BIM技術(shù)在異型幕墻中的綜合應(yīng)用

上海中建八局裝飾有限責(zé)任公司　姜洋

BIM技術(shù)在異型幕墻中的綜合應(yīng)用

上海中建八局裝飾有限責(zé)任公司姜洋

BIM模型是異型項(xiàng)目施工的基礎(chǔ)，沒有一個(gè)準(zhǔn)確、可行的三維模型施工圖，很難將一個(gè)概念性的建筑變成實(shí)際的可視的實(shí)體；異型幕墻外形又極為復(fù)雜，各外形構(gòu)造面及各相關(guān)連部位的相互位置與相互關(guān)系只通過一維、二維的模型與圖紙很難表達(dá)，更難以指導(dǎo)具體的實(shí)際施工，如果沒有一個(gè)直觀的理論作指導(dǎo)，現(xiàn)場實(shí)際施工就成了無源之水，無本之末。本文對BIM技術(shù)在復(fù)雜異型幕墻工程中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹分析，并對相關(guān)問題進(jìn)行了研究與探討。

異型幕墻 BIM技術(shù)

1.引言

隨著裝飾行業(yè)發(fā)展和業(yè)主對幕墻外觀審美要求的提高，現(xiàn)如今大量高難度的異型幕墻逐漸增多。異型幕墻系統(tǒng)造型新穎，構(gòu)造層次復(fù)雜，技術(shù)要求高，系統(tǒng)層次分類及工序較多，施工難度增大，為了精準(zhǔn)定位下料，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)化管理，保證工期、質(zhì)量，BIM技術(shù)開始在越來越多的異型幕墻工程中推廣應(yīng)用，并發(fā)揮關(guān)鍵作用。

異型幕墻示意圖

2.BIM技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)及軟件平臺選擇

（1）BIM技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)

項(xiàng)目自開工之初構(gòu)建組織架構(gòu)時(shí)應(yīng)單獨(dú)成立BIM部門或應(yīng)用小組，制定BIM實(shí)施策劃書。結(jié)合工程施工重點(diǎn)難點(diǎn)明確BIM應(yīng)用目標(biāo)，通過BIM目標(biāo)進(jìn)行人員職責(zé)劃分。將BIM技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全、綠色施工等方面，通過采用BIM技術(shù)提升項(xiàng)目整體精細(xì)化管理能力。

（2）軟件平臺選擇

BIM應(yīng)用平臺選用Windows和IOS兩種平臺，其中Windows平臺主要采用Autodesk Revit軟件進(jìn)行各專業(yè)參數(shù)化建模，Autodesk Navisworks用于綜合協(xié)調(diào)與施工模擬。IOS平臺采用Autodesk BIM 360 Glue進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

3.BIM技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場施工質(zhì)量管理

通過采用Autodesk Revit軟件將設(shè)計(jì)提供的二維CAD圖紙翻樣成參數(shù)化模型對現(xiàn)場施工員，質(zhì)量員和分包技術(shù)人員進(jìn)行交底，讓現(xiàn)場施工人員能夠更直觀的了解圖紙信息，避免了因圖紙理解錯(cuò)誤造成的二次返工，做到一次成優(yōu)。同時(shí)在成型后，使用便攜IPAD安裝的Autodesk BIM 360 GLUE在現(xiàn)場對其進(jìn)行對比，并拍照留底。

現(xiàn)場質(zhì)量跟蹤流程示意圖

項(xiàng)目應(yīng)實(shí)行樣板先行制度，在項(xiàng)目開工前期制定實(shí)體樣板和非實(shí)體樣板，通過BIM技術(shù)進(jìn)行工法樣板的精細(xì)化策劃并根據(jù)本項(xiàng)目施工要點(diǎn)制定每一工序操作視頻對一線工友進(jìn)行交底，讓其更直觀的理解工程設(shè)計(jì)理念及施工工藝，避免了后期因圖紙理解不當(dāng)造成的拆改問題。

樣板運(yùn)用示意

樣板運(yùn)用示意

4.BIM技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場施工進(jìn)度管理

通過Autodesk Revit模型和Project編制的進(jìn)度計(jì)劃一并導(dǎo)入Autodesk Navisworks生成具有時(shí)間刻度的施工模擬動畫，通過直觀的動畫進(jìn)行分析工序穿插的合理性，讓編制的進(jìn)度計(jì)劃具有的可操作性。同時(shí)通過動畫形式可以更形象的了解每一時(shí)間段的施工內(nèi)容，更準(zhǔn)確的組織人員、機(jī)械、材料等工作的安排。

5.BIM技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場綠色施工管理

（1）節(jié)材管理

使用Autodesk Revit模型、精準(zhǔn)提供埋件、連接件、鋼構(gòu)件龍骨、面層板塊的加工尺寸及數(shù)量、編號，結(jié)合現(xiàn)場施工進(jìn)度分批次運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，從而較少材料的損耗及二次搬運(yùn)。

