復(fù)雜幕墻工程設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的研究分析

夏玉玲

（中建八局裝飾工程有限公司 江蘇 南京 210000）

1 BIM技術(shù)應(yīng)用簡介

1.1 內(nèi)涵

為了使BIM技術(shù)能夠在復(fù)雜幕墻設(shè)計中發(fā)揮應(yīng)有的價值及效果，在實際工作中，需要設(shè)計人員掌握BIM技術(shù)的運用要點，選擇正確的設(shè)計模式，從而為后續(xù)工程建設(shè)提供重要的保障。BIM技術(shù)主要是利用先進(jìn)的工具完成信息技術(shù)的處理，并且配合著仿真技術(shù)，進(jìn)一步模擬建筑概況，通過連接各種各樣的數(shù)據(jù)，生成完整的數(shù)據(jù)庫，真實地展示設(shè)計圖紙中的內(nèi)容，同時，也可以根據(jù)現(xiàn)場的情況模擬施工場地的特點，為實際工程建設(shè)提供重要的指導(dǎo)。在實際設(shè)計工作中，BIM技術(shù)的科學(xué)融入能夠和后續(xù)的施工進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，考慮了在后續(xù)施工時常見的影響因素之后，在模型中進(jìn)行有效的調(diào)整，減少對后續(xù)建設(shè)所產(chǎn)生的影響。BIM技術(shù)在國外設(shè)計應(yīng)用較為頻繁，近年來也逐漸應(yīng)用到我國工程建設(shè)中，所產(chǎn)生的優(yōu)勢非常突出。因此，設(shè)計人員需要加強(qiáng)對BIM技術(shù)特點的有效了解和認(rèn)識，再根據(jù)工程建設(shè)特點，充分發(fā)揮BIM技術(shù)本身的應(yīng)用優(yōu)勢，全面增強(qiáng)整體的設(shè)計效果，為后續(xù)工程建設(shè)的順利實施提供重要的保障［1］。BIM結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 BIM 結(jié)構(gòu)

1.2 特點

首先，BIM 技術(shù)本身的可視化特點較為突出。在幕墻工程設(shè)計和制作過程中，能夠通過對BIM 技術(shù)的科學(xué)利用，使各個內(nèi)容能夠朝著三維立體化的方向不斷地變化，切實保證各項建設(shè)流程能夠更加通暢，同時，還可以將材料采購和組件構(gòu)件加工各個數(shù)據(jù)融入其中，以三維立體化的方式進(jìn)行全面的展現(xiàn)，從而使工程設(shè)計的精準(zhǔn)性能夠得到全面的提高。

在可視化效果運用方面，能夠和其他專業(yè)設(shè)計人員進(jìn)行相互的溝通和交流，將不同的信息整合其中，提供有效的探討和交流平臺，充分發(fā)揮BIM 技術(shù)本身的溝通價值，并且在設(shè)計討論時，還可以將相關(guān)信息錄入到BIM模型中，完成后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計，全面地增強(qiáng)整體的設(shè)計效果，充分地彰顯BIM 技術(shù)本身的可視化功能優(yōu)勢，為后續(xù)工程建設(shè)順利實施提供重要的保障。

在可視化功能方面，能夠全面地模擬現(xiàn)場的施工情況，達(dá)到理想化的觀看效果。為了保證幕墻工程的有效落實，設(shè)計人員可以借助BIM技術(shù)，構(gòu)建不同的數(shù)據(jù)模型，及時地發(fā)現(xiàn)在實際設(shè)計中的不合理之處，和現(xiàn)場情況進(jìn)行相互比較，有效地提高整體的設(shè)計效果。另外，在后續(xù)構(gòu)件加工制作和安裝施工過程中，也可以將各個信息錄入到模型中，使各項管理能夠具備全面性，了解現(xiàn)場的建設(shè)特點，保證各建設(shè)環(huán)境能夠具備較強(qiáng)的流暢性。除此之外，在模型使用方面，也可以根據(jù)不同的節(jié)點來進(jìn)行模型的制作，更加細(xì)節(jié)性地了解現(xiàn)場的建設(shè)概況及周邊的環(huán)境特點，為設(shè)計方案的優(yōu)化奠定堅實的基礎(chǔ)，全面增強(qiáng)BIM技術(shù)本身的運用效果。

