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摘要： 随着社会经济的发展，人们对建筑外立面幕墙美观性要求越来越高，美观的造型造就了幕墙形状的多样性，如曲面或其他异形幕墙，这也增加了幕墙建造和建模的难度，如何建立BIM模型也成为建模的难点之一。本文以信息大厦工程为例，研究如何建立完整的幕墙BIM模型，阐述幕墙建模的工艺流程和操作要点，为后续类似工程提供借鉴或参考。
关键词：BIM;幕墙;创建；曲面
引言：随着建筑装饰行业的发展，人们对于建筑外观的审美要求越来越高，各种异形幕墙建筑越来越多的出现在人们的视野中。异形幕墙顾名思义是造型特殊的幕墙，它以独特的艺术造型使得建筑更具有审美价值，让人们脑海中原本的建筑形象发生了颠覆性的改变，给人们留下了深刻印象。然而令人惊叹之余，异形幕墙也给施工带来一系列的问题，传统的CAD图纸较难清晰表达设计的意图。
BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，由于其具备可视化、参数化、协同化等适应新时代建筑行业信息化发展要求的特征，在建筑行业得到迅速的推广应用。国内一些复杂的幕墙工程项目都已经利用BIM技术进行深化设计，取得了良好的成效，大大推动了BIM技术在国内幕墙工程建设的广泛应用。
1 项目概况
信息大厦总建筑面积约25000㎡,由办公高层和底部连通的裙楼组成。主楼9层，高度43米，裙楼3层，高度18米，外装修为幕墙结构，设计使用年限25年。工程所在地区粗糙度为C类，按8度抗震设防，防雷等级为二类，基本风压W0=0.35KN/㎡(五十年一遇)。BIM建模项目包括：干挂石材幕墙、铝合金玻璃幕墙、铝合金窗、轻钢结构雨蓬、翼帘型针孔遮阳百页。
图1：外立面幕墙效果图
2 幕墙BIM建模工艺流程及操作要点
本项目建筑物外形独特，主楼东立面为渐变波浪形曲面，为异形幕墙，其他立面均用常规型幕墙进行包裹，幕墙节点繁多复杂。本项目采用Revit软件进行幕墙专业参数化建模，利用的是Revit体量建模原理，参考施工设计图建模。
建模工艺流程为：所需的材料族建模→加载施工设计图→幕墙建模（各节点放样建模，量取相应的尺寸参数进行设定。）
2.1材料族的建模
Revit软件以族文件为基本单位，对于幕墙专业中所需要的常规构件可以从软件自带族库或网络公共族库平台下载，如窗户、雨棚牵拉绳索等。而一些特殊的构件则需采取自建族的方法，完成族的创建。本项目中的幕墙嵌板，幕墙竖梃等均为自建族。本项目的幕墙BIM模型创建需要用到的族，其创建方法如下：
（1）幕墙门族创建
门族采用公制幕墙门嵌板族样板制作，根据具体情况可将其尺寸设置可参数化的项目，门的宽度定位及门把手的放置均需要使用参照平面，构件与参照平面进行锁定。门把手选择软件自有族库中的族，采用嵌套族的方式载入。
（2）窗族创建
窗族可选用软件自带族库中的族，在模型中载入后，即可使用。
（3）嵌板族创建
嵌板族采用公职幕墙嵌板族样板制作，由于该项目中嵌板的类型较多，尺寸各异，逐一进行制作工作过于繁琐，也不利于族文件查询使用，因此直接添加尺寸参数化，在项目中根据建模需求调整嵌板族的尺寸参数创建合适的嵌板模型。
图3：常规幕墙
2.2.2异形幕墙
由于东立面的曲面幕墙在立面视图中是弧形的，无法直接通过创建幕墙轮廓来设置曲面。因此采用幕墙系统的方式来创建模型。创建步骤如下：（1）导入东立面CAD图纸；（2）创建内建体量，设置工作平面；（3）按照图纸中幕墙曲面轮廓创建曲面；（4）选择该曲面，创建幕墙系统；（5）绘制幕墙网格，放置幕墙竖梃（6）替换相应的门窗嵌板即可。
图4：异形幕墙
3 幕墙BIM建模遇到的问题及解决办法
问题一：手动划分幕墙网格时，部分网格线不可见。
解决办法：部分网格线不可见的情况可能是由于网格线划分过于密集导致，可以通过调整网格绘制顺序或对于网格线进行微调让其完整显示。
问题二：在创建的网格线过短的情况下，软件无法直接放置竖梃，造成竖梃中断。
解决办法：若出现这种情况，可以单独创建一个竖梃内建模型，将其放置于相应的位置，以达到视觉上竖梃的连贯。
问题三：曲面幕墙弯曲处衔接不当，造成幕墙网格错乱与施工设计图不符合。
解决办法：这种情况是由于Revit软件在建模时，会在曲面处自动添加多余的网格线。针对此类问题，可将该处曲面删除后按上述步骤重新创建曲面。
问题四：弧形幕墙处放置的竖梃无法根据弧度改变，较为生硬，影响美观。
解决办法：此处的竖梃可用梁替换，梁可根据弧度来制作。
结束语：
幕墙外观作为工程建设中的重要分项工程，一般附着在建筑的外立面，随着建筑物美观性、独特性要求的发展，建筑信息化技术的扩张，将BIM技术应用于幕墙工程将会是大势所趋。在工程实践中探索BIM建模技术在幕墙专业上的应用，解决建模过程中的疑难点，提升建模技巧，力求完美展现幕墙模型的美观性、信息化、实用性等特点，是相关从业者不断努力的方向，这也能使BIM技术在建筑幕墙工程中发挥更大的作用。
参考文献：
[1] 张鹏，何东海. BIM技术在幕墙工程中的应用[J]. 施工技术，2013（8）：105-106
[2] 王伟. BIM 技术在幕墙施工阶段的应用［J］. 建筑管理，2015（8）：7-10.
[3]徐瑶.BIM技术在建筑幕墙工程中的应用探究［A］.2018年6月建筑科技与管理学术交流会论文集［C］.2018
作者简介:
1.周颖 女 测绘工程专业 助理工程师 从事BIM技术相关工作1年
2.王红胜 女 土木工程专业 工程师 BIM项目经理 从事BIM技术相关工作5年
论文作者:周颖,王红胜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：幕墙论文; 建模论文; 嵌板论文; 曲面论文; 网格论文; 建筑论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第35期论文;