芻議BIM技術(shù)在建筑幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

謝靜靜

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，間接關(guān)系到當(dāng)前經(jīng)濟(jì)繁榮的建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多，也與時(shí)代發(fā)展和需求相適應(yīng)。同時(shí)，高層建筑質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的重視，這給建筑業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)?；诖?，本文主要介紹 Bim在幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以供工程實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：建筑幕墻;BIM;設(shè)計(jì)應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)者要進(jìn)行準(zhǔn)確、科學(xué)的建筑設(shè)計(jì)，就必須運(yùn)用 BIM技術(shù)， BIM技術(shù)是建筑工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。BIM是信息技術(shù)科學(xué)發(fā)展的先進(jìn)模式。利用信息技術(shù)對(duì)建筑物進(jìn)行三維建模，可以使建筑物的整體特征更直觀地表現(xiàn)出來(lái)，與二維圖紙相比，能使設(shè)計(jì)師更好地了解建筑物的實(shí)際情況，更全面地掌握信息，減少設(shè)計(jì)誤差。采用 BIM技術(shù)時(shí)，應(yīng)保證其科學(xué)合理，滿足后續(xù)工程的使用，并進(jìn)一步強(qiáng)化和提高施工過(guò)程的質(zhì)量與安全。

1BIM技術(shù)概述及原理

1.1 BIM 技術(shù)的概述

目前 BIM技術(shù)在建筑藝術(shù)中的應(yīng)用非常廣泛，但 BIM技術(shù)的本質(zhì)仍是一種數(shù)字幾何學(xué)技術(shù)， BIM技術(shù)服務(wù)于項(xiàng)目參與者，服務(wù)于整個(gè)項(xiàng)目管理， BIM的應(yīng)用發(fā)展出了輔助決策的技術(shù)和方法流程。它不只是軟件項(xiàng)目的不同階段。有多種類型的軟件，可以分為兩類：一類是建模軟件，另一類是應(yīng)用軟件。雖然 BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是與國(guó)外相比，還存在著很多問(wèn)題。現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)開發(fā)了相關(guān)的 BIM技術(shù)，相信在不久的將來(lái) BIM在我國(guó)的應(yīng)用還有很大的發(fā)展空間。

1.2 BIM 技術(shù)的原理

BIM技術(shù)與教育的發(fā)展息息相關(guān)，是一種集多種現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)于一體的高科技手段，它能夠幫助人們進(jìn)行三維成像，滿足不同的工作需求。特別是 CAD技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)建筑物進(jìn)行數(shù)字化分析，獲取數(shù)據(jù)，建立模型，準(zhǔn)確地說(shuō)，這是一種將建筑物整體物化的應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)字掃描，加上編碼，編碼后的物體通常由多個(gè)參數(shù)組成，用于描述建筑物的屬性。所以，必須根據(jù)預(yù)定義或約定的規(guī)則來(lái)形成所有的參數(shù)。也正是在此基礎(chǔ)上， BIM技術(shù)才有了價(jià)值，人們可以利用 BIM技術(shù)方便地進(jìn)行自己的設(shè)計(jì)工作，從而對(duì)建筑物的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)、認(rèn)識(shí)，并對(duì)材料的性能、價(jià)格作出初步判斷。

2建筑幕墻設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)

在各個(gè)領(lǐng)域， BIM的應(yīng)用十分廣泛，它的主要優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的逐步優(yōu)化，滿足了設(shè)計(jì)者的需求，保證了設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，避免了不必要的麻煩。視覺(jué)，模擬和情節(jié)的協(xié)調(diào)是它的最大特點(diǎn)，這也是它的優(yōu)勢(shì)所在。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是突破了原有技術(shù)的局限性，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算分析的自動(dòng)化，并針對(duì)具體情況進(jìn)行了分析和模擬。

2.1合理的建筑表皮分格。由于對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)和面板尺寸不熟悉，在特殊幕墻的設(shè)計(jì)中，往往不采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師提供的模型，為優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)范，減少對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)面板、構(gòu)件、扣件的改造，從而達(dá)到降低工程造價(jià)的目的，因此，要對(duì)特殊幕墻的結(jié)構(gòu)和面板尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通常不采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師提供的模型。

2.2避免設(shè)計(jì)沖突和交叉。作為建筑的主體結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，往往包含多個(gè)專業(yè)、多個(gè)高度和多個(gè)時(shí)間要求，造成專業(yè)間協(xié)作不良。為避免幕墻或支承結(jié)構(gòu)位于主體工程的尾部，設(shè)計(jì)者應(yīng)避免幕墻與主體結(jié)構(gòu)的碰撞，并加強(qiáng)各專業(yè)的協(xié)作，確保施工效率和質(zhì)量。

