摘要：随着建筑行业的发展及社会审美观念的转变，越来越多的标志性异形建筑走进人们的视线。异形建筑幕墙的概念是相对于普通的平面建筑幕墙而言的。异形建筑幕墙首先应该是建筑幕墙，有着幕墙的全部功能；其次是面板与结构根据建筑造型的要求产生了各种异形的变化，达到某种建筑艺术效果的幕墙。BIM的出现改变了现有建筑生命周期的传统工作方式，也改变了中国建筑业现状的发展趋势。BIM作为一种先进的工具和工作方式，非常符合目前我国建筑业信息技术的发展趋势。
关键词：BIM；异形；建筑；幕墙
前言：
当前我国的建筑行业得到了十分迅速的发展，同时建筑的建设水平也有了非常显著的提升，建筑的形式也比以前更加的复杂，对技术的要求越来越严格，在当今的建筑施工过程中，建筑幕墙得到了十分广泛的应用，而异形建筑的幕墙施工存在着一定的难度。传统的二维软件已经无法满足异形建筑幕墙的设计、制作、安装等要求，必须通过建三维模型去实现。因此，BIM技术走进了异形建筑幕墙的视野。
一、异形建筑幕墙的特点及发展现状
世界上著名的建筑采用了异形建筑幕墙，如杜拜帆船酒店、玛丽莲-梦露大厦、布鲁塞尔原子球博物馆等等，造型独特，气势宏伟。近年来，异形建筑幕墙技术在我国得到了飞速的发展，许多世界级难度的工程在中国人的努力建设下脱颖而出，上海世博会的藤条西班牙馆、“科学航母”的广东科学中心、“水晶石”的深圳大运会馆等都是中国异形建筑幕墙的经典之作，彰显了现代建筑幕墙技术的发展方向。异形建筑幕墙的空间结构技术虽然从国外开发传到我国，但目前我国的技术水平与国际水平还有一定的差距。产、学、研的合作开发形式将提升建筑幕墙行业的技术水平，近年来幕墙企业、高校、科研的研究报告表明创新技术将是推动建筑幕墙发展的第一生产力。由于我国已设计建造了多个异形幕墙工程，经过了大量的抗震实验和物理性能实验，对异形幕墙空间技术的规律进行了探讨和研究，构造了未来建筑幕墙的核心竞争力产品，使我国的异形建筑幕墙技术水平正在向强国迈进[1]。
二、BIM 技术在异形建筑幕墙中的应用
2.1 BIM技术的概述
BIM起源于20世纪70年代，其代表一种共享的知识资源，是设施物理和功能特性的数字表达，也是一个分享有关这个设施的信息。BIM 作为复杂建筑的解决方案已成一种趋势，计算机的建筑应用技术从二维技术变革到三维信息技术，局部变更到全局跟进都在计算机虚拟技术中直观地体现，并将空间技术和时间结合起来，通过模型提前预知概念设计及施工建造中的误区，保证建筑工程顺利如期地竣工，而结构工程学科发展的主要趋势是结构技术人员必须沿着结构的“生命周期”针对可靠性和耐久性进行全面地分析。同时，BIM 的参数模型不只是局限于建筑构件的物理属性，也包含整个项目生命周期所有的动态信息。BIM 的运用无疑是建筑界的工业改革。目前，建筑幕墙工程信息将对整个建筑工程周期乃至整个建筑物生命周期都会产生重要的影响。对这些信息利用并且处理得好，就能够节省工程的开支，缩短工期，也可惠及工程后期的运营维护。鉴于此，BIM技术应在建筑幕墙行业大力推广。而 BIM—建筑信息模型，从二维图纸到三维设计的革命，是一次真正的信息革命[2]。
2.2 BIM技术对复杂幕墙的预制装配应用
幕墙的施工技术多采用工厂的预制加工，施工现场的单元式或构件式的拼装过程。拼装的过程中难度高。目前，BIM模拟并指导施工的技术多应用在机电专业，正是因为机电专业同样是安装工程居多。利用BIM模拟施工可以有效地发现施工过程中的矛盾冲突，提前进行施工方案的优化，把问题消除于无形之中。BIM 介入预制异形幕墙，能够保证项目全生命周期的顺利完成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆BIM通过参数化建模极大地提高工作效率，又能精细到曲面幕墙表皮的划分，还可以减少预制幕墙的出错率。用BIM 做预制，使所有的构件都能够做到能量化、能准确预估，那么将会给我们带来无法估计的效益，也能保证最基本的施工安全问题[3]。