其次為協(xié)調(diào)性的特征。BIM技術(shù)能夠規(guī)避在以往工程設(shè)計中的不兼容問題，使整個設(shè)計協(xié)調(diào)度能夠得到全面的提高。這主要是由于在復(fù)雜幕墻建設(shè)中存在著諸多的矛盾，無法達(dá)到預(yù)期的設(shè)計效果，因此，在實際工作中，需要借助BIM技術(shù)本身的優(yōu)勢，提高設(shè)計本身的整體協(xié)調(diào)水平，有效地解決交叉環(huán)節(jié)中的矛盾和沖突問題。例如，可以配合著BIM技術(shù)，有序地制訂好當(dāng)前的建設(shè)方案，充實當(dāng)前的設(shè)計模式，同時，也可以通過各個交叉專業(yè)的信息融合，及時地發(fā)現(xiàn)在設(shè)計方案中所存在的問題，快速地解決其中所存在的缺陷，從而減少后續(xù)工程建設(shè)中的變更問題，保證各個環(huán)節(jié)能夠具備較強(qiáng)的操作性，全面提高幕墻工程的建設(shè)效果［2］。

最后，BIM技術(shù)本身的可輸出性特征非常明顯，有助于提高工程項目的設(shè)計水平，尤其是在一些復(fù)雜的幕墻工程中，可以充分發(fā)揮BIM技術(shù)本身的優(yōu)勢，直接輸出單元組件和零部件的相關(guān)信息，優(yōu)化施工圖紙中的內(nèi)容。同時，也可以在內(nèi)部建立數(shù)據(jù)加工中心，實現(xiàn)各個資源的科學(xué)配置可輸出性。此外，其在整體設(shè)計方案修改方面的應(yīng)用價值也較為突出，能夠避免傳統(tǒng)二維圖紙設(shè)計中修改難度較大的問題，全面增強(qiáng)BIM技術(shù)本身的運用效果，提高整體的設(shè)計水平。

2 BIM技術(shù)在復(fù)雜幕墻工程設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 有助于提升設(shè)計效率

BIM 技術(shù)在幕墻工程設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢較為突出，能夠適當(dāng)?shù)靥岣咴O(shè)計效率，為后續(xù)工程建設(shè)提供重要的保證。在實際設(shè)計的過程中，可以充分發(fā)揮其可視化的功能，對主體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行全面的展示，之后再配合著立體化的形式，來展示整體的設(shè)計方案，使設(shè)計人員能夠更加直觀地了解設(shè)計中的內(nèi)容，快速地發(fā)現(xiàn)其中所存在的偏差，之后再調(diào)整當(dāng)前的設(shè)計方案，和實際工程建設(shè)需求相互匹配，保證工程的順利進(jìn)行。同時，在觀察模型時，即使是一些不專業(yè)的人員，也可以觀看其中的內(nèi)容，解決其中所存在的缺陷問題，從而保證工程設(shè)計效果的提升。在BIM 技術(shù)運用的過程中，可以更加直觀地展示幕墻工程本身的材料用量及耗能等，可以幫助設(shè)計人員進(jìn)行能耗問題和成本的精心控制，根據(jù)實際的設(shè)計要求，修正相對應(yīng)的參數(shù)，之后在模型中進(jìn)行全面的模擬，了解方案本身的可行性，從而使設(shè)計水平能夠得到全面的提高［3］。

2.2 降低設(shè)計難度

從整體上看，復(fù)雜幕墻工程本身的設(shè)計環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，如果在某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，均會對后續(xù)工程建設(shè)及幕墻功能的發(fā)揮產(chǎn)生一定的影響。因此，在實際工作中，設(shè)計人員需要融入先進(jìn)的BIM技術(shù)，減少后續(xù)設(shè)計中的難度，全面提高整體的設(shè)計效果。在實際設(shè)計時，可以充分發(fā)揮BIM技術(shù)本身的協(xié)同功能優(yōu)勢，將相關(guān)數(shù)據(jù)融入數(shù)據(jù)模型中，之后再提交給不同設(shè)計員進(jìn)行有效的審核，及時發(fā)現(xiàn)其中所產(chǎn)生的設(shè)計問題，修正當(dāng)前的設(shè)計方案，從而使工程建設(shè)效率能夠得到全面的提高。另外，還可以從經(jīng)濟(jì)管理的角度入手來優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案，將各個成本參數(shù)錄入其中，修正其中的不符問題，全面提高設(shè)計工作本身的精準(zhǔn)性，從而使整體設(shè)計水平能夠得到全面的提高。與業(yè)主方需求相互匹配，逐漸調(diào)整現(xiàn)有的工作重點，充分發(fā)揮BIM技術(shù)在幕墻工程設(shè)計中的具體應(yīng)用優(yōu)勢。

