广州市新儿童活动中心项目BIM技术对幕墙的分析应用

张伟锐

（广东省建筑设计研究院有限公司，广东 广州 510010）

1 项目规划

项目选址位于广州市儿童公园用地东南角，总用地面积20000m2，总建筑面积34000m2，其中地上四层，地下二层。主要建设内容包括儿童体验用房、室内剧场、地下停车库，负一层新建连接白云公园地铁站隧道以及户外活动场地、地面广场、下沉广场、横跨河涌的桥梁工程、室外道路、室外绿化、室外照明等配套工程。可研批复总投资为24040万元，由市基本建设统筹资金安排解决。建设年限为2017—2020年。计划将该项目打造成适应少年儿童特点的理念前瞻、开放多元、国内先进、接轨国际的大型儿童成长体验基地、儿童素质教育实践基地和新时代未成年人思想道德建设示范基地（如图1所示）。本项目在第九届“创新杯”建筑信息模型（BIM）应用大赛、2020“SMARTBIM”智建BIM大赛分别获得良好成绩。

图1 项目效果图、实景

2 项目特色

BIM技术协助市代建局管理设计工作，优化改善设计管理手段，提高施工质量，实现全景360°虚拟场景、云端智能化管理，使项目前期设计更完善。

项目实施过程中运用“广联达协筑”云平台，对设计方、承建商带来数据化管理手段，项目设计资料、BIM成果实时更新，进度显而易见，使各参与方能在不同地方随时了解项目的进展情况，便于项目管理，培育一批预备BIM应用人才。

3 项目策划（见图2）

图2 设计BIM流程

（1）明确各自的分工和职责。

（2）结合二维与三维BIM技术的特点完成设计工作。

（3）项目实施精细化管理。

（4）云平台协同设计管理。

4 参数化幕墙特色应用[1]

以童为本，音律而动；粤韵传承，岭南空间。项目采用覆土建筑形式融入自然，外部形体采用曲线迎合儿童的兴趣，并继承现有儿童活动中心的美学优点。项目外观局部采用冲孔板饰面包裹，与设计理念相融合，其中冲孔板饰面上还布置了大小不一、随机布置的打孔，满足采光和遮阳。项目用BIM技术解决：①曲线幕墙形体定位；②幕墙采光BIM分析；③穿孔板数量统计。

（1）曲面幕墙形态定位。利用犀牛幕墙模型与Revit平台进行结合，与建筑主体进行校核，确保幕墙位置的正确性，局部外立面幕墙因建筑功能需求而取消或增加门窗开启，准确分析幕墙的长度，输出项目幕墙里面图（如图3所示）。

图3 提取穿孔板幕墙三维模型

（2）幕墙采光BIM分析。BIM技术通过幕墙系统快速把曲面变成幕墙网格，网格通过参数化快速调整分隔数量，采用折线拼接成圆弧形式，保证玻璃龙骨与冲孔板龙骨对齐。冲孔板利用幕墙嵌板族进行创建，孔洞数量同样通过参数定义组成形式，开孔率为60%，穿孔板幕墙基本完成。后续与设计师进行沟通，确定大孔布置的位置及大小，最终大孔直径分别为1300mm、1100mm、900mm（如图4所示）。

图4 开孔率分析

（3）冲孔板数量统计。通过BIM统计功能，对幕墙嵌板进行数量统计，对标准尺寸、非标准尺寸、受开洞影响的进行区分统计，除了面积、数量统计外，还能把面积费用进行统计。效果、成本两方面结合的设计分析。后期施工过程中还能对冲孔板进行编码，便于幕墙安装。

5 穿孔板二次开发技术

用Revit自身幕墙嵌板功能进行参数化开洞，有一定的局限性。为了更好地实现参数化设计[2]，利用Revit可二次开发的特性，针对穿孔板幕墙进行二次开发，对开洞大小、洞口排列、穿孔率、洞口尺寸进行数字化设计，大大提高模型的准确性和可调整性（如图5所示）。

图5 冲孔板开洞参数化设计

6 结语

（1）基于BIM的设计，充分发挥三维可视化的分析模拟展示，快速展现效果，加快各方决策。

（2）基于参数化设计，解决设计对传统异形曲面定位、数据分析等传统二维难以处理的问题，提高设计对项目的分析，提供数据化的模型基础，为后期幕墙深化及施工提供良好的数据依据。

（3）随着BIM技术的发展，在项目后期施工将融合VR虚拟现实、全景360°技术更好地辅助施工和展示，施工方对BIM模型能继续深化、管理。帮助客户更好地管控项目成本、进度，保证客户的利益最大化。