少投资，节约工期，提升阳台观感品质。

关键词 BIM技术;双曲率UHPC幕墙;应用

引言

武汉市月亮湾城市阳台工程幕墙施工安装最大的技术难点是保证安装的准确性、幕墙造型的完整性。本文将采用BIM技术对幕墙三维模型进行单元板块的精准划分、转接件深化等多个方面进行研究，从而解决幕墙定位困难、精度高等问题[1]。

1工程概况

月亮湾城市阳台工程位于武汉市武昌区临江大道与长江二桥交汇处，项目横跨武汉地铁七号线和8号线，沿长江岸线长度约1100米，占地面积约194亩。总建筑面积为174510m?，建筑高度为9.2m，由平台景观和平台下工程两部分组成（如图1）。由全球著名设计公司英国扎哈·哈迪德建筑师事务所设计。通过分层立体平台联动建筑、景观与慢行系统，让建筑“会呼吸”，让景观“会流动”，营造人与江的对话空间。工程外观多为UHPC幕墙结构，整体呈现为“流动性”双曲面。UHPC幕墙不仅具有超高的强度、超强的塑造能力，同时其具有超高的跨度和重量比。能够更好地表达出建筑本身的灵动、轻盈。

2UHPC幕墙模型设计深化

月亮湾城市阳台下沉广场幕墙均为弧形结构，幕墙转接件需沿弧线布置，预留位置将直接影响幕墙安装能否顺利完成。为了更好地展现异形曲面效果，采用计算机软件Rhino对CAD二维图纸进行幕墙系统模型的建立，对幕墙预埋件进行深化，准确定位转接件预留点位，同时输出点位图，指导幕墙专业预留预埋施工。

对龙骨、预埋件等主要支撑节点的位置进行调整，参数化BIM技术在后期对模型进行异形曲面造型修改、调整上，十分具有优势。参数化模型具有设计效果实时三维可视化、模型整体效果可进行分析检验、模型数据实时更新可指导施工的优点。通过对龙骨、连接件的倾斜角度等进行动态调节时，观察模型的外观效果，直到整体外观效果与原设计十分契合。

弧形幕墙交界处存在转接件安装距离较近的问题，传统施工容易出现预埋件碰撞情况，利用BIM深化转接件倾斜角度，在合理避开碰撞的同时，满足幕墙安装的需求，确保了幕墙施工的准确性，有效避免二次预埋造成的工期影响及成本投入。

3UHPC面板单元数字化重构

在设计曲面参数化的基础上，项目部根据安装和预制的要求，再次对曲面幕墙UHPC面板单元块进行深化。将UHPC幕墙合理划分为多个单元板块，对每个单元板块进行三维空间方位点的测试与确认，对局部进行了优化并进一步减少了尺寸规格，降低了施工难度。

一个分格合理的单元式幕墙，对其成本造价，加工运输，施工安装，日后维护均有重要的影响作用。单元板块的划分是否合理，不仅直接影响到建筑立面的整体造型，还与后期UHPC幕墙单元板块的成本、加工运输、施工安装等息息相关。利用BIM技术可以对单元板块划分后期的造型进行三维浏览、实时更改，进行多个方案对比，使经济成本在可控范围之内。

4幕墙模型施工深化

UHPC幕墙以BIM模型导出的各个单元板块数据为技术支撑，还不足以进行工厂预制，需要对幕墙模型进行进一步深化。幕墙加工图纸的精度要求接近于机械圖纸，对龙骨的定位以及各个节点的构造表达更为精准，而犀牛软件无法到达这一精度。项目采用精度更高的solidworks软件对龙骨的尺寸及偏角范围进行进一步施工深化，优化龙骨间距、节点连接件，输出龙骨安装定位图指导现场幕墙安装以现场已完成土建结构外墙基准坐标点为基础，进行安装模拟。采取从整体到局部、先控制后施工的原则。对模拟过程中出现的误差进行误差分析、误差问题闭合。同时对模型进行微调和最终复核，提高UHPC幕墙生产及安装的精度。其最终导出的数据表单为指导预制加工的依据。其中进场龙骨除同预埋板件位置现场焊接完成外，其余接头位置均采用工厂化加工，减少现场焊接，提高焊缝质量。每根龙骨按安装位置编号，每根龙骨进场都提供编号、尺寸、三维位置信息单据，便于后期数据核对与检查。提高施工效率，做到数字化施工。为了保证龙骨定位及幕墙板安装的准确性，在安装过程中要进行实时跟踪测量控制坐标点，对存在偏差时及时要求调整确保线形符合要求。

5结束语

双曲面UHPC幕墙作为幕墙结构的新宠儿，在建筑行业的运用将会越来越广泛。运用新型数字化信息化技术，基于BIM 技术对双曲面UHPC幕墙单元板块参数化、预制加工、精确定位施工方法，通过优化双曲面单元板块参数，提高双曲面UHPC幕墙生产及安装精度，节约工期，提升功效。同时，数据化的施工数据也为后期运营维护提供了可靠的数据基础，采取多种手段让数据与实体单元相关联，让建筑的运营期方便查询每个单元的参数信息。实现了BIM全生命周期运用。

参考文献

[1] 黄佳文.浅谈BIM参数化技术在异形建筑幕墙上的应用[J].建筑工程技术与设计，2017（14）：373-374.

作者简介

胡贝（1993-），女，湖北武汉人;学历：研究生;现就职单位：汉阳市政建设集团有限公司，研究方向：建筑与土木工程。