探析BIM技術(shù)在幕墻工程中的運(yùn)用

曹明波?劉緒

摘 要：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不斷提升的情況下，建筑工程中的各個(gè)項(xiàng)目都增加了技術(shù)含量，同時(shí)在設(shè)計(jì)理念方面也不斷進(jìn)行革新，其中建筑設(shè)計(jì)中的幕墻工程已經(jīng)從簡單化以及規(guī)整化的模式中逐漸轉(zhuǎn)向了復(fù)雜化以及多元化的發(fā)展方向。因此，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中的二維圖難以滿足較為復(fù)雜建筑幕墻的要求，此時(shí)就需要借助于建筑中的BIM技術(shù)完成相關(guān)的建模工作。本文結(jié)合實(shí)際工程分析幕墻工程中BIM技術(shù)具體的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；幕墻工程；運(yùn)用；分析

在建設(shè)設(shè)計(jì)方面，各項(xiàng)技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新，其中BIM技術(shù)則把建筑信息進(jìn)行模型化，并將建筑過程實(shí)施可視化、參數(shù)化，同時(shí)也提升了效率，這就使得建筑工程能夠在全部生命周期中提升綜合效率。正是因?yàn)锽IM技術(shù)具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，所以目前的建筑行業(yè)都給予了高度的重視。此項(xiàng)技術(shù)在一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用，而我國在幕墻方面的運(yùn)用還在初級(jí)階段，一般情況重視在一些超高層的建筑中進(jìn)行探索和嘗試。盡管受到一些條件的限制，但是在具體的深化設(shè)計(jì)中，也開始對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行采用。本文結(jié)合工程實(shí)例做出具體分析。

一、工程簡介

位于成都高新區(qū)的大魔方建筑，從總體上分析，它的形狀大致是倒圓形的臺(tái)壯，建筑的底部半徑大約是12.2米的一個(gè)半圓，而頂部則是短半軸長為12.2m，而長半軸長是21.8m所組成的一個(gè)橢圓。對(duì)于這個(gè)建筑項(xiàng)目，其支點(diǎn)出采用的是玻璃幕墻，并且表皮造型是正圓形和橢圓形，它們之間還可以進(jìn)行流動(dòng)，正是這一建筑造型的實(shí)際情況，它的玻璃幕墻在表皮處進(jìn)行三維曲面，而其豎向方向上只是在任意位置出實(shí)施了不同的曲率。除此之外，建筑中的幕墻不能出現(xiàn)任何的折角。

二、具體設(shè)計(jì)情況分析

在設(shè)計(jì)過程中，初步?jīng)Q定運(yùn)用玻璃板塊組合成不同的三維曲面，從而使得幕墻的玻璃板塊能夠下料加工圖中獲得較好的準(zhǔn)確性，同時(shí)在實(shí)際施工過程中也提出了較高要求。正是由于這個(gè)項(xiàng)目的復(fù)雜性，如果運(yùn)用常規(guī)二維制圖方式已經(jīng)難以滿足了工期以及難度的具體要求，而經(jīng)過相關(guān)工作人員的商議并決定運(yùn)用BIM的技術(shù)制作出三維建模。此時(shí)，這就需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中通過犀牛軟件而制作出三維建模，并加強(qiáng)對(duì)幕墻中表皮的分格。所以在此過程中，工程幕墻的表皮就是通過三維空間方面設(shè)計(jì)出一個(gè)曲面，并且其左右沒有采用對(duì)稱的形狀。但是從現(xiàn)場測量情況可知，如果通過CAD的平面圖，則可以建立一個(gè)良好的幕墻表皮，然后再實(shí)施板塊分割，最后此項(xiàng)目中一定產(chǎn)生四百一十六快具有不同尺寸以及不同大小玻璃板塊。在建模時(shí)，玻璃板塊測試的邊長是1400mm，而拱高則小于1mm，并且上下邊緣都的橢圓形都具有不同的曲率。因此，通過3D建模繪圖的軟件Rhino，則需要在板塊的邊緣出進(jìn)行上、下邊緣線的復(fù)制，同時(shí)要做好自端點(diǎn)的連接工作，便于在輔助線中可以找到中點(diǎn)，進(jìn)而通過做垂線以及輔助線的方式使得能夠在原橢圓的位置處有三個(gè)交點(diǎn)，由此而形成一個(gè)半徑圓。通過此方式最終得到一個(gè)整體性的玻璃幕墻。

三、華潤幕墻設(shè)計(jì)分析

深圳華潤幕墻系統(tǒng)有兩個(gè)不同的特點(diǎn)，第一個(gè)是每層平面組成的單元板塊具有數(shù)量大以及種類多的特點(diǎn)，而且加工工藝也較為復(fù)雜；第二個(gè)是不銹鋼的裝飾柱，其尺寸具有多變性，因此，在現(xiàn)場放樣以及吊掛的難度較大。而運(yùn)用BIM 技術(shù)則能夠體現(xiàn)出如下三點(diǎn)的優(yōu)勢：第一，在方案設(shè)計(jì)和籌劃過程中，BIM技術(shù)通過模擬性、可視化以及協(xié)同性的優(yōu)勢，而把設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整、對(duì)比，同時(shí)也可以獲得良好的視覺效果。第二，在施工階段，則通過結(jié)合本項(xiàng)目的工藝圖紙情況，通過1：1的實(shí)體建模方式而有效確保了單元板塊之間實(shí)現(xiàn)無縫配合。第三，在BIM建模過程中，現(xiàn)場的施工員可以通過比對(duì)的方式找到單元板塊的編號(hào)并進(jìn)行安裝和吊裝，這就可以保證施工中的準(zhǔn)確性，同時(shí)也極大限度地降低返工概率。

四、結(jié)語

隨著我國建筑行業(yè)發(fā)展，在設(shè)計(jì)和施工方面都提出了較高的要求，而我國傳統(tǒng)的2D技術(shù)已經(jīng)難以滿足當(dāng)前靈活化以及多元化的建筑結(jié)構(gòu)要求。而對(duì)BIM技術(shù)在實(shí)際建筑中的運(yùn)用又比較晚，因此，可以借鑒一些發(fā)達(dá)國家對(duì)BIM技術(shù)研究以及實(shí)際運(yùn)用方面的經(jīng)驗(yàn)，幫助我國建筑工程中幕墻設(shè)計(jì)走向多元化。本文結(jié)合幕墻實(shí)例分析BIM技術(shù)的運(yùn)用情況，希望能夠使得BIM技術(shù)盡快在其他建筑設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用而帶來良好的經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)。

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