3 BIM技術(shù)在建筑幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

綠色建筑是建筑墻體設(shè)計(jì)中業(yè)主、設(shè)計(jì)師、材料及建造者的共同追求。BIM的發(fā)展推動(dòng)了建筑設(shè)計(jì)模式和建筑質(zhì)量的技術(shù)變革。以 BIM為基礎(chǔ)的軟件將成為建筑行業(yè)的主流設(shè)計(jì)軟件，它將是 BIM在幕墻設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的必然發(fā)展方向，將使 BIM在中國(guó)建筑業(yè)中的應(yīng)用更加合理，更加精確，科學(xué)有效地解決幕墻工程特殊情況下的深化施工、材料損耗等實(shí)際問(wèn)題，以及信息的缺乏等問(wèn)題，促進(jìn) BIM在中國(guó)建筑業(yè)中的健康、穩(wěn)定發(fā)展，推動(dòng)生態(tài)技術(shù)的有效實(shí)現(xiàn)。

3.1精準(zhǔn)的下料預(yù)加工

在幕墻中間階段及支撐結(jié)構(gòu)中采用了輪形工藝。采用工藝軟件進(jìn)行材料計(jì)算，可快速生成玻璃、鋁、鋼、石等的詳細(xì)密封表，提高覆蓋和預(yù)處理的精度，爭(zhēng)取處理復(fù)雜材料和板材的工藝規(guī)范所需的時(shí)間，提供準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，有效配合人員配置，提高材料和時(shí)間效率，減少浪費(fèi)，重復(fù)維修圖紙，改進(jìn)和處理周期，提高施工成本。

3.2可視化精準(zhǔn)設(shè)計(jì)

BIM 技術(shù)可以提供幕墻的基本外形、尺寸、材料、傳熱系數(shù)、防水、抗風(fēng)性能、施工工藝等方面的信息，還可以提供完整、深入的幕墻信息，方便工廠裁剪和制作幕墻板及組件。它可以實(shí)時(shí)顯示建筑物復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，鎖定系統(tǒng)，切換及維護(hù)流程，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，糾正交叉過(guò)程和設(shè)計(jì)位置，具有準(zhǔn)確，直觀性。

3.3參數(shù)化虛擬建造

利用真實(shí)的非幾何屬性參數(shù)，如材料的成本、重量、數(shù)量等，快速模擬計(jì)算墻體造型、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益、疏散、安全等重要指標(biāo)，可以模擬施工進(jìn)度和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，及時(shí)優(yōu)化相關(guān)指標(biāo)，采用最合適的設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)配合的效率和質(zhì)量，提前確定位置比，減少技術(shù)沖突，為幕墻的實(shí)際安裝施工提供良好的工作環(huán)境。

3.4相關(guān)專業(yè)一體化

BIM技術(shù)可協(xié)助幕墻設(shè)計(jì)師在相關(guān)設(shè)計(jì)工作中實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)幕墻造型、外部空間、內(nèi)部構(gòu)造、材料等多學(xué)科各方之間的良好溝通與協(xié)調(diào)。它解決了多學(xué)科設(shè)計(jì)中的交叉問(wèn)題，有效地解決了綜合誤差校正、參數(shù)調(diào)整等問(wèn)題，為幕墻系統(tǒng)的推廣應(yīng)用和保證相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。

3.5全方位出圖自動(dòng)化更新

運(yùn)用 BIM技術(shù)成果，可自動(dòng)產(chǎn)生多角度平面、上下、軸向等多視角。通過(guò)對(duì)幕墻構(gòu)件或建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的修正，自動(dòng)可視化并對(duì)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行修正，以提高前墻設(shè)計(jì)的效率，忽略傳統(tǒng)的漏項(xiàng)糾錯(cuò)，數(shù)字化的可視化設(shè)計(jì)深化內(nèi)容，可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)，確保施工人員利用坐標(biāo)數(shù)據(jù)控制關(guān)鍵點(diǎn)的安裝精度和允許偏差，提高設(shè)計(jì)效率，保證可靠性，控制施工時(shí)間。

結(jié)束語(yǔ)

建筑技術(shù)的發(fā)展與時(shí)代同步，是新時(shí)期社會(huì)發(fā)展不可缺少的重要因素之一。建筑業(yè)要與時(shí)俱進(jìn)，必須進(jìn)行技術(shù)改革與創(chuàng)新，以促進(jìn)建筑業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展，相對(duì)于世界建筑業(yè)的新動(dòng)力，先進(jìn)技術(shù)無(wú)疑在整個(gè)行業(yè)中占有舉足輕重的地位。BIM技術(shù)作為一種非常先進(jìn)的技術(shù)，可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域，在建筑工程中的墻體應(yīng)用更加重要和廣泛，它有利于建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性，也有利于保證施工質(zhì)量。建設(shè)者應(yīng)該尊重和掌握建筑技術(shù)，因?yàn)檫@種技術(shù)能為建筑行業(yè)提供良好的規(guī)范基礎(chǔ)，有助于減少浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)效益最大化，促進(jìn)建筑行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉. BIM技術(shù)在建筑幕墻設(shè)計(jì)施工及運(yùn)營(yíng)維護(hù)中的運(yùn)用分析[J]. 城鎮(zhèn)建設(shè)，2020（6）：299-300.

[2]趙全斌，王嘉川，李國(guó)華，等. 基于BIM技術(shù)的建筑幕墻裂紋損傷強(qiáng)度智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2019，42（8）：175-178.

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