BIM在商业建筑幕墙设计及施工中的应用方法论文_张景胜

BIM在商业建筑幕墙设计及施工中的应用方法论文_张景胜

武汉 430000

摘要:随着建筑业的不断发展,幕墙施工工程越来越多,通过BIM技术的应用,有效地解决了幕墙设计与施工中的有关问题,提升工程施工质量。因此,建筑企业的建筑信息管理技术的充分分析和利用到幕墙工程,能促进建筑业的可持续发展。

关键词:BIM;商业建筑幕墙;设计;施工;应用方法

前言

BIM技术是2009年引入国内的一种新型技术,这种技术一经引用就得到了极大的反响,并且迅速的应用于各行各业,这项技术在建筑行业中的应用最为广泛,能有效的解决建筑幕墙中存在的问题。本篇文章主要分析了BIM在建筑幕墙中的运用及管理分析,完善建筑幕墙中的不足之处,加强建筑幕墙的质量。

1 BIM技术

BIM技术是从国外引入到国内的一种新型技术,在国内,大家称这种技术为:建筑信息模型。在我国的建筑工程中,BIM技术作为一种处理数据的工具,在建筑工程的设计中起到了不可替代的作用。在建筑工程建设的过程中采用这种技术进行建模,由此而得到建筑工程的各项参数信息,使相关的工作人员直观的了解到建筑工程的具体信息。BIM技术的应用在很大程度上提升了建筑工程施工的效率,并且对建筑工程施工过程中可能会出现的风险项进行及时的防范,与此同时,还节约了建筑施工的成本。

2 BIM技术的实质

在这里,我们来剖析一下BIM技术的实质内容。BIM不仅是一种技术,更是一种探究的方法,研究的机制,以及建筑行业发展的机会。在建筑幕墙的设计过程中应用到BIM技术,能全面的对项目的信息进行整理。这个过程包括对项目信息的收集,管理,交换,更新,以及储存。BIM技术的应用能在建筑幕墙建设的各个时期提供准确的数据支撑。在不同的项目之间,BIM技术还可以实现这些项目的互联互通。加强各个项目之间的信息共享以及交流。提升建筑幕墙施工的效率,保证建筑幕墙的质量,提高行业的生产水平。

3建筑幕墙工程的主要特点

(1)建筑幕墙与建筑主体结构之间利用连接装置从而可以进行可动连接,这一特点对于后期的建筑施工应用过程中具有一定的便利性。

(2)建筑幕墙与建筑主体结构之间时相对独立的,建筑幕墙结构不会受到建筑主体的压力作用,但是主体建筑结构会受到幕墙结构所带来的一定的压力作用。

(3)对于建筑幕墙的建设必须要充分考虑建筑的美观性,在实际的施工过程中应该结合美学理论对其进行施工建设,从而将建筑幕墙的欣赏价值体现出来。

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(4)建筑幕墙在施工过程中存在一定的危险性,因此,在实际的施工过程中必须要做好安全防范工作,强化对于施工的安全监管工作,尽可能的减少安全事故的发生。

4工程实例

某大厦的施工于2012年10月24日正式宣布启动,该大厦建成后高度达525米,刷新建筑高度记录,成为该市又一地标建筑。该大厦外墙整体以玻璃幕墙结构作为主体装饰,大厦外观呈现“春笋”形状,突破立方体结构的框架,使该大厦迅速吸引多方眼球,但“春笋”外形也为建筑施工尤其是幕墙工程施工带来技术难题。

4.1建筑外廓由弧线组成

该大厦整体为“春笋”形态,与周边立方体结构的高楼大厦截然不同,其整体由弧线组成,全部由幕墙作为装饰,因此作为外部装饰的幕墙每一层平面直径都不同,且中上层为梯形幕墙板块,导致该大厦幕墙部分板块种类多、数量大、尺寸特异,工厂加工幕墙板块和现场施工使用都极容易出现错误,造成返工。

4.2作业工艺复杂

除底层幕墙外,中上层幕墙作业前,作为框架和吊挂的不锈钢结构每一圈都在进行尺寸的收缩,最终形成尖顶结构,这导致结构作业工艺难度大,情况复杂,现场放样难度大,容易出现外观不光滑的现象。

