試論BIM技術(shù)在建筑幕墻的應(yīng)用

李雯雯

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1、BIM基本概念

BIM全拼是Building Information Modeling，即建筑信息模型。BIM是基于數(shù)字化技術(shù)，并結(jié)合各種項(xiàng)目信息的數(shù)據(jù)模型，主要以數(shù)字化方式來表達(dá)項(xiàng)目的信息與功能。依托了計(jì)算機(jī)輔助的工程化數(shù)字設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)了全方位的建筑設(shè)計(jì)和相關(guān)檢測?，F(xiàn)在BIM技術(shù)已經(jīng)成為一種時尚設(shè)計(jì)，在國外已經(jīng)非常成熟。

2、BIM的特征

2.1 可視化

可視化是BIM另一個較為突出特點(diǎn)，可視化即“所見即所得”，建筑行業(yè)可視化的應(yīng)用對項(xiàng)目建造來說非常重要。比如在施工藍(lán)圖中節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、構(gòu)件信息等都是通過二維線框表達(dá)。一些較為簡單的構(gòu)造和設(shè)計(jì)可以通過人的想象和理解來實(shí)現(xiàn)，但是隨著不規(guī)則建筑物或者復(fù)雜造型的出現(xiàn)，僅憑想象就難以理解了。

2.2 模擬性

BIM最大的一個特點(diǎn)就是它的模擬性，并且模擬性較強(qiáng)，體現(xiàn)在不僅能夠模擬建筑物實(shí)物，還能夠去模擬建筑物建成的整個項(xiàng)目實(shí)施過程，也就是說BIM技術(shù)兼顧了過程和結(jié)果兩個方面。具體來說，在設(shè)計(jì)過程中，可以利用BIM對項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全模擬、光照模擬等；在施工階段過程中能夠進(jìn)行5D模擬(三維模型加時間及費(fèi)用)，通過完整全面地模擬現(xiàn)場施工狀況來優(yōu)化和完善施工的方案，從而可以節(jié)約成本、優(yōu)化項(xiàng)目方案；最后在項(xiàng)目運(yùn)營階段還能夠利用BIM技術(shù)對應(yīng)急方案進(jìn)行模擬，打好提前量，未雨綢繆。

3、BIM技術(shù)在建筑幕墻的應(yīng)用

3.1 資源數(shù)據(jù)信息共享

BIM建筑幕墻設(shè)計(jì)分為初級階段和高級階段。初級階段主要以管理流程為主，BIM作為輔助技術(shù)。在初始階段BIM一般都是根據(jù)工程的實(shí)際進(jìn)程，選擇一項(xiàng)進(jìn)行應(yīng)用，不會從根本上改變幕墻設(shè)計(jì)、招標(biāo)、施工、運(yùn)營的工作流程。而高階段的BIM在建筑幕墻設(shè)計(jì)、招標(biāo)、施工、運(yùn)營中加入對技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法律問題的解決方法，確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

3.23D虛擬碰撞實(shí)驗(yàn)的檢測

施工設(shè)計(jì)人員在建筑施工前會遇到大量零件碰撞問題，通過管路設(shè)計(jì)和線路設(shè)計(jì)來解決。一般傳統(tǒng)的2D的平面圖紙無法單獨(dú)進(jìn)行測試，且還因?yàn)槭┕と藛T疏忽而導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生碰撞。BIM技術(shù)不但有可見得對施工過程進(jìn)行檢測的功能，還可以防止一些硬碰撞、軟碰撞，解決了在施工過程中由于設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)失誤而造成的非必須的損失。利用BIM技術(shù)還可以對構(gòu)件的凈空進(jìn)行優(yōu)化。

3.34D模擬檢測和5D工程造價的控制

4D模型是建立在3D模型的基礎(chǔ)上，對建筑幕墻的時間控制，主要是用來探討方案可行性，通過對時間控制來發(fā)布任務(wù)和對施工工作進(jìn)行合理的安排。它的價值就是防止幕墻施工過程中出現(xiàn)的意外，將實(shí)際工作中遇到的問題，查看BIM模型，通過檢測對出現(xiàn)的問題進(jìn)行探討，并制訂方案的解決問題。

