BIM在建筑幕墙中运用及管理分析

2019-12-28孙宝元嘉林建设集团有限公司

门窗 2019年6期

孙宝元嘉林建设集团有限公司

1 引言

BIM技术可以简单理解为一种可视化的虚拟3D模型，其能够通过直观的方式将建筑幕墙工程的设计图纸展示出来，帮助施工人员从多个角度理解设计图纸的施工关键和要点。本文简要介绍了建筑幕墙工程的基本建设要求，并对BIM技术在建筑幕墙工程中的实际应用进行了深入的探究。

2 建筑幕墙工程的建设要求

在建筑工程领域当中，幕墙工程与建筑的主体工程属于同一等级位置，从这一点即可看出幕墙工程的重要性。正因如此，幕墙工程对于设计、施工及后期养护等多个环节提出了明确的要求。从设计角度来看，幕墙工程首先要在结构形式、安全性、稳定性等多个方面与主体工程相一致，且需要考虑到美观性、经济性、环保性等多方面的要素。在正式开展施工之前，需要依据特定的审核流程对幕墙工程的施工图纸进行三次审核，首次审核为设计方的自审；二次审核则为施工方的审核，并在确定设计图纸合理、具有实用性的基础上拟定施工计划；三次审核由工程监理方负责，且需要对施工方所提出的施工计划进行审核，以确保施工图纸和施工计划相一致，并能够满足工程项目的基本建设要求。在实际施工阶段，施工方需要妥善处理幕墙骨架与主体工程、玻璃面材之间的关系，且需要对幕墙工程采取防震处理、防火处理等性能层面的施工。为确保幕墙工程的实际建设质量能够达到预期的标准，现场管理人员需要在施工图纸的基础上拟定管理目标，其主要包括质量管理、进度管理及成本管理三个方面的内容，并依据实际的施工情况，及时对管理计划进行调整。当幕墙工程施工完成之后，则需要及时开展后期的养护工作，减少外界自然因素对于幕墙工程的破坏。

3 BIM技术的应用

3.1 设计阶段

与建筑主体工程不同，幕墙工程在设计层面缺少明确的规范及标准，且相关部门的审核重点也不会集中在幕墙工程方面。在这样的背景之下，幕墙工程往往会成为建筑工程项目控制成本的主要侧重点，且设计图纸的审核也并非会由专业的第三方审核机构参与其中，多数情况下仅仅是进行内部审核。正因如此，幕墙工程具有一定的质量提升空间。在传统的设计模式当中，幕墙工程的设计图纸主要是以二维平面图纸的方式展现出来，且其中包含了大量的专业术语和设计理念。正是由于幕墙工程设计图纸的专业性过强，才会导致在实际施工时出现施工方无法正确理解图纸要点的情况存在，甚至部分施工方会依据自己的施工经验和主观意识而盲目开展施工。而在应用了BIM技术的情况下，二维的平面图纸转变成为了三维的立体图纸，其直观性更强，更加有利于施工方的理解。在构建三维模型时，设计人员只需要使用特定的BIM软件，通过对关键部位的参数调整，即可达到建立三维模型的效果，甚至可以一键调整三维模型的比例大小，将一些细节设计部分直接的展示出来。设计图纸初期完成之后，设计单位也可以借助BIM技术进行图纸审核，分析施工图纸中是否存在设计不合理，不完善的部位，并有针对性进行调整和改良。尤其是在涉及到力学性能的设计调整时，BIM技术的优势最为明显。除了在判断结构可行性方面之外，BIM技术还能帮助设计方检验安装工程的合理性。由于建筑幕墙工程所涉及到的安装环节众多，安装环节的一些安装点可以直接展现在BIM模型上，辅助设计单位检验设计方案的合理性，从而基于源头处实现对设计变更问题的控制。

3.2 施工阶段

在实际的建筑幕墙工程施工环节当中，建筑工程所使用的幕墙类型往往具有多样化的特点，即并非使用同一种类的幕墙，而是多种幕墙形式搭配使用，从而赋予建筑主体本身更加丰富的外部审美，如透明幕墙和非透明幕墙的搭配使用能够提高建筑工程项目的外表层次感。需要注意的是，不同种类的幕墙适合应用于特定的位置，且幕墙种类的搭配也需要遵循一定的设计原则，否则就会导致幕墙工程无法达到预期的目标和高度。为保证幕墙施工的流畅性，施工方会在正式施工之前基于设计图纸的基本内容和幕墙种类的特征制定施工计划，并由专业人士和监理方对施工计划的可行性进行分析和探究。在这一环节当中，BIM技术的应用不仅可以提高施工计划制定的可靠性，更能够为优化施工计划创造更大的空间，从而基于辅助角度实现对于施工流程的规范化，确保施工流程符合基本的施工技术原则，减少因为工序错误而造成的施工损失。

而在施工安装阶段中，BIM技术同样可以发挥出不可替代的作用价值。在现代幕墙工程各行中，双曲面幕墙是主要的玻璃面材，安装时需要重点关注转角处的安装环节，一旦安装操作不严谨或者安装技术应用不准确，会直接导致幕墙上存在缝隙，并导致建筑工程项目在投入使用后面临着雨水渗透的问题。在使用了BIM技术的基础上，可以将双曲面幕墙以三维模型的方式展示在计算机上，随后调整模式，将三维模式转变为二维模式，即可采取下料处理程序。在这一过程当中，平面模式会逐渐凸起，直到双曲面幕墙的弧度达到施工要求为止。构建模式时，只需要根据双曲面幕墙的设计参数，在计算机软件当中输入尺寸等参数即可，随后确定龙骨框架的具体位置，BIM软件会自动对所输入的参数进行校验。其次，双曲面幕墙表皮施工一般会分块完成，为确保各个分块之间的连接质量，BIM技术可以对其进行细致化区分，从而便于施工方对施工质量进行有效的管理。最后，BIM模型还具有实时管理的特征，施工方只需要依据工程量和实际施工进度，即可判断后续施工环节所需的施工时间和技术。

3.3 管理分析

幕墙工程的管理工作所包括的环节和内容众多。首先，从质量管理的角度来看，BIM技术可以辅助施工方对所需材料的规格、尺寸、类型及施工技术进行分析，判断施工方式是否具有可信性，并将施工阶段的各项要素集中体现在三维模型当中。在进度管理方面，施工方需要依据施工顺序、施工内容、施工时间对进度管理计划进行设置，生成进度计划表后即可根据实际的施工进度开展进度管理工作。在应用了BIM技术的情况下，BIM技术可以通过估算的方式对每一道施工环节的具体所需要耗费的时间进行估算，从而达到优化进度管理的效果。同时，施工方也可以使用BIM技术来设置施工计划，其能够通过BIM 模型来展示施工区域和未施工区域，并使用不同的颜色进行标记，从而将工程量的完成情况直观的展示出来。最后，在成本管理方面，BIM技术能够对幕墙工程各个施工环节所需的施工成本通过图表的方式进行直接展示，且能够预测技术变更现象对成本所造成的影响。这样一来，施工方即可根据模型内容对施工计划进行适当的调整，确保自己的施工行为在可控的成本预算之内。