BIM技術(shù)在建筑幕墻上的應(yīng)用

王樂樂

摘 ? ?要：當(dāng)前國內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，建筑企業(yè)要將BIM技術(shù)引入實(shí)際的工程建設(shè)當(dāng)中，發(fā)揮其在建筑幕墻施工中的作用，從而全面提升建筑幕墻施工技術(shù)，進(jìn)而全面實(shí)現(xiàn)建筑幕墻整體施工水平。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑幕墻;應(yīng)用

1 ?BIM的概述

1.1 ?BIM概念的提出

畢業(yè)于美國喬治亞技術(shù)學(xué)院的查克·伊斯曼（ChuckEastman）博士在40多年前就提出了BIM的概念，他認(rèn)為建筑信息模型結(jié)合了幾乎所有的幾何模型的信息、功能要求以及構(gòu)件的性能，將一個建筑項(xiàng)目整個壽命時期內(nèi)的全部信息被整合到一個獨(dú)立的建筑模型中，并且施工進(jìn)度信息、建造過程信息、維護(hù)管理等信息都包括在內(nèi)。這就是早期對BIM技術(shù)的解釋。在最開始二十年間，由于科技不夠發(fā)達(dá)，當(dāng)時的計(jì)算機(jī)還無法建筑一個BIM模型，因此BIM就一直停留在理論研究的階段。BIM被美國的國家標(biāo)準(zhǔn)定義為：BIM是一個3D數(shù)字化技術(shù)，各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)結(jié)合在了建筑信息模型當(dāng)中，BIM用數(shù)字化的形式將工程項(xiàng)目的設(shè)施實(shí)體與及他的各種功效表達(dá)出來。紀(jì)博雅等人將BIM定義為是一個涵蓋了建設(shè)項(xiàng)目實(shí)體的物理特性與功效的數(shù)字化模型，并提出建設(shè)項(xiàng)目的全生命周期的決策與分析可以應(yīng)用這個模型的共享和互用性技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。余華恒將BIM理解為是建筑信息所產(chǎn)生的數(shù)字化模型，認(rèn)為它是一種技術(shù)，能夠創(chuàng)建建筑數(shù)字化模型并且建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造以及經(jīng)營的整個過程進(jìn)行優(yōu)化管理都可以利用模型來實(shí)現(xiàn)。總的來說，BIM是一個對建設(shè)項(xiàng)目或設(shè)備的外形和功能特點(diǎn)展示的數(shù)據(jù)化工具，屬于共享的資源;在建設(shè)項(xiàng)目施工全周期中，BIM模型的信息能夠?yàn)樗贫ǖ臎Q策提供可依賴的依據(jù);在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，各方都能夠在同一個模型BIM中增加、刪減和更改之前的信息。

1.2 ?BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1 ?可視性

建筑工程是一項(xiàng)較為系統(tǒng)性的工程，其中包含的內(nèi)容廣泛，施工工作較為繁雜，而且工程管理工作作為工程的質(zhì)量和安全保障工作，也是施工中的重點(diǎn)之一，在傳統(tǒng)的管理方式之中，往往由于建筑的龐大復(fù)雜，產(chǎn)生一定的局限性，人們無法通過直觀感受體驗(yàn)建筑工程的合理性和科學(xué)性，而BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助施工的所有進(jìn)程更加明顯，對于工程管理工作的進(jìn)行也會提供基礎(chǔ)幫助。BIM技術(shù)利用計(jì)算機(jī)作為載體，通過一種類似軟件的工作方式，對建筑進(jìn)行信息化繪制，不僅圖紙的形成更加迅速，而且通過工作人員操作計(jì)算機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)建筑的可視性，而且通過三維圖紙，建筑不存在視覺死角。

1.2.2 ?模擬性

對于建筑工程來說，很難在頭腦直接形成思維而進(jìn)行工作，而且也不能夠直接通過對建筑進(jìn)行改變而測試后果，所以BIM技術(shù)能夠?qū)⑺薪ㄖ男畔⑼ㄟ^模擬方式，呈現(xiàn)給工作人員一個更加立體的空間感，方便思維的運(yùn)轉(zhuǎn)以及工作的實(shí)際開展。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一些現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中較為難以實(shí)現(xiàn)的工作，比如日照模擬、緊急疏散模擬、節(jié)能模擬等等，根據(jù)不同的模擬結(jié)果，工程管理人員應(yīng)當(dāng)及時采取反應(yīng)，一旦存在隱患，也可以在工作并未開始之前，就做出一定的調(diào)整。

1.2.3 ?協(xié)調(diào)性

建筑工程當(dāng)中，由于各項(xiàng)工程所需要的技術(shù)和工作范疇不同，對于相連的兩項(xiàng)工作的協(xié)調(diào)鏈接工作就顯得尤為重要，一旦出現(xiàn)交接不流暢，就會導(dǎo)致工程遭到延誤，而且技術(shù)不能溝通，導(dǎo)致工程質(zhì)量出現(xiàn)問題。BIM技術(shù)能夠在技術(shù)人員在進(jìn)行交底時，各個部門通過對圖紙的觀察，分配各個工作所需要的人員和技術(shù)，而且傳統(tǒng)的圖紙由紙質(zhì)工具進(jìn)行記錄，在傳遞過程會由于環(huán)境原因產(chǎn)生變化，而BIM技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的組合，在各個部門的工作協(xié)調(diào)之中，能夠通過局域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，完成圖紙的傳輸，對于建筑工程管理工作來說，能夠提前預(yù)知工程的進(jìn)度，并作出規(guī)劃，便于整體工作的順利開展。