5D是在3DBIM模擬碰撞檢測基礎(chǔ)上對工程造價進(jìn)行控制，幕墻的造價預(yù)算是一項(xiàng)繁瑣的工程統(tǒng)計(jì)工作。沒有BIM技術(shù)完成龐大的預(yù)算是比較困難的。掌握BIM技術(shù)對整個工程進(jìn)行精確的計(jì)算，做到精益求精。

3.36D綜合性能提升

BIM技術(shù)中6D模型主要是對綜合性能進(jìn)行分析，它的主要內(nèi)容是：①幕墻的抗風(fēng)性能和探究；②幕墻的抗震性能檢測；③幕墻內(nèi)的空氣流通實(shí)驗(yàn)；④幕墻水密性能的探究；⑤是否達(dá)到建筑的規(guī)范要求；⑥確保社會經(jīng)濟(jì)效益的最大化。6D綜合性能分析通過對建筑進(jìn)行逐步分析，促使建筑幕墻的性能最優(yōu)化。

4、基于BIM的施工管理平臺開發(fā)

4.1 協(xié)同工作管理

一個建筑物的成功落成，是各個工程部門共同協(xié)調(diào)、相互配合的結(jié)果，為了有效協(xié)同各個單位各個部門各項(xiàng)施工工作的開展，順利地執(zhí)行BIM實(shí)施計(jì)劃，在建筑項(xiàng)目的初期要搭建一個BIM協(xié)同平臺，用來明確相關(guān)工程的BIM應(yīng)用重點(diǎn)、難點(diǎn)及BIM實(shí)施流程和協(xié)同工作方式等多項(xiàng)工作內(nèi)容，通過各個專業(yè)部門的共同努力，在BIM協(xié)同平臺上積極合作，共同促進(jìn)施工工程的開展與進(jìn)行。

4.2 進(jìn)度和工程資料變更動態(tài)管理

建立一個BIM協(xié)同平臺，可以通過利用BIM技術(shù)，將所有與工程有關(guān)的信息集中起來，放在這個以模型為基礎(chǔ)的共享協(xié)作平臺上來，并比對模型和實(shí)際圖紙的差別，然后依據(jù)圖紙?jiān)賹θS模型進(jìn)行更為精細(xì)的設(shè)計(jì)，如實(shí)的精細(xì)化建模，并給模型賦予各種工程施工管理所需要的信息，以防以后出現(xiàn)變更，模型不能進(jìn)行及時自動的更新。

4.3 成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全風(fēng)險預(yù)控

BIM協(xié)同平臺一大好處是各部門能在這個信息共享平臺上深入探討，進(jìn)行實(shí)時和綜合檢測管理，具體來講，專業(yè)人員利用自主研發(fā)BIM協(xié)同平臺，深入探討建筑幕墻工程的施工成本、進(jìn)度、質(zhì)量及安全監(jiān)測，通過平臺的三維模型進(jìn)行綜合管理，實(shí)現(xiàn)對施工工程成本、進(jìn)度、質(zhì)量的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、分析和監(jiān)測，打造具有本項(xiàng)目特色的BIM風(fēng)險的預(yù)測和控制方法，對可能出現(xiàn)的問題都，制定出切實(shí)可行的解決辦法，以此可以再最大程度上降低項(xiàng)目施工建造階段所能遭遇的風(fēng)險。

4.4 信息共享與交互管理

BIM協(xié)同平臺是一個大的整體施工管理平臺，這是一個整體，而構(gòu)成這個協(xié)同平臺各個管理部門就是一個個部分，它們是整體與部分的關(guān)系。基于施工管理平臺，在整個施工過程中施工方通過三維模型統(tǒng)一進(jìn)行信息管理，一旦某個部門，某個部位發(fā)生了變化，那么與之相關(guān)其他部門，其他部位，諸如工程量、施工進(jìn)度，施工工藝等均會自動發(fā)生變化。

總之，BIM技術(shù)在幕墻中應(yīng)用保證了每一步工作的合理性、科學(xué)性、可控性，真正做到了事前預(yù)控與事中調(diào)控，以及BIM技術(shù)在建筑施工過程中保證其安全有效的完成任務(wù)。該技術(shù)的運(yùn)用將會成為建筑界的主流，前景無可限量，并且將會是建筑界一場值得慶祝的大革命!

[1]董全波.BIM在建筑幕墻中運(yùn)用及管理研究[J].建材與裝飾，2017，(39)：156-157.