BIM技术在幕墙工程项目管理中的应用与优势研究

2021-03-30龙运霆

建材与装饰 2021年14期

关键词：幕墙项目管理工程项目

龙运霆

（上海迪探节能科技有限公司，上海 201600）

0 前言

信息技术的快速发展，为幕墙工程项目发展带来更多的机遇与挑战。由于幕墙工程具有施工节点多、造型多变、系统种类复杂等特点，对管理工作造成一定困难。

因此，有必要针对幕墙工程项目管理中的重点与难点，积极运用BIM 技术对管理方案设计进行优化，从而推动幕墙行业可持续发展，进一步提升建筑的安全性。

1 幕墙工程项目管理难点分析

幕墙工程项目包括铝板幕墙、全玻璃幕墙、石材幕墙等多种形式，若建筑呈现不管规则空间立体造型，则会进一步增加幕墙工程施工难度，对技术要求、基准控制点的把握提出更高要求[1]。由于幕墙工程项目现场施工涉及多家单位同时交叉施工，使项目管理出现诸多难点：①对于不规则的空间立体造型，每个面都需要有控制点；②对全玻璃幕墙的安装，其规格可达19+15A+19mm，单块玻璃面积达10 平方左右重量超1t，需要进行大幅面超重斜边玻璃吊装；③由于施工现场的复杂性，防水背板的漏水隐患控制存在一定难度。针对以上工程项目管理难点，还有必要运用智能化的BIM 技术对工程设计方案进行优化与调整，特别针对某个不合理的专业设计进行球盖，以此提升幕墙工程项目开展的效率与质量。

2 幕墙工程项目管理中BIM 技术的应用

2.1 幕墙设计

在进行幕墙设计之前，对项目结构、建筑、电气等相关专业开展相关设计，通过钢筋混凝土结构框架与结构单位的建模，以此为设计、总包、建设等单位提供能够协调配合的技术平台[2]。主要选用CAD、Revit 进行幕墙工程的立面、平面、剖面设计：①在满足建设单位要求、立面效果设计要求的基础上，兼顾幕墙力学、节能等性能的要求，以此保证外立面效果；②全面考虑室内空间土建结构位置要求，确保玻璃板块与室内空间的分隔；③对幕墙材料性能、原始尺寸进行合理规划，避免产生不必要浪费；④针对幕墙方案中涉及的控制点与系统标准节点，进行预算工作，以此达到控制施工成本的目的。应用BIM 构建一个三维信息模型，包括幕墙工程中每类构件的弹性模量、导热系数、线密度等信息，然后将所有需要扫描的控制点转换成为城市坐标系下的坐标。

2.2 幕墙生产加工

与传统幕墙加工方式最大的不同在于，BIM 技术能够自动统计建筑工程项目的材料清单、制作幕墙加工单与加工图，最大程度减轻技术人员的工作量。制作加工单的过程中，BIM 技术能够提取出每个幕墙玻璃角点的信息，并自动导入表格中。该环节主要建立在CAD 对材型加工长度、宽度、材质提取功能上，进而反映出幕墙立柱、横梁、面板等方面的信息。对于不规则立体造型的幕墙工程项目，通过加工厂与三维模型设计机构的沟通，能够自动生成幕墙加工图，以此保证模型的深度与物理属性。

2.3 幕墙施工安装

2.3.1 进度控制与协调管理

进度控制与协调管理密不可分，在幕墙工程中扮演着重要角色。进度控制与协调管理流程为：①应用BIM 技术表达幕墙工程进度，将施工进度管理信息加入到三维模型中可生成4D 模型，以此为工作效率的提升、施工方案的优化提供更多可行的路径，并且BIM 软件能够生成可视化的加工情况明细表，对幕墙构件加工、运输、到场、安装等环节有序进行奠定坚实基础；②利用BIM 技术对幕墙与机电、内装、暖通等专业的干涉进行检查，并从整体角度出发，统筹管理、协调好内部各专业施工的顺序，以此保证幕墙工程项目管理的直观调整；③在幕墙工程项目实际开展中，按初步预算，采购足够的统一批次的石材方料，在矿山采购方料后，联系两家石材加工厂同时加工，派专职人员对石材从矿源到工地进行全程跟踪，从根本上保证项目质量与进度，最终按期完成了全部工作。