1.2.4 ?優(yōu)化性

工程管理的工作事關(guān)重要，一旦出現(xiàn)安全隱患，就會在日后建筑竣工時，影響驗(yàn)收，或是由于粗略驗(yàn)收導(dǎo)致的人身安全問題。BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖこ趟行畔⒏油陚涞恼宫F(xiàn)在計(jì)算機(jī)虛擬世界之中，而且通過系統(tǒng)的操作，可以隨時對建筑方案進(jìn)行調(diào)整，其調(diào)整結(jié)果也能夠及時反饋，便于建筑工作的不斷優(yōu)化。

2 ?建筑幕墻施工的主要特點(diǎn)

建筑幕墻是建筑物外圍結(jié)構(gòu)關(guān)鍵組成環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)完整的結(jié)構(gòu)體系。借助自身耐腐蝕性、高強(qiáng)度的柔性連接件可以更有效的傳播到主體上。此外，建筑幕墻和主體結(jié)構(gòu)可以采用可動連接方式，將豎向的目前懸掛在主體結(jié)構(gòu)中，這種方式也能確保主體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)外漏。在當(dāng)前城市建筑發(fā)展中，建筑幕墻的使用比較廣大，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這一技術(shù)主要特點(diǎn)為：首先，和主體結(jié)構(gòu)之間存在距離，有著顯著獨(dú)立性。幕墻結(jié)構(gòu)并不會對主體結(jié)構(gòu)的壓力進(jìn)行承擔(dān)，但是其結(jié)構(gòu)壓力則會在主體結(jié)構(gòu)中進(jìn)行展現(xiàn)。其次，通過對相關(guān)連接裝置和主體結(jié)構(gòu)可動連接方式，也為后續(xù)工程建設(shè)和使用提供了顯著便利條件。再次，建筑幕墻的設(shè)置具備美觀性，不管是建設(shè)設(shè)計(jì)還是后續(xù)使用，都應(yīng)該加強(qiáng)和美學(xué)歷年的結(jié)合，從而更有效發(fā)揮建筑幕墻的美觀性要求。最后，建筑幕墻本身就存在較大危險(xiǎn)性，特別是工程的開展多為高層作業(yè)，因此在實(shí)際工作中，也要進(jìn)一步提升施工安全性，強(qiáng)化安全監(jiān)管力度。

3 ?BIM技術(shù)在建筑幕墻施工中的應(yīng)用

3.1 ?BIM技術(shù)對建筑幕墻的預(yù)制裝配應(yīng)用

當(dāng)前，我國部分施工企業(yè)開始在預(yù)制構(gòu)建方面進(jìn)行大膽的嘗試。傳統(tǒng)的建筑幕墻制作并沒有對模型進(jìn)行加工，只是將模型做成平面進(jìn)行下料。隨后在利用鋼化爐自動形成弧度。當(dāng)前的這種加工難度系數(shù)相對較大，及其容易發(fā)生返工的情況出現(xiàn)，并將導(dǎo)致施工成本的追加問題，這也是任何施工企業(yè)不愿意看到的。如果施工企業(yè)利用BIM技術(shù)對建筑幕墻進(jìn)行預(yù)制構(gòu)建，可以極大保證施工項(xiàng)目按照原計(jì)劃順利完工。

3.2 ?基于BIM技術(shù)的建筑幕墻裂紋損傷強(qiáng)度智能評價系統(tǒng)

3.2.1 ?系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

基于BIM技術(shù)的建筑幕墻裂紋損傷強(qiáng)度智能評價系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，傳感單元、中間處理模塊、終端處理器以及BIM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成該系統(tǒng)的主體。其中，傳感單元由一些傳感線呈網(wǎng)格狀態(tài)分布在幕墻表面，可實(shí)時獲取幕墻表面是否存在裂紋損傷;傳感單元控制與數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵氖侵虚g處理模塊，中間處理模塊的主要功能是檢測裂紋獲取數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳遞到終端處理器;終端處理器主要應(yīng)用BIM技術(shù)存儲、分析、處理建筑幕墻裂紋損傷輕度相關(guān)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)保存在BIM數(shù)據(jù)存儲模塊。

3.2.2 ?系統(tǒng)評價流程

基于BIM技術(shù)的建筑幕墻裂紋損傷強(qiáng)度智能評價系統(tǒng)基本流程如下：通過現(xiàn)場的初步勘測，是否能夠從中得到圖紙資料，若有圖紙資料作參考，則可以直接生成建筑幕墻裂紋損傷強(qiáng)度評價方案，標(biāo)示幕墻檢測位置，獲取數(shù)據(jù)檢測結(jié)果;若無圖紙資料作參考，則生成建筑幕墻裂紋損傷強(qiáng)度評價方案，確定幕墻檢測位置，獲取數(shù)據(jù)檢測結(jié)果。下一步進(jìn)行現(xiàn)場檢測幕墻裂紋，通過處理、轉(zhuǎn)換、傳輸檢測數(shù)據(jù)流程并采用BIM技術(shù)完成數(shù)據(jù)建模，從生成墻幕裂紋強(qiáng)度損傷評價結(jié)果整理出相關(guān)數(shù)據(jù)并提出修改建議，最終提交審核與批準(zhǔn)。

4 ?結(jié)束語

隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑幕墻中，得到了廣泛的應(yīng)用發(fā)展，并且取得了顯著性的效果。隨著現(xiàn)代建筑的復(fù)雜化、多樣化發(fā)展，建筑幕墻的生產(chǎn)以及設(shè)計(jì)也隨之得到不斷的發(fā)生變化。傳統(tǒng)的二維軟件已經(jīng)不能夠滿足建筑幕墻的設(shè)計(jì)需要，BIM技術(shù)在建筑幕墻領(lǐng)域的應(yīng)用勢在必行。綜上所述，以上內(nèi)容就是對BIM技術(shù)在建筑幕墻上的應(yīng)用的論述。

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