BIM技术在建筑外立面幕墙设计中的应用

王铁霖

摘要：BIM建筑信息模型是在建筑工程中基于各种相关的信息数据建立模型，并通过模拟真实的信息来建立数字信息。对于建筑外立面幕墙工程而言，这里的建筑信息是每个构件的尺寸、材料和制造商。基于建筑信息数据，利用BIM软件建立辅助幕墙的完整信息，以BIM为载体建立仿真模型，实现了建筑外立面幕墙设计与施工管理的仿真模型。

关键词：BIM技术;建筑外立面;建筑外立面幕墙设计

中图分类号：TU17

文献标识码：A

文章编号：1674—3024（2019）06—0218—01

BIM应用的范围十分广泛，从三维模型构造到性能化分析，从施工模拟到运行策划，从材料统计到项目成本管理。建筑外立面幕墙的设计将利用BIM实现幕墙设计由二维逐渐向三维的转变，这不仅提高了设计质量，而且大大提高了设计效率。它的发展与应用已经为提高设计质量和效率，提高产品的市场生存和竞争力发挥了十分明显的作用。

1 BIM技术应用

1.1 可视化的施工管理

BIM技术可以有效地实现对建筑项目的虚拟设计、建造、维护及其后期的管理。BIM技术可以通过3D模拟工程实体可以准确及时的发现图纸中的问题和错误，大大减少了后期的返工，保证了施工质量。在技术管理方面，BIM技术可以对施工的技术流程进行模拟，建立规范的标准，确保实际工作与计划的契合度，以保证技术的准确性。

1.2 智能化的工程设计

通过实践证明，在建筑中利用BIM技术，就可以看出有明显的技术价值，就具体而言，在一般情况下，BIM技术可以实现三维立体设计，然后设计师们可以通过建立起来的模型对各种图形和文档进行自动生成。例如，对于某个专业设计的对象修改之后，别的专业设计对象也会相应的改变。

2 BIM信息技术在建筑外立面幕墙设计中的应用

2.1 建立外立面幕墙BIM模型

建筑行业的辅助设计从传统的CAD、SketchUp、3Dmax等跨入了一个新的变革时代，那就是三维的Revit辅助设计应用时代，它开启了参数化三维设计的领域。在BIM模型的开始，首先建立BIM模型和参数所需的基本数据，以优化基于幕墙系统的图形，因此将来使用Revit软件是方便的。除了这些基本工作外，还收集了与建筑幕墙相关的各种参数和数据，包括型材名称、线形密度、表面处理、长度、生产厂家、成本等，玻璃的颜色、宽度、成本等相关参数。每个材料的其余部分，为了建立数据库，基于BIM模型的信息进入建筑幕墙，从而建立真正的建筑信息模型，而不是构造CAD之类的信息，而不附加任何3D模式。当这些准备就绪时，可以开始使用Revit软件平台构建BIM模型。

2.2 外立面幕墙BIM模型深化

Revit辅助设计应用时代，它开启了参数化三维设计的领域。建筑参数化设计是建筑设计的辅助设计手段，其运用计算机和智能软件构建出一系列具有某种函数关系的模型，设计师修改其中一个单位模型的参数，被此参数绑定的建筑要素会进行相应的调整。如图。

根据图所示为某项目在Revit中的建筑外立面幕墙模型，所选异形面为建筑外表皮控制面，屋面的分割首先要在该面中提取建筑外立面的控制点，并对控制点所形成的模型单元进行方案比对，从而选择较优方案。通过Revit功能中的表皮分割功能，可以将墙面分割為不同类型的单元块，结合该建筑立面效果与外表皮材质的特性，对多种立面分割方案进行对比，最终确定以“1/2错缝”进行立面分割，并对横向（U网格）和竖向（V网格）尺寸进行控制，根据空间点的提取功能，还可以相应的得到每块外立面板的空间坐标，从而得到设计师所需要的该材料板的几何属性。

2.3 基于模型，建立二维图纸

传统幕墙图纸设计，主要是绘制二维图纸，用于指导墙体施工，但建筑立面是一个正面的方向，只能看到一个高程。而使用建筑幕墙的BIM模型时，当BIM模型被修改时，随着模型的改变，相应的方向高度将发生变化。根据工作要求及软件各自优势，需要在Revit软件里完成平面深化、立面深化和剖面生成及深化等工作。根据平面深化设计要求，构建及二维表达应满足《BIM构件库应用标准》及《民用建筑BIM设计实施导则》要求;根据立面深化要求，需要在Revit软件中完成立面应表达材质填充、材质颜色及立面层次表达，构建及二维表达应满足《BIM构件库应用标准》及《民用建筑BIM设计实施导则》要求;而剖面生成及深化是根据最终Revit模型，利用剖切命令创建项目剖面图，根据方案设计要求完善剖面图，包括剖切后各构建显示是否正确，相应标高标注，房间名称等。

2.4 优化设计

首先，可利用可视化提升设计效率：（1）该技术中的三维可视功能能够将设计师的设计主体结构模型完整、直观地表现出来，且通过立体形式使外立面幕墙设计360°全面展现出来，不仅降低了设计难度，同时也使其他建筑工程师能够直接在设计中与幕墙设计人员进行沟通与修改，便于业主、建筑方等多方的监督;（2）通过利用该技术能够更直接地将设计中的材料用量、幕墙耗能、室内环境等充分展现出来，实现绿色建筑的同时对其耗能评价提供便利，同时为进一步节省设计成本做到决定性作用。其次，所有阶段都可以在这个平台中增加或完善信息。工程的开发单位应是BIM技术的主导方，联合设计单位及施工单位共同参与协同工作系统。

随着信，息化技术的不断发展，三维设计系统应运而生，三维设计手段已逐步进入电力、石化、冶金、水利、建筑等各个传统设计领域，成为国内外高水平工程公司工程设计、工程管理的重要辅助手段。BIM技术在幕墙中的应用保证了每一步工作的合理性、科学性、可控性，真正做到了事前预控与事中调控，以及BIM技术在建筑施工过程中保证其安全有效的完成任务。

参考文献：

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