BIM技术在异形建筑幕墙中的应用

2018-02-15朱锦江

建材与装饰 2018年18期

刘荘朱锦江

1 异形建筑幕墙概述

科技和社会的飞速发展与进步使得建筑物外观具有艺术形态之美，建筑艺术是建筑师赋予建筑物的一种表现形式即建筑灵魂。建筑艺术根据形态美的要求，使用其独特的艺术形式来完善建筑物的文化价值和审美价值，这都是通过建筑形象来呈现的。独特的建筑造型和幕墙设计，使建筑物的风格和形态都发生了翻天覆地的变化，同时也给人们留下了更深刻的印象。现阶段，更多的异形建筑幕墙在传统的平面幕墙的基础上迅速崛起。异形建筑幕墙即形态特殊的建筑幕墙，是指使用独特的立面和空间效果来完善建筑幕墙的整体形态。异形建筑幕墙按照其曲面的形状被分为回转曲面幕墙和非回转曲面幕墙两种。异形建筑幕墙独特的艺术空间是由其特殊的艺术表现力来创建的，这样可以加深建筑的视觉冲击力和感染力。

2 BIM技术在异形建筑幕墙中的应用

2.1 能够发挥外在推动作用

BIM技术在建筑幕墙设计中的成本预算、能量分析、能耗分析、场地分析、规范验证、三维协调等方面均实现了创新发展，因此西方许多发达国家已普遍推广应用。通过制定科学政策以及良好发展环境，推动了BIM技术在建筑幕墙设计领域的迅速发展普及。许多设计单位也正在想方设法让设计平台从过去的二维CAD向BIM平台转变，这也体现了未来建筑设计行业的发展态势。

2.2 BIM技术在方案设计阶段的作用

BIM技术具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点，对方案设计的方案比选、方案调整、性能分析、可视化表达具有非常重要的意义。幕墙作为建筑外围护结构，在美观的基本要求得到保障的同时，对防水等功能节点的要求也非常高。本项目形似“春笋”，垂直方向上每一块单元板块与水平面的夹角都在变化，水平方向为圆形，上下层单元板块以及同一层相邻板块之间的交接处防水难度大，在传统的设计方法中，容易忽视遗漏。通过可视化建模，发现玻璃单元板块与不锈钢装饰线单元板块在交接处的防水存在较大问题，在方案设计阶段就可以采用必要的技术手段来亏避这种在施工阶段才有能发现的隐蔽性问题，对方案的设计比选、调整以及性能分析具有相当大的辅助作用。此外，通过BIM建模模拟，可以提前发现部分施工无法实现的设计方案，可以使设计方案合理性、可操作性得到保证。

2.3 数据信息的共享

BIM模型中包含了大量的数据信息，可以确保工程的数据后台库实现数据信息的共享。施工方、设计院、业主、施工承包方、材料供应商等在同一个平台上可以充分实现数据信息的共享，方便沟通和协调。BIM在幕墙施工过程中，依据原有的数据信息对设计进行优化，对工程中存在的问题做出动态的调正与改正。BIM系统会将工程的所有数据信息进行保存，在通过信息共享后，业主或者设计院某一方对数据信息存在着意见，可以进行及时的调整。传统建筑幕墙施工过程中，既不能实现数据信息的充分共享，施工管理人员在进行协调时还会耽误工程进展。BIM可以极大的减少对施工现场测绘的工作量，有效的控制施工质量。在BIM模型的基础上，可以使用INVENTOR软件构建加工图和模板信息组装，甚至可以做出动画进行观赏，最大限度的表现整个单元组装和加工过程。BIM建筑幕墙设计分初始阶段和高级阶段。初始阶段是以传统的项目管理流程为主，BIM技术作为辅助。初始阶段的BIM往往是根据工程的实际进展情况，选择某一项工程进行应用，不会根本上改变建筑幕墙设计、招标、施工、运营的工作流程。高级阶段的BIM在建筑幕墙的设计、施工、运营等流程中加入对技术、经济和法律问题的解决方案，参与各项数据信息的整合工作，确保数据信息的准确无误、科学合理。

2.4 BIM技术对异形幕墙的预制装配应用

在传统异形幕墙制作中未对模型深化进行加工，而是将模型展开成平面进行下料，然后利用钢化炉自动拱起一个适合的弧度。这种方法在用到双曲面幕墙时，加工难度大，容易造成幕墙渗漏等问题而经常返工。然而，BIM介入预制异形幕墙，能够保证项目全生命周期的顺利完成。在国内，大家对于预制构建有很多不同的看法，追溯其因，主要是在做之前，不能进行预先分析，无法预测完成后是怎样的效果，这才是我们需要正视的问题。然而，值得一提的是，国内很多企业已经开始了这方面的尝试。比如，BIM项目的典范——上海中心的每一块幕墙不光是预制的，而且是预装配的。1000多块幕墙，每块幕墙的形状都是不一样的。为解决这一问题，项目采用了BIM预制和预装配。在工厂里，将准确的幕墙属性信息（无论是裁制的尺寸，还是曲变的弯度）输入到机械制造的生产软件当中去，生产这样的幕墙，然后按照BIM模型的指导模拟现场实际情况进行预拼装。这些装配好的幕墙运到现场之后，无论是运输成本，还是返工成本都急剧的下降了。因此，用BIM做预制，使所有的构件都能够做到能量化、能准确预估，那么将会给我们带来无法估计的效益，也能保证最基本的施工安全问题。