基于BIM技术的建筑幕墙工

基于BIM技术的建筑幕墙工

辛 雨1    张善宝2

日照日星建设监理有限公司    山东日照    276800   山东西海建设集团有限公司    山东日照    276800             

摘要：建筑行业正迈进数字化时代，迎来信息技术的变革。BIM技术作为行业变革的先锋，打破了传统平面图设计的束缚，通过三维立体模型的构建，将关键数据予以整合，为建筑项目全周期的资源优化配置和利用提供了有力支持。住宅建筑设计与幕墙建造方面，BIM技术发挥着至关重要的作用，为该领域带来了创新的推动力，促进了幕墙施工行业的发展，为其注入了新的活力。

关键词：BIM技术；异形住宅建筑；幕墙施工

中图分类号：TU76            文献标识码：A

引言

近年来,随着新材料、新技术的不断涌现,我国建筑幕墙得到迅速发展,一些兼具美感与时尚感的幕墙建筑成为城市的标志。作为建筑维护结构与装饰结构,幕墙主要承受风荷载、自身重力、雪荷载与地震荷载等,并且受环境因素影响较大,如温度、空气湿度与成分等。随着时间的推移,设计、施工缺陷及材料老化等原因,可能使幕墙出现不同程度的质量安全事故,造成经济损失、人员伤害甚至不良社会影响。上述原因中,施工缺陷对幕墙质量的影响较大,特别在工期较为紧张的情况下,施工质量更不易保证。因此,在工期较为紧张的情况下加强施工管理,对于安全高效地发挥幕墙应有功能来说尤为重要。

1 BIM技术的优势

（1）碰撞检查的优点。三维模型为我们展现了结构各部分的细节，在施工前期准备过程中，需要对设计方案进行细致地审查与优化。从而避免了传统二维图纸无法预见的专业间冲突。模型汇集建筑、结构等各专业的模型数据，形成一个综合的全局模型。三维模型的这种视觉展示能够使设计师深入每一个角落，甚至是最隐蔽的部分，去理解和解决构件间的碰撞问题。发现碰撞点后，设计师需要对问题进行深刻分析，找出问题本质，并提出切实可行的解决方案。设计师可以在模型中实时调整，直至找到最合适的解决路径，从而保证设计的精准性与实用性。（2）三维建模和可视化的优势。与传统的二维图纸和模型相比，BIM的三维建模能力提供了更为直观和精确的表示方式，这对于项目的所有参与者来说都是极大的优势。通过三维可视化，项目团队可以更容易地理解设计意图和复杂的结构细节，减少误解和错误。这种直观的展示方式不仅有助于设计团队在规划阶段做出更好的决策，也使得非技术利益相关者（如项目投资者或未来用户）能够更容易地理解和评估设计方案。三维模型还支持高级的模拟和分析。例如，可以通过模型模拟日照分析，以优化建筑的能源效率和室内光照条件。此外，BIM模型可以被用于进行结构分析，确保设计的安全性和合规性。这些分析在项目规划和设计阶段是至关重要的，有助于减少后期的修改和成本增加。（三）信息集成和数据管理。BIM通过集成所有项目信息到一个统一的模型中，大大简化了数据管理和访问。这种集成不仅包括设计图纸和模型，还涵盖了项目的时间线、成本估算、材料清单等多个方面。这意味着项目管理者可以在一个系统内访问和分析所有相关数据，从而更有效地监控项目进度和预算。例如，通过BIM，可以实时跟踪材料的使用情况和成本，以及工程进度，从而快速响应任何偏差。

2 基于BIM技术的建筑幕墙工程施工管理措施

2.1 施工模拟

通过BIM技术对幕墙各个系统的施工顺序进行动态模拟演示，每一个施工步骤先通过BIM进行模拟,确定具体施工做法,然后再进行施工。这种方式不仅可以直观、有效、动态地向施工人员展示幕墙各个系统之间的空间布置关系,而且节省了传统模式下脑海中将二维图纸形成三维模型的思考时间。施工时,可以准确、快速地组织施工,有效地提高施工效率。

2.2 BIM空间构件测量技术设计

由全站仪对轴线进行准确定位，根据外立面空间造型，设置原点建立三维坐标系，以便于更好地描述和定位其几何特征，提高测量工作的速度和精准度。在测量过程中，将全站仪与建立的三维坐标系相结合，通过内置的角度和距离测量功能，实时获取测量点与参考点之间的角度和距离数据。同时，通过激光或电子测距仪等设备，精确测量点的空间坐标。通过BIM模型的坐标，快速准确地确定折面空间中各个轴线点的坐标位置。这种测量方法大幅降低了折面空间测量的复杂性和难度，提高了测量工作的速度和精准度，借助计算机运算和建筑信息模型控制三维坐标，结合放样点坐标进行验算，随时校准和纠正偏差量。

2.3 幕墙施工图设计

BIM技术的应用使得设计师能够精确掌握板块间的夹角、与水平面的夹角以及面积等关键数据，从而对玻璃幕墙的结构做出精确的设计规划，划分出不同种类的板块。对于幕墙而言，BIM软件的参数化设计能力让板块的排列更加灵活，板块间的错缝叠加、上下左右间距的可变性，以及在三维空间中的任意角度调整，都能得以实现。比如，陶板幕墙作为一种装饰性幕墙，其内侧可视面的美观性及安装的便捷性，都需要在三维空间参数设计中得到充分考虑。设计完成后，必须利用BIM三维模型进行模拟验证，保证设计能够满足各种角度和不同异形部位的安装要求。设计过程中，对于形态复杂、包含双曲面及多角度转折的特殊连接部分，利用BIM模型的校验功能可以有效识别隐藏的难题，并提出相应的解决策略，这一技术手段为这些关键部位的精准对接提供了有力支持。系统框架确定之后，进一步完善建筑幕墙模型的深度和精确度是关键，这涉及构建幕墙骨架、连接部件和埋件的位置信息。建模完成后，要进行的是将幕墙与其他专业的BIM模型进行整合，以分析幕墙表面与各专业间的相互关系，并检查是否存在冲突或碰撞，同时使幕墙系统的安装间隙符合设计标准。发现问题时，应及时调整不合理的位置和结构，优化设计和施工方案，从而减少返工，节省材料，缩短施工周期。碰撞检查作为项目中BIM技术的基本应用，其重要性不言而喻，其可以有效预防项目后期的返工和变更。BIM技术的三维出图功能，可以直接从模型中生成钢结构的三维图和陶板幕墙的展开图，解决了绘图难题，同时保证了图纸的准确性。

2.4 物料追踪

在工程量提取清单的基础上,BIM软件为幕墙构件赋予了相应的物料信息,在每个环节及时、准确地记录构件信息并将其写入二维码中,可以对材料的生产、运输、现场堆放及安装等诸多环节进行实时、动态跟踪控制。通常物料追踪应用主要体现在现场材料上,可以实现现场材料堆放得整齐、有序,方便施工人员准确、高效地取料、用料,从而在保证施工质量的同时提高施工效率。

3 结束语

未来，BIM技术预计将继续在多个方面发展和创新。随着人工智能和机器学习技术的融入，BIM将能更加智能地预测项目风险、优化设计方案，甚至在项目执行中实现更高级的自动化和效率。云计算的进一步整合将使得BIM更加便捷和高效，支持更广泛的协作和数据共享。在可持续性和绿色建筑趋势的推动下，BIM还将在环境影响评估和能效优化方面发挥更重要的作用。

参考文献：

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