淺析BIM技術(shù)在建筑幕墻中的應(yīng)用
編輯：2021-10-25 13:24:50
幕墻作為建筑中的特殊領(lǐng)域，BIM全生命周期應(yīng)用將是建筑幕墻創(chuàng)新發(fā)展的一個里程碑，特別是在復(fù)雜幕墻建造中至關(guān)重要。今天，我們來聊一聊BIM在幕墻中應(yīng)用！本文將從四個方便進(jìn)行闡述，分別為：國內(nèi)幕墻設(shè)計現(xiàn)狀、幕墻 BIM 設(shè)計分析、幕墻BIM設(shè)計實現(xiàn)的難點、幕墻BIM設(shè)計的思路，希望通過本文的分析讓大家能更深入的了解BIM技術(shù)在幕墻中應(yīng)用的現(xiàn)狀。
自2003年BIM這一理念進(jìn)入中國，BIM在我國建筑行業(yè)得到飛速發(fā)展，各項BIM標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)出臺，各行業(yè)技術(shù)不斷融合創(chuàng)新！
BIM的先進(jìn)性、多樣性、融合性、發(fā)展性促使BIM已然具備第二個“互聯(lián)網(wǎng)+”的雛形，其主要的信息化應(yīng)用衍生出無數(shù)可能，建造由繁至簡，推動建筑業(yè)向數(shù)字建造邁進(jìn)。
國內(nèi)推行BIM已經(jīng)十多年，BIM到底是理念、是軟件、是參數(shù)化、還是模型?BIM是種解決問題的技術(shù)方法，是推動數(shù)字建造的手段，是一套完整的全生命周期體系。其精髓在于數(shù)據(jù)發(fā)揮作用的大小，BIM軟件是其中的工具，參數(shù)化是其應(yīng)用的一種方法，模型是信息傳遞的載體。
國內(nèi)幕墻設(shè)計現(xiàn)狀
目前，很多項目BIM應(yīng)用仍停留在表面，忽略了BIM的核心——數(shù)據(jù)信息共享，給業(yè)主單位造成了BIM是翻模、是軟件、是模型瀏覽平臺的錯覺，認(rèn)為BIM沒體現(xiàn)出實際的用處。但是BIM的用處不僅如此！
我們要實現(xiàn)BIM價值，應(yīng)該從項目源頭開始，從規(guī)劃設(shè)計階段就接入BIM技術(shù)應(yīng)用，打通數(shù)據(jù)鏈條，成體系應(yīng)用才能獲得的價值體現(xiàn)。
當(dāng)前國內(nèi)有很多單位在做BIM正向設(shè)計的嘗試，如港珠澳大橋、上海萬達(dá)廣場、深圳民生互聯(lián)網(wǎng)大廈等，不斷研究深挖BIM技術(shù)應(yīng)用價值，但這些案例大部分是針對單一的土建、機(jī)電或結(jié)構(gòu)專業(yè)總承包層面的，幕墻專業(yè)相對較為復(fù)雜，特別是異形曲面幕墻實現(xiàn)起來更為困難。如何在幕墻中運用BIM技術(shù)，充分體現(xiàn)BIM技術(shù)應(yīng)用的價值，是幕墻設(shè)計發(fā)展的重要突破點。
幕墻 BIM 設(shè)計分析
BIM在幕墻中的使用，早只是用于一些外形復(fù)雜的項目，因為CAD制圖無法繪制雙曲彎扭的截面！而BIM軟件有強(qiáng)大的三維功能，可以根據(jù)設(shè)計參數(shù)建模，然后在模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)復(fù)雜模型！達(dá)到設(shè)計師想要的效果生成設(shè)計圖，對施工提供精準(zhǔn)指導(dǎo)，保證幕墻正確施工！
通過在不同工程項目中的一系列BIM實踐，BIM在幕墻工程中的核心價值包括：
（1）曲面優(yōu)化：設(shè)計師對建筑外形的設(shè)計理念是理論性的，比如很多工程的曲面是無規(guī)則的，或者說參數(shù)化的。用普通的軟件難以繪制出建筑的外形，BIM軟件可以很好的實現(xiàn)復(fù)雜曲面模型，把理論性的概念變成實體模型！直觀的設(shè)計可以讓人一目了然！
（2）方案推敲：在模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行細(xì)化！即把外立面按幕墻的面材材質(zhì)不同進(jìn)行分格。幕墻BIM協(xié)助設(shè)計師進(jìn)行參數(shù)化幕墻分格，根據(jù)設(shè)計師的需求通過參數(shù)化控制幕墻分格，快速準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計師的設(shè)計理念。幫助設(shè)計師在設(shè)計理念與制造成本之間尋找平衡點。在不影響設(shè)計師設(shè)計理念的前提下，對曲面玻璃平面化，自由曲面板材可展化，降低生產(chǎn)安裝難度，減少建造成本。
（3）幕墻系統(tǒng)基礎(chǔ)建模：根據(jù)設(shè)計師的圖紙和甲方要求，快速搭建模型，直觀展示建筑的真實表現(xiàn)，完成幕墻系統(tǒng)的基礎(chǔ)建模。基于BIM創(chuàng)建的三維模型，對外幕墻、外幕墻支撐鋼結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)專業(yè)進(jìn)行碰撞檢查，快速發(fā)現(xiàn)問題，協(xié)調(diào)解決。減少施工碰撞等產(chǎn)生的問題！
（4）幕墻深度建模：通過幕墻公司的節(jié)點圖以及前期制作好的模型進(jìn)行深化建模，模型參數(shù)化可以提取出加工、定位所需的數(shù)據(jù)，根據(jù)幕墻公司的需求制作加工圖，定位圖。幕墻公司按照BIM建模的數(shù)據(jù)圖紙進(jìn)行生產(chǎn)和安裝，保證了設(shè)計師對建筑外形要求的延續(xù)性，在施工階段避免了對建筑形體的更改.