3 BIM技術(shù)在復(fù)雜幕墻工程設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1 構(gòu)建設(shè)計模型

在當(dāng)前復(fù)雜幕墻設(shè)計中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢非常突出，因此，設(shè)計人員需要把握其中的設(shè)計要點，逐漸調(diào)整現(xiàn)有的工作方案，從而為后續(xù)設(shè)計工作的有序進(jìn)行提供重要的基礎(chǔ)。在使用時，要注重模型的構(gòu)建，將不同數(shù)據(jù)融入其中，同時，還需要充分遵循BIM技術(shù)本身的設(shè)計目標(biāo)及設(shè)計要求來提高整體的設(shè)計效果。值得注意的是，在進(jìn)行模型構(gòu)建時，需要嚴(yán)格按照相關(guān)的工作要求及流程來進(jìn)行日常的操作，避免對后續(xù)工程管理產(chǎn)生一定的影響。首先，在實際模型制作方面，要在軟件中創(chuàng)建幕墻單元，先將樓層標(biāo)高平面導(dǎo)入到模型中，之后再通過成型方法，做出外層幕墻定位線及目標(biāo)定位點等，然后再在幕墻的定位線中沿著順時針的方向來創(chuàng)建幕墻的單元，更加清晰地了解不同的設(shè)計內(nèi)容。此外，還需要創(chuàng)建幕墻單元的嵌板，要將單元面板融入其中，再調(diào)整臺階寬度，在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，之后再創(chuàng)建不同的設(shè)計對象，這樣一來，可以使整個模型能夠具備較強(qiáng)的完整性。另外，在模板中，也可以通過拉伸及縮小，更加全面地觀察模型中的細(xì)節(jié)性問題，使設(shè)計人員得以提出更加科學(xué)的調(diào)整方案。在后續(xù)工作中，需要創(chuàng)建傾斜系統(tǒng)的嵌板，以幕墻主體單元為主要的對象，從而使模型制作效果能夠得到全面的提高。在進(jìn)行幕墻模型創(chuàng)作方面，可以設(shè)置為直面型，之后再通過不同的操作來進(jìn)行設(shè)計方案的科學(xué)優(yōu)化。在最后操作時，需要導(dǎo)入到項目，并且將有關(guān)幕墻設(shè)計的相關(guān)參數(shù)錄入其中，之后再獲得其他定位參數(shù)，補(bǔ)充當(dāng)前的模型內(nèi)容，從而為后續(xù)設(shè)計工作順利實施提供重要的保障［4］。

3.2 利用BIM技術(shù)完成設(shè)計管理

為了使復(fù)雜幕墻設(shè)計效果能夠得到全面提高，在實際工作中，需要充分發(fā)揮BIM 技術(shù)本身的優(yōu)勢來完善當(dāng)前的設(shè)計管理模式，從而為后續(xù)工程建設(shè)提供重要的保障。在實際設(shè)計管理過程中，可以通過三維立體化的模型，使整個設(shè)計能夠具有較強(qiáng)的畫面感，之后再進(jìn)行模擬碰撞檢查，及時解決在設(shè)計中所存在的矛盾問題，全面提高整體的設(shè)計水平。在以往復(fù)雜幕墻設(shè)計過程中，通常會由于設(shè)計環(huán)節(jié)較為復(fù)雜而在后續(xù)工程建設(shè)中出現(xiàn)材料浪費的問題，因此，在實際設(shè)計階段，可以充分地發(fā)揮BIM 技術(shù)本身的三維可視化的功能，做好各個節(jié)點的細(xì)節(jié)性設(shè)計，并且還可以優(yōu)化不同的設(shè)計模式，完成設(shè)計方案的監(jiān)督及審批，從而使設(shè)計質(zhì)量能夠得到全面的提高［5］。

