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1、BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用张晓浙江立兴造价师事务所有限责任公司X关注成功！加关注后您将方便地在我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！·新浪微博·腾讯微博·人人网·开心网·豆瓣网·网易微博摘 要：随着建筑高度增加、建筑外形复杂化的趋势出现,给幕墙设计和施工带来了很大的难度和风险。BIM在建筑工程领域的广泛应用,已经成为解决幕墙设计和施工过程中复杂方案的设计、材料表自动生成和施工现场指导复杂幕墙施工过程的主要工具。尤其是对于复杂幕墙的设计和施工,BIM技术的应用具有明显的优势。本文对BIM技术在复杂幕墙工程设
2、计及施工中的应用进行探讨,并以工程案例作为说明。关键词：BIM;幕墙;应用;1前言BIM技术广泛应用于工程建设领域,在工程设计、工程施工和工程项目管理领域都有广泛的应用和实践。尤其是近些年来,我国的工程建设速度发展,随着市场经济的不断发展,人们对建筑的功能性要求也越来越高,大型建筑和超高层建筑的出现恰好满足了大众的这种心理,如雨后春笋般林立而起,成为城市或地区的标志。这些建筑往往具有一个共同的特征,即运用幕墙结构作为建筑的外形装饰材料。幕墙结构不仅能够突出建筑物的气质,而且能够将建筑立面与功能完美统一,适合现代化建筑的需求。幕墙工
3、程由工程设计、加工制造、施工安装等一系列工序紧密相连,需要各工序间交叉配合与协调管理。但是,复杂的建筑外形和不完善的项目管理程序给幕墙工程带来了很大难题。BIM以出色的资源整合能力、可视化的空间模型设计能力及工程协调能力给幕墙工程带来了巨大帮助,推动幕墙行业向更高的层次发展[1]。2BIM技术在幕墙设计及施工过程中的应用现状2.1幕墙的分类幕墙并不属我国的传统建筑材料,随着建筑高度的增加,对于建筑外立面的美观等要求增多,于是出现了幕墙工程,利用幕墙来实现建筑外立面的美观、保温、隔热等功能。目前幕墙的分类方法主要按照材料分类和按照施
4、工工艺分类两种。按照材料进行分类可以分为玻璃、金属、石材、陶土四种;按照施工工艺分类可以主要分为框架式、半单元式和单元式三种[2],不同类别的幕墙具有不同的优势和劣势,如表1所示。2.2BIM技术在复杂幕墙的设计及设计管理中的应用现状一方面,利用BIM技术可以给设计人员提供一个三维可视化的设计工具,通过BIM工具来进行三维可视化的设计工作,有助于设计师在设计过程中更有画面感,能够在设计的过程中发现出碰撞冲突等问题。因为幕墙工艺对于施工过程中安装的准确性要求更高,在幕墙的拼装过程中,如果出现了施工图纸错误的问题很容易造成幕墙材料浪费
5、和施工工艺质量问题[3]。因此,在设计阶段利用BIM三维可视化的设计优势,有助于减少这种因为设计师设计经验不足而造成的设计冲突。表1幕墙特点对比 下载原表另一方面,幕墙的施工过程中参与的各方主体众多,通常情况下,规模较大的幕墙工程设计主要由设计院、幕墙专业顾问、施工总承包方、幕墙施工企业四方参与完成,前三者负责技术的监督、审批,施工图深化设计的质量控制则主要由施工企业负责。不同责任主体之间可以通过统一的BIM设计管理平台进行审核校核的工作,可以实现信息的实时传递,减少因为信息沟通不畅造成的信息损失、信息浪费和信息失真现象。2.3
6、BIM技术对复杂幕墙的预制装配应用幕墙的施工技术多采用工厂的预制加工,施工现场的单元式或构件式的拼装过程。拼装的过程中难度高。目前,BIM模拟并指导施工的技术多应用在机电专业,正是因为机电专业同样是安装工程居多。利用BIM模拟施工可以有效地发现施工过程中的矛盾冲突,提前进行施工方案的优化,把问题消除于无形之中[4]。幕墙工程与机电工程在施工的过程中有相似性,因此利用BIM技术于幕墙的施工模拟并指导安装,一方面可以优化施工方案,另外一方面可以通过施工模拟的过程对工人进行培训,通过这种可视化的施工培训可以快速提高施工人员的施工技能,保
7、证工程的施工质量。3工程案例3.1项目概况本文通过某集团办公大楼玻璃幕墙施工项目来进行BIM技术应用于复杂幕墙的设计和施工分析。项目为地上建筑面积约为20万平方米的商业办公楼,分为A、B两栋办公楼,A楼高度为200余米、B楼高度150余米。建筑外墙主要由玻璃幕墙和陶土板组成,由于建筑外形复杂,有将近一半的建筑外墙是不规则的玻璃幕墙,给幕墙的设计和施工带来了不小的挑战。图1为该项目效果图。3.2BIM技术应用于幕墙设计目前国内幕墙市场,框架式幕墙与单元式幕墙占有主要地位。框架式幕墙大多是在工厂中按照既定标准和流程,再按照时间计划,在
8、现场根据图纸进行逐件装配,在这一过程中对残次品进行修复和二次加工,所以框架式幕墙施工技术更加成熟。单元式幕墙是一种适用于快节奏的建筑行业市场的幕墙形式。单元式幕墙的最大特点是其将每个幕墙单元独立提出,在工厂完成此单元的独立加工,在主体施工结束后进行
