BIM技術(shù)在復雜幕墻工程設計和施工中的應用

王艷

1 工程案例

項目概況：

本工程為雞西市某辦公大樓，該大樓建筑的地上高度約為200m，地上建筑面積約為24萬m2。在進行建筑施工時，要求將該建筑的外墻設計成由不規(guī)則玻璃和陶土組合而成的幕墻，且該幕墻的大部分都是玻璃墻。而這種要求不僅對施工單位提出了新難點，同時也對設計人員提出了難題，如果采用傳統(tǒng)設計方式，無法利用一次或幾次圖紙方案進行設計，對工程的順利開展也造成延誤。因此，工程方?jīng)Q定采用先進的BIM技術(shù)加強對幕墻工程的設計與施工。

2 BIM技術(shù)應用于幕墻設計的可行性及應用

2.1 在幕墻設計中運用BIM技術(shù)的可行性

幕墻是現(xiàn)代建筑中的主要外墻結(jié)構(gòu)形式，而在我國現(xiàn)有幕墻市場中，主要以框架式幕墻以及單元式幕墻為主要幕墻結(jié)構(gòu)形式?？蚣苁侥粔χ饕糜诖笮徒ㄖ?，且由于框架式幕墻較為復雜，不適合在施工現(xiàn)場進行施工，多數(shù)情況下該幕墻需要在工廠中進行預制，通過預先設定好的規(guī)格與流程，在規(guī)定的時間內(nèi)對幕墻進行預制裝配，同時在該過程中嚴格監(jiān)督并通過二次加工來提升幕墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量，相比較而言該方式更加成熟、穩(wěn)定。

單元式幕墻的最大特點是其將每個幕墻單元獨立提出，在工廠完成此單元的獨立加工，在主體施工結(jié)束后進行現(xiàn)場拼裝即可，比其他類型的幕墻更適應建筑市場。值得說明的是，單元式幕墻的安裝可以與建筑主體結(jié)構(gòu)施工并行，能夠極大地提高施工效率。而通過比較及結(jié)合該工程主要特點，本次工程中決定采用更加便利、快捷的單元式幕墻結(jié)構(gòu)。

2.2 BIM技術(shù)在幕墻工程設計中的應用

2.2.1 利用可視化提升設計效率

①該技術(shù)中的三維可視功能能夠?qū)⒃O計師的設計主體結(jié)構(gòu)模型完整、直觀地表現(xiàn)出來，且通過立體形式使幕墻設計360°全面展現(xiàn)出來，不僅降低了設計難度，同時也使其他建筑工程師能夠直接在設計中與幕墻設計人員進行溝通與修改，便于業(yè)主、建筑方等多方的監(jiān)督；②通關(guān)利用該技術(shù)能夠更直接地將設計中的材料用量、幕墻耗能、室內(nèi)環(huán)境等充分展現(xiàn)出來，實現(xiàn)綠色建筑的同時對其耗能評價提供便利，同時為進一步節(jié)省設計成本做到?jīng)Q定性作用。

2.2.2 協(xié)同設計提升設計科學性

設計是牽一發(fā)而動全身的過程，BIM技術(shù)可以將數(shù)據(jù)信息融合在一個模型中，讓建筑的所有參與單位按需提取。所有階段都可以在這個平臺中增加或完善信息。各方主體可以在同一個模型中協(xié)作，例如造價單位可以通過模型中加入構(gòu)架采購信息，控制工程造價。工程的開發(fā)單位應是BIM技術(shù)的主導方，聯(lián)合設計單位及施工單位共同參與協(xié)同工作系統(tǒng)。

3 利用BIM技術(shù)在復雜幕墻工程施工中的應用措施

3.1 確定施工流程

首先，施工人員應當利用先進的計算機信息技術(shù)與設計人員進行施工技術(shù)交底，通過利用網(wǎng)絡連通的方式將BIM設計模型傳輸?shù)浆F(xiàn)場施工管理方，使監(jiān)管人員、業(yè)主及管理人員實時對三維設計模型與四維施工現(xiàn)場進行嚴格監(jiān)督，通過對施工進度的模擬對現(xiàn)場施工進度進行調(diào)整與改進，確保能夠?qū)⒉缓侠淼氖┕きh(huán)節(jié)進行調(diào)整，并合理對施工過程進行細化，結(jié)合動態(tài)管理對現(xiàn)場施工進行合理安排與管理，提升該技術(shù)的利用率。

3.2 及時解決施工中存在的問題

通過利用該技術(shù)對施工碰撞情況進行預判與分析，并及時對設計可能造成的施工誤差進行判斷與檢查，如果發(fā)現(xiàn)部分施工量無法滿足設計內(nèi)容或某些施工部分與設計相互碰撞，則立即對該產(chǎn)生碰撞的環(huán)節(jié)進行調(diào)整，以免因碰撞產(chǎn)生施工順序錯亂等情況，避免對工程進展造成延誤。

3.3 提升施工人員的技術(shù)水平

①要求所有參與施工的人員必須掌握BIM技術(shù)中三維可視化功能的使用，應當在幕墻施工前對所有施工人員進行相關(guān)培訓，通過提升所有人員的三維可視化水平及能力，提升人員在施工過程中的精確性與效率；②在培訓后對所有人員進行考核，對于考核成績優(yōu)異的人員可直接聘用上崗，對于成績較低的人員應當再次培訓，確保提升所有施工人員技術(shù)水平；③監(jiān)管人員應當及時利用該技術(shù)模型對現(xiàn)場施工進行監(jiān)管，一旦出現(xiàn)操作失誤應立即對人員進行問責，如果人員施工準確無誤可根據(jù)情況對其進行獎勵等，確保工程在工期內(nèi)順利完成。

4 結(jié)論與展望

應用BIM技術(shù)，推進信息化管理，是幕墻企業(yè)主動適應市場變化、促進企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。通過技術(shù)研發(fā)，幕墻產(chǎn)業(yè)一方面可以實現(xiàn)技術(shù)、管理、項目經(jīng)營的風險控制，另一方面也解決了復雜幕墻工程施工材料的高損耗問題，具有長遠的市場前景。