探析BIM技术在幕墙工程中的运用

曹明波?刘绪

摘 要：在经济发展程度不断提升的情况下，建筑工程中的各个项目都增加了技术含量，同时在设计理念方面也不断进行革新，其中建筑设计中的幕墙工程已经从简单化以及规整化的模式中逐渐转向了复杂化以及多元化的发展方向。因此，传统设计工作中的二维图难以满足较为复杂建筑幕墙的要求，此时就需要借助于建筑中的BIM技术完成相关的建模工作。本文结合实际工程分析幕墙工程中BIM技术具体的应用情况。

关键词：BIM技术；幕墙工程；运用；分析

在建设设计方面，各项技术不断进行创新，其中BIM技术则把建筑信息进行模型化，并将建筑过程实施可视化、参数化，同时也提升了效率，这就使得建筑工程能够在全部生命周期中提升综合效率。正是因为BIM技术具有如此多的优点，所以目前的建筑行业都给予了高度的重视。此项技术在一些发达国家已经得到了广泛的运用，而我国在幕墙方面的运用还在初级阶段，一般情况重视在一些超高层的建筑中进行探索和尝试。尽管受到一些条件的限制，但是在具体的深化设计中，也开始对这项技术进行采用。本文结合工程实例做出具体分析。

一、工程简介

位于成都高新区的大魔方建筑，从总体上分析，它的形状大致是倒圆形的台壮，建筑的底部半径大约是12.2米的一个半圆，而顶部则是短半轴长为12.2m，而长半轴长是21.8m所组成的一個椭圆。对于这个建筑项目，其支点出采用的是玻璃幕墙，并且表皮造型是正圆形和椭圆形，它们之间还可以进行流动，正是这一建筑造型的实际情况，它的玻璃幕墙在表皮处进行三维曲面，而其竖向方向上只是在任意位置出实施了不同的曲率。除此之外，建筑中的幕墙不能出现任何的折角。

二、具体设计情况分析

在设计过程中，初步决定运用玻璃板块组合成不同的三维曲面，从而使得幕墙的玻璃板块能够下料加工图中获得较好的准确性，同时在实际施工过程中也提出了较高要求。正是由于这个项目的复杂性，如果运用常规二维制图方式已经难以满足了工期以及难度的具体要求，而经过相关工作人员的商议并决定运用BIM的技术制作出三维建模。此时，这就需要设计人员在设计过程中通过犀牛软件而制作出三维建模，并加强对幕墙中表皮的分格。所以在此过程中，工程幕墙的表皮就是通过三维空间方面设计出一个曲面，并且其左右没有采用对称的形状。但是从现场测量情况可知，如果通过CAD的平面图，则可以建立一个良好的幕墙表皮，然后再实施板块分割，最后此项目中一定产生四百一十六快具有不同尺寸以及不同大小玻璃板块。在建模时，玻璃板块测试的边长是1400mm，而拱高则小于1mm，并且上下边缘都的椭圆形都具有不同的曲率。因此，通过3D建模绘图的软件Rhino，则需要在板块的边缘出进行上、下边缘线的复制，同时要做好自端点的连接工作，便于在辅助线中可以找到中点，进而通过做垂线以及辅助线的方式使得能够在原椭圆的位置处有三个交点，由此而形成一个半径圆。通过此方式最终得到一个整体性的玻璃幕墙。

三、华润幕墙设计分析

深圳华润幕墙系统有两个不同的特点，第一个是每层平面组成的单元板块具有数量大以及种类多的特点，而且加工工艺也较为复杂；第二个是不锈钢的装饰柱，其尺寸具有多变性，因此，在现场放样以及吊挂的难度较大。而运用BIM 技术则能够体现出如下三点的优势：第一，在方案设计和筹划过程中，BIM技术通过模拟性、可视化以及协同性的优势，而把设计方案进行调整、对比，同时也可以获得良好的视觉效果。第二，在施工阶段，则通过结合本项目的工艺图纸情况，通过1：1的实体建模方式而有效确保了单元板块之间实现无缝配合。第三，在BIM建模过程中，现场的施工员可以通过比对的方式找到单元板块的编号并进行安装和吊装，这就可以保证施工中的准确性，同时也极大限度地降低返工概率。

四、结语

随着我国建筑行业发展，在设计和施工方面都提出了较高的要求，而我国传统的2D技术已经难以满足当前灵活化以及多元化的建筑结构要求。而对BIM技术在实际建筑中的运用又比较晚，因此，可以借鉴一些发达国家对BIM技术研究以及实际运用方面的经验，帮助我国建筑工程中幕墙设计走向多元化。本文结合幕墙实例分析BIM技术的运用情况，希望能够使得BIM技术尽快在其他建筑设计方面的应用而带来良好的经验和指导。

参考文献：

[1]王成才，朱敬峰，于德湖等.基于BIM技术的幕墙工程施工模拟研究[J].青岛理工大学学报，2016，37（1）：114-120.

[2]刘珩.BIM技术在上海中心大厦外幕墙工程中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2013，5（5）：79-87，97.

[3]李璐，张爱琳.三维扫描结合BIM技术在玻璃幕墙工程中的应用[J].价值工程，2016，35（8）：149-150，151.

[4]张俊，张宇贝，李伟勤等.3D激光扫描技术与BIM集成应用现状与发展趋势[J].价值工程，2016，35（14）：202-204.