基于BIM的異形曲面幕墻深化設(shè)計施工分析

基于BIM的異形曲面幕墻深化設(shè)計施工分析

Summary：現(xiàn)階段，BIM技術(shù)在幕墻設(shè)計、施工一體化應(yīng)用研究，解決鋼結(jié)構(gòu)與多曲面幕墻節(jié)點優(yōu)化設(shè)計復(fù)雜、構(gòu)件生產(chǎn)加工不精確以及施工中測量定位等問題，因此，相關(guān)單位要加強(qiáng)各專業(yè)之間的工作協(xié)調(diào)能力，提高施工技術(shù)水平和結(jié)構(gòu)質(zhì)量，使項目效益最大化。下面本文就基于BIM的異形曲面幕墻深化設(shè)計施工進(jìn)行簡要分析。Keys：BIM；異形曲面幕墻；深化設(shè)計；施工；1工程概況某項目規(guī)劃用地面積約20.5畝，總建筑面積126805平方米，地上總建筑面積78590平方米，地下總建筑面積55680平方米。主要功能為超高層寫字樓、酒店、商業(yè)綜合體，建筑地上、地下均連為一體，地下設(shè)平戰(zhàn)結(jié)合人防設(shè)施。其中168米的智慧甲級寫字樓，是本地區(qū)最高建筑，未來將進(jìn)一步推動區(qū)域的產(chǎn)業(yè)升級、商業(yè)聚集和配套設(shè)施完善，使這里成為真正意義上的昭通地標(biāo)。2

BIM異形幕墻參數(shù)化建模BIM建筑技術(shù)中對于傳統(tǒng)異形建筑幕墻的預(yù)加工拼裝應(yīng)用在傳統(tǒng)的異形幕墻制造過程中并不是直接對建筑模型的深化進(jìn)行加工，而是直接把建筑模型展開為一個平面來進(jìn)行下料。但是當(dāng)這種生產(chǎn)方法被用來生產(chǎn)雙曲面玻璃幕墻后，它往往不大能夠應(yīng)用，由于它所生產(chǎn)的材料難度相對很大，極易造成出現(xiàn)玻璃幕墻的漏水裂縫等材料缺陷，導(dǎo)致出現(xiàn)材料浪費(fèi)的情況。合理應(yīng)用了BIM技術(shù)的異形幕墻，則可以確保建筑工作全過程的完成。而BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)化建模能夠準(zhǔn)確快速的進(jìn)行曲面幕墻表皮結(jié)構(gòu)的建模分析，如圖1所示，也能減少了預(yù)制曲面幕墻工程的出錯率，從而大大提高了效率。圖1基于BIM建筑表皮圖2異形鋼構(gòu)龍骨建模通過幕墻方案的設(shè)計首先要將幕墻表面形體模型建立出來，然后再通過幕墻表皮分格，調(diào)整方案將幕墻表皮的分格模型進(jìn)行調(diào)整，然后再經(jīng)過幕墻的設(shè)計完成了幕墻與幕墻龍骨的結(jié)合，如圖2所示，BIM模型系統(tǒng)的快速構(gòu)建，龍骨模型規(guī)格靈活多變，造型設(shè)計復(fù)雜，而墻面龍骨模型則可直接按照現(xiàn)場施工的實際墻面尺寸進(jìn)行合模加工后，若發(fā)現(xiàn)有局部碰撞則可直接進(jìn)行面板龍骨模型的調(diào)整，然后即可獲得面板龍骨結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息并打印出龍骨加工圖紙。3

