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淺析BIM技術在建筑幕墻中的應用


編輯:2021-10-25 13:24:50

幕墻作為建筑中的特殊領域,BIM全生命周期應用將是建筑幕墻創(chuàng)新發(fā)展的一個里程碑,特別是在復雜幕墻建造中至關重要。今天,我們來聊一聊BIM在幕墻中應用!本文將從四個方便進行闡述,分別為:國內(nèi)幕墻設計現(xiàn)狀、幕墻 BIM 設計分析、幕墻BIM設計實現(xiàn)的難點、幕墻BIM設計的思路,希望通過本文的分析讓大家能更深入的了解BIM技術在幕墻中應用的現(xiàn)狀。




自2003年BIM這一理念進入中國,BIM在我國建筑行業(yè)得到飛速發(fā)展,各項BIM標準相應出臺,各行業(yè)技術不斷融合創(chuàng)新!


BIM的先進性、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。


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)化是其應用的一種方法,模型是信息傳遞的載體。


國內(nèi)幕墻設計現(xiàn)狀


目前,很多項目BIM應用仍停留在表面,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,應該從項目源頭開始,從規(guī)劃設計階段就接入BIM技術應用,打通數(shù)據(jù)鏈條,成體系應用才能獲得的價值體現(xiàn)。


當前國內(nèi)有很多單位在做BIM正向設計的嘗試,如港珠澳大橋、上海萬達廣場、深圳民生互聯(lián)網(wǎng)大廈等,不斷研究深挖BIM技術應用價值,但這些案例大部分是針對單一的土建、機電或結構專業(yè)總承包層面的,幕墻專業(yè)相對較為復雜,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,充分體現(xiàn)BIM技術應用的價值,是幕墻設計發(fā)展的重要突破點。



幕墻 BIM 設計分析

BIM在幕墻中的使用,早只是用于一些外形復雜的項目,因為CAD制圖無法繪制雙曲彎扭的截面!而BIM軟件有強大的三維功能,可以根據(jù)設計參數(shù)建模,然后在模型的基礎上進行設計,實現(xiàn)復雜模型!達到設計師想要的效果生成設計圖,對施工提供精準指導,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:設計師對建筑外形的設計理念是理論性的,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)復雜曲面模型,把理論性的概念變成實體模型!直觀的設計可以讓人一目了然!


(2)方案推敲:在模型的基礎上,進行細化!即把外立面按幕墻的面材材質(zhì)不同進行分格。幕墻BIM協(xié)助設計師進行參數(shù)化幕墻分格,根據(jù)設計師的需求通過參數(shù)化控制幕墻分格,快速準確表達設計師的設計理念。幫助設計師在設計理念與制造成本之間尋找平衡點。在不影響設計師設計理念的前提下,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)基礎建模:根據(jù)設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)的基礎建模?;贐IM創(chuàng)建的三維模型,對外幕墻、外幕墻支撐鋼結構及其他相關專業(yè)進行碰撞檢查,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)圖紙進行生產(chǎn)和安裝,保證了設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)構件加工圖,定位圖與數(shù)據(jù):模型可直接導出材料加工圖紙,直接與加工廠接口,進行下料加工?;贐IM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設計實現(xiàn)的難點


通過對眾多幕墻項目BIM應用分析,實現(xiàn)的難點主要有以下幾方面。


(1)效益方面:BIM因項目復雜性不同而費用不同,不能準確評估BIM技術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去驅動。加上BIM推廣、軟硬件購置、人才培訓等增加了運營的成本,造成BIM技術應用一直處于投入大,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標準是國際通用的BIM數(shù)據(jù)交換和共享標準,但即使是用同樣標準,在復雜的幕墻環(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)中心進行信息交換。





(3)規(guī)范和標準方面。國家雖然已經(jīng)出臺相關的BIM應用標準,但還不夠齊全,企業(yè)在標準應用方面的研究力量不足,成BIM設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,在國家規(guī)范和標準未研究吃透之前,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、結構專業(yè)協(xié)同,還需要生產(chǎn)加工單位的配合,加之設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設計的思路


在近兩年,BIM正向設計也逐步被大家認同,積極開展BIM正向設計的研究工作,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用正向設計,使用BIM正向設計在企業(yè)中仍不現(xiàn)實。如何讓BIM設計與傳統(tǒng)設計相結合,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技術的投入力度。BIM技術是數(shù)字幕墻發(fā)展必備條件,需要把研究BIM技術放在重要的戰(zhàn)略高度,根據(jù)企業(yè)自身情況,確定BIM技術研發(fā)目標,制訂出中長期發(fā)展規(guī)劃,包括組織架構、資金配備等,同時出臺對各級管理者的考核機制以及職工所關心的職稱、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技術的積極性和員工學習研究的熱情。


(2)以實際出發(fā),兼顧新老技術,研究具有企業(yè)特色的協(xié)作流程。BIM設計與傳統(tǒng)設計相配合,以二維設計為主,三維設計為輔,設計時根據(jù)方案同步設計,讓設計師在設計中接觸和使用BIM,借助BIM技術解決設計存在的錯漏,提高設計的效率!根據(jù)自身條件,調(diào)整團隊模式!





(3)積極開展技術交流??梢圆扇∽叱鋈ズ驼堖M來相結合的方式,經(jīng)常邀請或參加行業(yè)內(nèi)的BIM專家進行技術講座與研討,指引BIM研發(fā)方向,促進BIM技術發(fā)展。針對BIM項目,以解決實際問題和項目落地為導向,安排BIM技術人員到項目中去,與項目設計師、管理人員等定期組織技術交流集思廣益,在應用過程中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,不斷總結推廣,逐步提升設計和施工企業(yè)的BIM技術應用水平。


(4)統(tǒng)籌融合各平臺,建立BIM數(shù)據(jù)管理中心。當前BIM設計平臺眾多,不同平臺有不同的優(yōu)缺點,構建大型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。

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