（2）沖突檢查

通過Autodesk Revit對建筑圖紙、結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行參數(shù)化建模并鏈接到同一文件進(jìn)行沖突檢查，在現(xiàn)場施工前規(guī)避了因建筑設(shè)計(jì)師與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的溝通不足產(chǎn)生的圖紙沖突問題。

幕墻施工前，通過全站儀復(fù)測主體結(jié)構(gòu)邊緣的坐標(biāo)，把測量坐標(biāo)導(dǎo)入模型中，如果主體結(jié)構(gòu)偏差較大，影響幕墻模型效果，將采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

6.BIM技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場施工技術(shù)管理

（1）三維模型的擬合

BIM模型是異型幕墻項(xiàng)目施工的基礎(chǔ)，沒有一個(gè)準(zhǔn)確、可行的三維模型施工圖，很難將一個(gè)概念性的建筑變成實(shí)際的可視的實(shí)體；異型幕墻外形又極為復(fù)雜，各外形構(gòu)造面及各相關(guān)連部位的相互位置與相互關(guān)系只通過一維、二維的模型與圖紙很難表達(dá)，更難以指導(dǎo)具體的實(shí)際施工，如果沒有一個(gè)直觀的理論作指導(dǎo)，現(xiàn)場實(shí)際施工就成了無源之水，無本之末。

通過Autodesk Revit、“犀牛”等三維繪圖軟件優(yōu)化整體三維模型，將復(fù)雜工程的整體輪廓、相互位置、座標(biāo)節(jié)點(diǎn)、裝飾分格、細(xì)部節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造及位置關(guān)系等直觀的擬合出來，并將施工時(shí)的實(shí)際數(shù)值與三維模型中的理論數(shù)值相對比，在施工過程中不斷的調(diào)整、消化、整合雙方之間的差距，使得最終的實(shí)際建筑能最大限度的滿足三維模型所建立的虛擬建筑。

根據(jù)現(xiàn)場土建尺寸調(diào)整表皮模型圖示意

幕墻支撐鋼構(gòu)件模型圖示意

（2）BIM模型指導(dǎo)幕墻鋼構(gòu)件龍骨制作，空間定位

異型復(fù)雜幕墻面層板分項(xiàng)構(gòu)造及外形一般非常復(fù)雜，其各構(gòu)造的支撐鋼構(gòu)件龍骨的相對位置，角度均有不同，因此BIM模型的處理直接影響工程建成后的實(shí)際建筑效果。

通過BIM模型提取幕墻支撐鋼構(gòu)件龍骨的加工尺寸圖，并從模型中提取根部預(yù)埋件的定位數(shù)據(jù)及龍骨拼接點(diǎn)的定位數(shù)據(jù)，并提取主結(jié)構(gòu)的偏差數(shù)據(jù)，施工全程采用全站儀跟蹤測量。

龍骨定位、加工模型圖示意

（3）BIM模型提取面層板塊的加工尺寸及空間定位數(shù)據(jù)

異型面層板分項(xiàng)構(gòu)造及外形復(fù)雜，板塊尺寸一般較多，如果用傳統(tǒng)的現(xiàn)場放樣后再下料，工作量非常大，并且尺寸很難把控，加工的板塊容易與現(xiàn)場的龍骨不吻合。

通過BIM模型得到參數(shù)化CAD模型后繼而進(jìn)行后續(xù)的材料下單及施工安裝指導(dǎo)。取代了傳統(tǒng)的手工測量實(shí)物尺寸，此技術(shù)已經(jīng)大量且深入的應(yīng)用在工程實(shí)例中，避免返工的可能性，大大提高了材料下單速度及安裝精度，加快了工程進(jìn)度。

模型提取鋁單板塊加工圖示意

模型提取玻璃板塊加工圖示意

在每塊板的安裝過程中，通過模型提取每一塊板的3個(gè)角點(diǎn)的三維坐標(biāo)來定位3個(gè)角點(diǎn)的位置。通過三點(diǎn)定面原則，3個(gè)控制點(diǎn)定位完成就能確定面層板安裝到位。

玻璃安裝控制點(diǎn)示意圖　　

　鋁單板安裝控制點(diǎn)示意圖

7.結(jié)語

異型復(fù)雜幕墻外觀是一個(gè)工程的重要分項(xiàng)，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到整體工程的施工質(zhì)量和使用效果，根據(jù)大型異型幕墻工程的施工經(jīng)驗(yàn)，分析國內(nèi)異型幕墻工程容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題和質(zhì)量通病，BIM技術(shù)運(yùn)用是大勢所趨，必然在異型發(fā)雜幕墻的施工運(yùn)用中，發(fā)揮越來越重要作用。

BIM技術(shù)在異型幕墻中的綜合應(yīng)用

責(zé)任編輯：符媛