BIM異形幕墻深化設(shè)計流程異形幕墻方案在設(shè)計施工圖時，往往會要求設(shè)計者采用各種建模方式快速化的比對，但是往往由于采用傳統(tǒng)的建筑施工圖設(shè)計方式所需要依賴大量的人工CAD并且由于人工無法進(jìn)行參數(shù)化建模操作，所以會造成圖紙無法進(jìn)行快速的形成等多種設(shè)計方法，但是在已經(jīng)有了各種參數(shù)化的建模操作工具之后，只要通過對參數(shù)的進(jìn)行調(diào)整，就能夠迅速形成多種方案，形成模型可視化。這一點對建筑幕墻工程的勘察設(shè)計等工作人員而言也是十分具有十分重要的意義的。在設(shè)計研究階段，使用了BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型同時賦予了模型建筑信息可視化的重要功能，并合理使用信息可視化的功能，同時通過使用局部幕墻的大樣板三維模型對局部幕墻體系中的建筑拼接關(guān)系、工藝可能性和施工與安裝的可能性關(guān)系等問題進(jìn)行做了一些實證的分析。傳統(tǒng)的CAD圖紙，結(jié)構(gòu)圖、節(jié)點圖、詳線圖等繪制過于復(fù)雜，如圖3所示，都是一個簡單的平立面，缺乏數(shù)據(jù)相關(guān)性，修改起來也無法自動進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)動，而通過BIM技術(shù)的三維設(shè)計則能夠自動實現(xiàn)對各張圖中的三維模型數(shù)據(jù)之間進(jìn)行實時信息聯(lián)系。幕墻玻璃種類較多，尺寸造型復(fù)雜，安裝精度要求高，但瀟河會議中心的每一塊玻璃都全是預(yù)制成的，甚至有些是預(yù)裝配的。共有約六千一百多塊幕墻，如圖4所示，各種幕墻板的幾何造型、長度比例和截面尺寸等都是各不完全相同的。圖3立柱交接處圖4

幕墻玻璃建模為了有效克服了這個的困難，項目運(yùn)用BIM技術(shù)。在初始建立的工廠數(shù)據(jù)庫里，將精準(zhǔn)的幕墻參數(shù)化的信息輸入到制造機(jī)器的生產(chǎn)控制軟件當(dāng)中去，制造機(jī)器加工出來后的幕墻玻璃，如圖5所示，將會根據(jù)BIM模型中的模擬和現(xiàn)場的實際的施工的情況來進(jìn)行預(yù)安裝，從而減少返工降低成本。幕墻龍骨曲線是反映幕墻外立面形狀起伏變化規(guī)律的一種曲線，利用BIM技術(shù)三維模型能夠快速分析計算出龍骨曲線中的曲率和弦高，在保證不嚴(yán)重影響幕墻整個立面視覺效果變化的前提下，按照各種不同的曲率進(jìn)行分類和整理，從而能夠把一些曲率較小的弧形曲面優(yōu)化處理成直線。這些設(shè)計方式對于建筑表皮的最終價值確定都有著十分巨大深遠(yuǎn)的社會實際意義。圖5立柱、玻璃模型圖4BIM異形曲面幕墻施工精準(zhǔn)可靠的測量和放線技術(shù)是提高建筑幕墻工程安裝的精確度至關(guān)重要的基礎(chǔ)。通過仔細(xì)地研究了本研究項目涉及的產(chǎn)品的設(shè)計、加工、施工、運(yùn)用維護(hù)和日常保養(yǎng)維護(hù)等的各個環(huán)節(jié)，進(jìn)行精確的測量放線。由于施工在進(jìn)行測量作業(yè)時需要進(jìn)行分段計量，會同時產(chǎn)生測量誤差、風(fēng)荷載以及地面建筑振動位移影響等多種客觀影響因素，以及施工人員受到室外環(huán)境溫度的影響造成視覺偏差過大，這就為現(xiàn)場施工的測量和放線作業(yè)增加出了一個相當(dāng)大的困難。測量施工的施工質(zhì)量好壞是關(guān)鍵，直接程度的好壞關(guān)系影響到了它會對項目今后施工的各個階段施工的分項建筑構(gòu)件工程的施工設(shè)計的施工的質(zhì)量和施工設(shè)備安裝施工的安裝質(zhì)量，或者說是安裝施工設(shè)備的安裝速度質(zhì)量等方面都會產(chǎn)生著很大的程度上的或直接影響，所以說怎樣才能正確的有效快速的去做好施工測量施工與安裝放線的施工質(zhì)量是在本工程項目的施工過程中面臨的其中一項的關(guān)鍵性問題重點與難點。結(jié)束語綜上所述，BIM技術(shù)的在幕墻中的應(yīng)用能夠提前模擬現(xiàn)場施工，可以做到施工時事前及事中控制，改變了傳統(tǒng)幕墻施工方式，有效提高了工程質(zhì)量及成本。本文多曲面幕墻的BIM技術(shù)研究與應(yīng)用，強(qiáng)化設(shè)計采購施工之間的協(xié)調(diào)工作能力，形成可參考的BIM技術(shù)應(yīng)用管理體系，提高項目整體的管理能力。Reference：[1]蒲卓然,張馳,陳祥云.基于二維碼技術(shù)的BIM施工信息傳輸應(yīng)用研究[J].四川建材,2020,46(11):184-186.[2]周沖,張希