BIM技术在中央歌剧院剧场幕墙工程中的应用

文/北京城建一建设发展有限公司 宗兆民 王福龙 刘明文 闫金鑫 鲁 晋

0 引言

随着社会进步，人们对建筑美学的要求不断提高，对实现建筑表现的幕墙行业要求也日益增高，对幕墙设计阶段的精准性提出更高要求，这也为幕墙工程设计和施工带来难题。现场安装误差、生产过程中的细小误差及主体结构施工过程中的不确定性均会对设计和施工造成不利影响，而BIM技术的出现为幕墙技术的发展创造良好机遇，使设计和施工更加直观准确。

1 中央歌剧院剧场项目

1.1 工程概况

中央歌剧院剧场项目位于北京市东城区中街115号，项目北侧为富华大厦南街，南侧紧邻文化部大楼，东侧为东中街，西侧为朝阳门大街，建设用地面积13386m2。本项目为1201座乙等大型剧场建筑，由入口大堂、主舞台、后舞台、侧舞台、后侧舞台、观众厅及后台辅助用房组成。耐久性100年。工程整体效果如图1所示。

图1 中央歌剧院剧场项目整体外观

1.2 幕墙工程特点与施工难点

本项目属于国家重点工程，幕墙施工面积大、节点及安装定位要求精度高；不同材质幕墙交界面处理不清晰；幕墙种类和尺寸繁多；需提前对专业分项与主体结构进行预留预埋及技术交底等。针对以上难点，本项目利用BIM三维可视化、施工节点模拟进行施工方案优化，解决相关问题。

2 幕墙BIM技术应用

2.1 整体幕墙模型创建

工程前期已将建筑、结构、机电等不同专业的模型创建完成，在幕墙施工前在建筑结构模型基础上，通过模型链接的方式将幕墙BIM模型创建完成，以满足施工要求。

2.2 幕墙分格编程优化

本项目玻璃幕墙采用模数化分格尺寸，结合主体结构层高合理布置。利用Autodesk Dynamo进行参数化编程，控制幕墙网格划分，输入划分规则生成网格，再在三维空间中推敲研究，通过改变参数微调局部，最终按照预想完美地完成幕墙分格划分（见图2）。

图2 玻璃幕墙分格优化

2.3 幕墙节点深化模拟

在幕墙安装前，将Revit幕墙外表皮模型与Tekla钢结构模型导入Navisworks进行碰撞检查，提前规避施工中会出现的问题，同时对复杂节点与狭小安装空间进行可行性安装方案模拟研究（见图3～6），减少返工，提高施工质量。

2.4 三维可视化技术交底

在设计与施工阶段，平面图纸无法准确表达相关节点及部位构造，需采用BIM技术进行三维放样（见图7），并利用BIM可视化特点进行技术交底，可有效提高施工质量和效果。

2.5 利用BIM模型进行工程量及材料统计

依据幕墙BIM模型提取幕墙工程量，创建明细表辅助算量和工厂生产加工作业。

3 结语

中央歌剧院幕墙BIM技术专项应用改变了传统幕墙深化方式，通过BIM可视化技术应用解决了复杂节点的工艺安装难题，通过BIM工程量的快速提取及放样机器人的应用，对工厂进行下料加工、安装指导，从而为项目节约工期，降低成本。

图3 幕墙单元板节点深化模拟安装

图4 拉索式玻璃幕墙节点深化

图5 构件式玻璃幕墙节点深化

图7 节点构造三维可视化交底