涂义宙
广东华源建设有限公司 广东广州 510000
摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，建筑行业得到前所未有的发展。BIM（建筑信息模型）技术作为一种新兴的信息化管理方法及应用工具，逐渐渗透到建筑项目的各个领域中，特别是幕墙工程的应用出现很多优秀案例，例如上海中心的双层玻璃幕墙工程项目。不过由于受到传统的幕墙设计与施工一体化机制的影响，幕墙设计依旧只能基于设计图纸，建筑实体等现场环境的真实性根本无法呈现出来，在板材下料、施工工序等方面还是存在很多问题。而BIM技术集成了参数化设计、协同作业、可视化管理、施工仿真模拟等当今建筑行业急需的信息管理技术，可以对建设项目全过程的工程信息进行数字化管控，让工程的综合效益得到很好的提升。本文结合某一幕墙工程施工项目，详细介绍基于BIM技术的高效幕墙施工工艺，并结合BIM软件及其二次开发对幕墙工程进行可视化施工模拟，从而方便指导与协调幕墙工程与内外装修工程，希望对以后类似工程有借鉴作用。
关键词：BIM技术；幕墙工程；应用；分析
引言：当下，BIM技术作为一种新型先进的施工技术，在建筑项目的各个领域中得到广泛应用，越来越受到建筑行业内专家、学者及工程技术人员的关注。把BIM技术融入到幕墙工程施工技术中，是建筑行业的一大进步与发展。不过同时也存在一定的问题与缺陷，在幕墙实际施工过程中，施工单位往往先安装大面积部分及边角等复杂部分的幕墙测量、加工及安装，这些都滞后于施工，这样就容易造成工期的延长，也不利于建筑工程的内外装修。
1.工程概况
本文为某一城市工程项目，是个以混凝土基层的代表性工程实例，需要进行基层测量及三维建模。本工程建筑总高度高，主楼地上总共为26层，且层层都是标准的3.6米，是个标准建筑体，其裙楼和塔楼都是为矩形体。
在本项目中，其幕墙工程主要有玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙、百叶等等，结构形式是属于框架结构，由玻璃幕墙及石材幕墙在裙楼上呈交错分布；而主楼主要是玻璃幕墙，它是呈折线型并搭配纵横装饰条，立体感是比较强的。本工程基层测量难度比较大，其难点主要是三维坐标控制网的建立；温度及风荷载等对测量精度的影响；测点布置对实体结构测量结果的影响。经过相关工作人员的研究和探讨，决定把BIM技术应用到幕墙工程施工中。
2.幕墙施工工序的分析
（1）传统幕墙施工工艺的分析
在传统的幕墙下料中，一般是按先大面、再局部；先中间、再边角；先通用、后异形；自下向上的顺序进行；竖向进行划分施工段，通常到最后才能整体全部封闭，另外需要等到幕墙全部施工完毕后，才能进行室内作业，工程的整体进度会直接受到其影响。在传统幕墙施工过程中，先进行中间玻璃幕墙的施工，后面才施工两侧的石材幕墙，无法达到水平层的整层封闭，同时也会影响到幕墙施工工期及室内分项施工。
（2）分析传统幕墙工艺的影响
在幕墙施工中，要先进行大面积施工，然后再重新测量剩余局部、边角并进行二次加工，最后把剩余部分安装完毕，这样可以消除土建结构的误差，不过会影响到其工期及室内的装修、安装。
（3）基于BIM改进的幕墙施工技术
Navisworks软件的应用，可以合理的对高层幕墙的施工段进行划分，各工作面都能提前交接，让幕墙整体工期大大的缩短，以及对幕墙工程与内外装修等工程起到协调作用。
①幕墙施工顺序的改进。
基于BIM改进的幕墙施工顺序为：施工前准备→测量放线→建立三维结构实体模型→设计三维幕墙→提料并加工→幕墙埋件→安装幕墙龙骨→安装幕墙面材→幕墙打胶→清洁幕墙→竣工验收
②传统幕墙施工与改进的幕墙施工对比
结合某一幕墙工程实例，对比传统幕墙施工与改进的幕墙施工程序，得出两者的不同之处，如下图1所示。基于BIM技术的幕墙施工中，从测量幕墙、建模、一次性加工提料，工期可以节省将近1个月，让幕墙的施工技术水平得到大大额提高，从而加快了整体幕墙施工进度。
图1 传统幕墙施工与改进后的幕墙施工对比
3.幕墙施工模拟
本文结合某一大厦工程项目，利用Navisworks软件，按照基于BIM技术改进幕墙施工顺序及工序，对施工区域进行划分并分段、整层封闭进行安装，是以每三层为1个施工段，等到分段验收合格后，才能进行下道工序。
4.BIM技术在幕墙施工阶段的应用
（1）优化施工流程——4D施工模拟
可以通过4D施工模拟有效优化了幕墙施工流程，具体表现为以下几点：①把工程的实际施工进度计划跟模型进行结合，利用Navisworks软件，可以把工程的施工进度通过可视化的形式表达出来，以便更好的确定施工方案是否合理。②对幕墙构件的安装顺序有一个精确的定义，对每日工作进度有个很好的了解。另外还能通过对比现场实际施工进度与计划进度，判别完成比例，详细分析对总工期的影响，以便更好的调整下一阶段的安装进度。
（2）分析施工过程总的软碰撞
在施工过程中，其软碰撞（也就是间隙检查）有很多种类，通过BIM模型可以非常直观的分析出施工方法（器具）能否满足空间的要求。在碰撞报告中给出了间隙距离，工程师通过分析这些位置及数据，能够清楚判定间隙的数值有没有在加工及安装允许偏差的范围之内，比如：假如安装允许的偏差设定为3毫米，就表明在模型中凡是小于3毫米的情况下，均可能发生碰撞。另外调节幕墙板块所需要额操作空间等都是软碰撞范畴内，严格按照施工方案进行施工，在施工过程中需及时发现问题并结合BIM模型，以便认真分析软碰撞。
（3）指导施工过程中的幕墙板块以及材料的更换
在模型中，把破损位置的玻璃嵌板编号快速找出来，再找出它相对应的玻璃规格及链接的加工图。与此同时分析该板块两侧的幕墙板块尺度，制定出更为合理的更换方案。
（4）Control访问方式
在运用Navisworks软件中，对计算机配置要求很高，不方便操作，会影响到项目展示和沟通。按照这基础，本文通过其常用的功能作为基础并结合办研究课题，自主研发了一款独立的三维模型浏览器软件BIM Browser.该软件的适用性比较强，操作简单方便，具有Navisworks软件中的大部分常用功能，能够很好的运行该项目操作，计算机的配置无高要求。
5.结语
综上所述，通过对传统幕墙施工工序进行分析，并对传统幕墙施工顺序对自身工期及其它分项、安装工程及装修工程的影响，基于BIM技术的幕墙工程施工技术作为一种新型施工工艺，可以提出改进后分段整层一次性施工，让幕墙施工所需的工期得到大大的缩短及降低对其它工序的工期影响。改进后的幕墙施工可以让幕墙工艺的技术水平得到有效的提升，其推广和实用价值比较高。
参考文献：
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[2]刘长玲.BIM技术在土木工程施工中的应用分析[J].河南建材，2016(04):173-174.
[3]梁家烨.BIM技术在复杂幕墙工程施工阶段的应用[J].建设科技，2013(15):96-97.
论文作者:涂义宙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
标签：幕墙论文; 工程论文; 技术论文; 工期论文; 传统论文; 测量论文; 工序论文; 《防护工程》2018年第18期论文;