（5）構(gòu)件加工圖，定位圖與數(shù)據(jù)：模型可直接導(dǎo)出材料加工圖紙，直接與加工廠接口，進(jìn)行下料加工。基于BIM模型，可快速分析現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，自動對不同偏差情況分類判別（正常偏差征超差項超差），效率大大提高；
幕墻BIM設(shè)計實現(xiàn)的難點
通過對眾多幕墻項目BIM應(yīng)用分析，實現(xiàn)的難點主要有以下幾方面。
（1）效益方面：BIM因項目復(fù)雜性不同而費用不同，不能準(zhǔn)確評估BIM技術(shù)能給項目帶來多少效益，大多數(shù)企業(yè)沒有從需求的層面去推動BIM發(fā)展，而是在嘗試通過技術(shù)去驅(qū)動。加上BIM推廣、軟硬件購置、人才培訓(xùn)等增加了運營的成本，造成BIM技術(shù)應(yīng)用一直處于投入大，產(chǎn)值小的狀態(tài)，短期內(nèi)難以看到實際的效益。
（2）平臺與數(shù)據(jù)共享方面。IFC標(biāo)準(zhǔn)是國際通用的BIM數(shù)據(jù)交換和共享標(biāo)準(zhǔn)，但即使是用同樣標(biāo)準(zhǔn)，在復(fù)雜的幕墻環(huán)境中，不同BIM平臺存在信息交換后數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，需要一個多方兼容的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行信息交換。
（3）規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方面。國家雖然已經(jīng)出臺相關(guān)的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，但還不夠齊全，企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用方面的研究力量不足，成BIM設(shè)計成果的合法性與有效性無法驗證。
（4)管理方面。BIM是新興的技術(shù)，在國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)未研究吃透之前，BIM在企業(yè)中的定位仍不確定;幕墻工程是建筑的外觀表現(xiàn)，除了需要建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)同，還需要生產(chǎn)加工單位的配合，加之設(shè)計周期等待的時間較長，往往出現(xiàn)等方案、趕工期的情況。
幕墻BIM設(shè)計的思路
在近兩年，BIM正向設(shè)計也逐步被大家認(rèn)同，積極開展BIM正向設(shè)計的研究工作，眾多單位在實施過程中，遇到了很多難以解決的問題，只能在項目的某一階段應(yīng)用正向設(shè)計，使用BIM正向設(shè)計在企業(yè)中仍不現(xiàn)實。如何讓BIM設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合，實現(xiàn)項目落地和降本增效，是重點要解決的問題。
(1)制訂發(fā)展規(guī)劃，加大對BIM技術(shù)的投入力度。BIM技術(shù)是數(shù)字幕墻發(fā)展必備條件，需要把研究BIM技術(shù)放在重要的戰(zhàn)略高度，根據(jù)企業(yè)自身情況，確定BIM技術(shù)研發(fā)目標(biāo)，制訂出中長期發(fā)展規(guī)劃，包括組織架構(gòu)、資金配備等，同時出臺對各級管理者的考核機(jī)制以及職工所關(guān)心的職稱、待遇、職業(yè)發(fā)展等方面的激勵政策，激發(fā)各級管理者推動BIM技術(shù)的積極性和員工學(xué)習(xí)研究的熱情。
(2)以實際出發(fā)，兼顧新老技術(shù)，研究具有企業(yè)特色的協(xié)作流程。BIM設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計相配合，以二維設(shè)計為主，三維設(shè)計為輔，設(shè)計時根據(jù)方案同步設(shè)計，讓設(shè)計師在設(shè)計中接觸和使用BIM，借助BIM技術(shù)解決設(shè)計存在的錯漏，提高設(shè)計的效率！根據(jù)自身條件，調(diào)整團(tuán)隊模式！
(3)積極開展技術(shù)交流。可以采取走出去和請進(jìn)來相結(jié)合的方式，經(jīng)常邀請或參加行業(yè)內(nèi)的BIM專家進(jìn)行技術(shù)講座與研討，指引BIM研發(fā)方向，促進(jìn)BIM技術(shù)發(fā)展。針對BIM項目，以解決實際問題和項目落地為導(dǎo)向，安排BIM技術(shù)人員到項目中去，與項目設(shè)計師、管理人員等定期組織技術(shù)交流集思廣益，在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，不斷總結(jié)推廣，逐步提升設(shè)計和施工企業(yè)的BIM技術(shù)應(yīng)用水平。
(4)統(tǒng)籌融合各平臺，建立BIM數(shù)據(jù)管理中心。當(dāng)前BIM設(shè)計平臺眾多，不同平臺有不同的優(yōu)缺點，構(gòu)建大型BIM數(shù)據(jù)管理中心，統(tǒng)籌融合不同平臺的BIM模型信息，具備項目管理、模型與圖紙管理、文檔管理、項目全生命周期管理、企業(yè)ERP等多方內(nèi)容，整合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)的企業(yè)級管理平臺，打通信息壁壘，實現(xiàn)企業(yè)、項目、工廠一體化建設(shè)。