此外，在幕墻施工過程中，大多數(shù)的構(gòu)件采取的是預(yù)制加工的方法，構(gòu)件要運送到現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場拼裝及安裝，由于拼裝過程難度較高，增加了施工的難度，同時也會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的材料浪費問題。因此，在實際設(shè)計時，可以充分利用BIM技術(shù)，在前期準(zhǔn)備工作中調(diào)整現(xiàn)有的設(shè)計方案，和后續(xù)施工要求相互匹配，逐漸提高整體的設(shè)計效果。在實際設(shè)計時，可以將復(fù)雜幕墻設(shè)計方案錄入到三維立體化模型中，之后再模擬整體的建設(shè)過程，并且還要和施工人員開展深入性的溝通及交流，及時發(fā)現(xiàn)在設(shè)計方案中存在的不足，之后再調(diào)整相關(guān)的參數(shù)，在模型中進(jìn)行全面的模擬，從而不斷地修正當(dāng)前的設(shè)計方案，減少對后續(xù)施工所產(chǎn)生的影響，降低后續(xù)的施工難度，從而全面提升幕墻施工水平。

3.3 幕墻深化設(shè)計

在幕墻深化設(shè)計方面，也要充分發(fā)揮BIM技術(shù)本身的優(yōu)勢，將不同組成部分錄入到模型中，綜合反映物體的外形，之后再通過碰撞檢查和施工模擬，避免其中的錯誤判斷問題。另外，還需要將尺寸信息錄入其中，了解各個構(gòu)件的屬性，和二維立體圖形進(jìn)行相互匹配，逐漸提高整體設(shè)計效果。在后續(xù)工作中，需要詳細(xì)了解模型實體的特點，仔細(xì)核對模型尺寸和加工制造方案，同時，還要考慮后續(xù)生產(chǎn)和運輸?shù)囊?，做好信息的科學(xué)整合，從而提高整體的設(shè)計效果。模型如圖2所示。

圖2 BIM 幕墻模型

3.4 節(jié)能設(shè)計

隨著我國當(dāng)前環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，在當(dāng)前建筑工程設(shè)計時，需要落實節(jié)能環(huán)保工作原則，尤其是在復(fù)雜幕墻中所包含的建設(shè)單元較多，如果并沒有做好節(jié)能管理的重視，會導(dǎo)致較為嚴(yán)重的能源浪費問題。因此，在實際工作中，需要充分發(fā)揮BIM 技術(shù)本身的優(yōu)勢，完善當(dāng)前的設(shè)計模式，從而提高整體設(shè)計效果。例如，在實際設(shè)計時，可以將有關(guān)室內(nèi)環(huán)境及保溫效果進(jìn)行全面模擬，有效地計算出復(fù)雜幕墻工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，和后續(xù)的建設(shè)要求進(jìn)行相互匹配，真正實現(xiàn)能源的有效節(jié)約，凸顯幕墻設(shè)計本身的節(jié)能效果。另外，在后續(xù)設(shè)計過程中，可以將不同的信息數(shù)據(jù)整合在同一個模型中，根據(jù)節(jié)能設(shè)計的要求，進(jìn)行全面分析，以此來提高整體設(shè)計效率。在模型建立方面，還需要添加框架采購信息，將材料市場中的最新節(jié)能材料融入其中，之后共同優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計內(nèi)容，從而最大限度地發(fā)揮幕墻設(shè)計本身的節(jié)能效果［6］。

4 結(jié)語

在復(fù)雜幕墻設(shè)計中融入BIM 技術(shù)本身的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)各個節(jié)點之間的協(xié)調(diào)管理，轉(zhuǎn)變以往設(shè)計工作中的粗放式工作思路，全面提高設(shè)計工作的精神。因此，在實際工作中，設(shè)計人員需要充分發(fā)揮BIM技術(shù)本身的優(yōu)勢，根據(jù)幕墻設(shè)計的相關(guān)要求，將不同信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案，提高幕墻建設(shè)水平。