2.3.2 质量控制与安全管理

质量控制对于任何一个工程建设而言，都是项目管理的主要控制目标。在幕墙工程项目管理中，钢构件、铝合金型材、胶条螺栓等生产要素的质量直接关系到整体工程质量。质量控制与安全管理流程为：①运用BIM 技术整合分散在各处的质量信息，并记录在BIM 平台上，为审查与验收工作提供依据，从而制定出经济合理、技术先进、可靠安全的施工技术方案，进一步明确幕墙工程项目质量控制难点与重点[2]；②由于幕墙工程本身具有较高的危险性，应用BIM 技术，可直观、形象的识别出施工中的危险源，进行的三维交底工作避免各类安全事故的发生；③在实际运用中，BIM 技术有效解决多单位交叉施工、施工难度大的问题，要求按每个规格板块的数量对每个加工面留取一定数量的备用石材，确保破损石材有相同颜色的替换，避免因缺材料而造成工期拖延，并且幕墙工程原料在生产、运输过程中要合理对方，从根本上防止铝运输中角度发生变形。

2.3.3 成本控制与合同管理

成本控制与合同管理流程为：①应用4D 建筑信息模型，主要是在3D 建筑信息模型中加入施工组织设计与项目管理实施规划，在此基础上行加入成本与费用控制数据，生成的5D 建筑信息模型能够自动计算工程造价；②在改进成本控制流程、提升成本控制效率的过程中，BIM 技术还可以将各种构件的物理信息运用到成本控制中，以此大幅度提升成本控制以及其他控制的精准度；③在工程总量不变的情况下，运用BIM 技术快速计算出数量庞大、种类繁多幕墙构件的造价信息，并对材料、人工、机械等进行合理安排，以此保证幕墙工程项目管理与其他专业施工的有效联动；④将BIM 技术应用于合同管理中，可利用平台上的支付凭证、采购合同等信息，自动生成索赔、成本测算等方案，以此支持合同管理，对提升资金使用效率具有重要意义。

3 BIM 技术应用效果

3.1 BIM 技术应用范围及效果

3.1.1 幕墙吊装工作中的管理

针对幕墙工程项目管理中存在的重点与难点，在应用BIM技术之后，根据编制的科学的施工方案，与有关专家进行论证并通过，在设计、建设、监理单位同意之后，对玻璃幕墙施工顺序进行适当调整。并搭设钢管架平台以便于吊装到位后的微调，确保每块玻璃安装到位，之后运用垫块控制好玻璃缝隙，然后使用适当的保护措施来顺利完成玻璃的吊装工作，从根本上避免大幅面超重斜边玻璃吊装出现安全事故[3]。

3.1.2 幕墙施工过程中的管理

为保证工程项目管理质量，一方面，针对不规则立体造型的幕墙工程，由各结构负责人对接确定轴线，借助钢管架制作出基准线，进而确定出每个立面的控制点，然后对角线方向加焊以控制焊接变形量，不合格的部位要切开重焊。另一方面，BIM 技术为项目管理提供了更加形象、直观的施工技术方案，为保证大面积铝板幕墙的平整度，主要是通过班组交底说明钢架制作的控制要点，然后才去对角焊的方式进一步加强钢架焊接完成的平整度。同时适当缩小铝板背筋间距，当间距为300mm 时，迎光观察铝板无曲线，从根本上保证大面铝板幕墙的优良观感[3]。

3.1.3 施工成本控制中的应用

BIM 技术带来的全新工程项目管理体验，为幕墙工程项目管理全面掌握建筑外立面设计效果提供了更多可行的路径，设计、总包、监理等部门全部参与到了项目管理的沟通、协调工作中，实现与二次结构、粉刷等班组错时、错位施工。由于施工人员远不如设计人员对图纸的了解，BIM 技术还能够对模型构建与数据计算中的错误进行排除，并根据总资金情况对成本变化进行动态调整，与传统幕墙工程项目成本控制模式相比，得到的控制效果更加精确。

3.1.4 人力资源管理与幕墙保护

在人力资源管理方面，BIM 技术还从施工队伍中筛选出专业技术熟练、服从安排管理的队伍。与此同时，促使施工单位更加注重日常施工的安全管理，每个门头搭设安全防护棚，防止坠落物造成人员受伤或成品损坏。在成本保护方面，石材线条切角加工在工厂内完成，装箱运输，确保边角不损坏；厂家发货打包做好限位、防滑、防撞工作，现场搬运要求工人轻起轻放；在拆完上层刚层架之后，再撕去保护膜。由此可以证明幕墙工程项目管理中应用BIM 技术能够进一步提升建筑工程的质量与效率。

3.2 BIM 技术应用中存在的问题

通过对幕墙工程项目管理重点与难点的分析，设计出的BIM软件尚未完善，幕墙工程需要的热工、结构、日照计算等还需要进一步优化，以此满足幕墙工程项目管理的要求。此外，结合不同地区基本雪压、风压以及抗震烈度的不同，还需要根据国家相关规范标准对BIM 技术应用方式进行调整，以此保证上游结构、建筑等专业能够通过BIM 模型传递至幕墙单位，为BIM 技术深度应用奠定坚实基础。