2.3 BIM技术对异形幕墙的优化设计
通过BIM技术进行幕墙设计，BIM模型中集成了数据信息，在施工模拟阶段通过Navisworks软件把信息模型同施工进度信息进行关联，就形成了3D模型+时间维度形成4D施工进度模拟，通过施工进度的模拟可以直观地看到施工进度，调整施工进度中不合理的地方。另外，可以通过施工进度进行精细化的施工步骤安排，合理安排施工组织方案。很多异形建筑都要寻找规律，找到一个可以定义的体量，用一段弧线生成好的边界，再由边界生成面，通过基于BIM 平台的参数化设计能够精准的划分曲面幕墙表皮，计算出最合理的方案。然而，对于异形建筑项目的难点，例如采光顶部分，BIM 能对整个采光顶进行参数化设计。由于圆中庭和椭圆中庭的尺度差异较大，被钢结构分隔成的玻璃大小各异，在后期施工时将耗费巨大的成本。使用 BIM技术可以使采光顶曲面每块玻璃尽量标准化，异型玻璃数量减少，可以大大节约成本，达到优化设计的目的[4]。
2.4 BIM技术对异形幕墙施工中的应用
异形幕墙施工中应用BIM技术，不仅能够发现因为设计失误造成的误差，也能够发现施工工作面空间不够，施工过程中因为施工顺序不同而造成的施工过程中的施工碰撞，从而避免了施工过程中的返工、工期延误等问题。避免了在进行现场安装时，板块安装尺寸误差的不严格控制以及龙骨框架不精确的调整，减少了累积误差较大现象的发生。此外，利用BIM技术合理制定维护计划，从而提高运营与维护阶段管理的效率并且降低维护成本。
2.5 施工界面的有序分割
幕墙工程与主体结构工程及机电工程密不可分，如何划分幕墙工程与其他专业施工的界面，提前排除碰撞冲突，避免产生工序混乱等问题一直存在。BIM技术的四维模拟工序将幕墙工程与整个施工进度按照实际施工情况规划区分，形成系统的工序及施工分区。幕墙工程应该何时介入、何时开始加工制作、如何协助其他专业完成与幕墙单元的封口，BIM软件都可以提供详细的信息数据，作为各项工作的协调沟通工具[5]。
结束语：
应用BIM技术，推进信息化管理，是幕墙企业主动适应市场变化、促进企业发展的必然趋势。BIM以其参数化、可视化、协同效率高以及对项目全生命周期的影响得到了建筑行业市场的极力认可，在美国、英国等发达国家的发展和应用已经达到了一定的水平。但是，在我国建筑幕墙的应用还处于起步阶段。虽然由于客观条件的限制，BIM技术在未来异性建筑幕墙深化设计、解决现场施工碰撞方案、施工协调、施工预算和节能日照计算等方面的出色表現会逐渐展示出它的潜质，在信息化程度越来越高的异形建筑幕墙行业，BIM 的发展和应用的前景不可限量。
参考文献：
[1] 马贵红.异形建筑单曲变截面铝板幕墙施工技术[J].施工技术，2016（3）：115～118+122.
[2] 彭俊，张春勃.异形建筑幕墙施工质量控制的几个问题[J].门窗，2015（12）：18～19.
[3] 王建国.异形建筑幕墙施工质量控制措施研究[J].建筑，2014（12）：92～93.
[4] 麦飞龙.异形建筑幕墙工程的分析模型与应用研究[D].上海交通大学，2013.
[5] 马锦明，王旭峰，张芹，徐伟.异形建筑幕墙施工质量控制的几个问题[J].建筑技术，2005（9）：698～700.
论文作者:全德伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/28
标签：幕墙论文; 建筑论文; 异形论文; 技术论文; 工程论文; 模型论文; 信息论文; 《基层建设》2018年第10期论文;