5 BIM技术在幕墙装饰中的应用

5.1施工前阶段

方案设计前,设计人员通过BIM可以对方案进行结构、外观、成本、耗能等多方面模拟分析,为建筑单位决策提供技术帮助,保证施工方案的可行性和科学性。首先,设计人员可以借用谷歌地图导出施工地点地形,利用BIM技术进行三维仿真模拟,分析施工现场及工程项目整体规划,为建筑方提供可视化支持。然后,设计人员利用BIM技术建模,计算项目建成预期效果所需材料量、施工团队数、资金投入数等方面,一方面为投标做辅助工作,另一方面减少了造价阶段的工程量,提高工程投标报价和项目成本控制的有效程度。

5.2方案设计阶段

工程方案的设计在BIM技术加入后从二维进化到三维,直接通过数据和信息将工程建筑模型建立起来,并形成三维图像,支持设计师从任意角度进行三视图生成,降低设计工作量,提高设计效率和效果。大体量工程施工需要多个专业设计师合作,传统二维设计过程中易出现技术和构件冲突,主要是因为设计师之间对图纸解读程度不同,降低了各专业间的关联性,而BIM技术生存三维模型,并提供冲突提醒,最大程度上提高了各专业在项目上的关联性,使工程设计简单、高效。且三维、可视化的设计图纸在设计师与施工管理和业主之间搭起了沟通的桥梁,解决很多理解、理念上的问题,对于结构复杂的施工部分也有更可靠的设计图纸指导,例如华润大厦的幕墙结构,由于弧线导致的幕墙板块尺寸、角度及排布多变化,都可通过BIM技术软件进行三维呈现,解决业主与施工管理人员的顾虑。

5.3施工阶段

该大厦幕墙外形变化大,尤其是中上部分每一层的幕墙板块与地面夹角都有细微变化,且幕墙板块数量众多,施工作业难度大,容错率小,作业途中稍有差池就会导致返工。采用BIM技术进行现场的模型模拟施工,可以有效提供作业细节部分幕墙板块与不锈钢结构的平整连接,且出图后精确度高,可作为施工作业的标准参考。且在三维、可视化模型中,BIM技术可以体现不同部位所需的幕墙板块特点,并标识出对应板块特点的施工作业技术点,有效避免大量施工图纸的混淆,将设计师的理念、技术、要求简单、明确的传递至施工作业团队,保证工程施工作业质量和效率。施工作业前,施工人员可通过作业图纸参照模型中的施工流程将幕墙板块编号,根据施工模拟过程中所指出最优作业流程和结构来进行幕墙板块的吊装,有效保证施工作业的准确率和施工质量,减小返工率,降低对成本造价的浪费,加快工程进度。

5.4运维阶段

建筑物外墙常年经受风吹雨淋,不可避免出现幕墙板块开裂、破碎等情况,需要运维人员进行修补或替换,普通建筑物幕墙作业难度相对较低,但该大厦的“春笋”外形为幕墙运维同样带来了难度。与该大厦幕墙施工时遇到的难题一致,幕墙运维阶段同样要面临幕墙板块种类多、尺寸不一致、与地面夹角有细微变化等施工问题,若将BIM技术引入运维阶段,通过BIM软件建立建筑物模型可以加快确定需替换幕墙板块的尺寸、种类、安装要点,有效降低幕墙维修施工的技术难度,提高维修效率和质量,延长建筑物外观使用年限。

结束语

综上所述,本篇文章首先介绍了什么是BIM技术,随后又探讨了BIM技术的实质,以及BIM技术在建筑幕墙中的运用及管理。随着我国社会科技的不断发展,节能环保成为了我国科技发展的理念。为了能够遵循这一理念,就需要自未来的日子里,探讨出如何更好的应用BIM技术进行建筑幕墙的设计,有朝一日,实现真正意义上的绿色环保。

参考文献

[1]李轶群,张兆云.BIM在幕墙设计中的应用[J].门窗,2016(04):11-12+18.

[2]叶峥.BIM技术在建筑工程施工阶段中的运用[J].福建建材,2017(01):53-55.

论文作者:张景胜

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/28

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