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 技术；异形建筑；幕墙；应用
引言
随着我国经济的快速发展与人们的生活水平不断的提升，人们对于建筑的要求也在不断提高，从而建筑行业在向前进步，其建筑技术的水平不断提升，施工技术的含量高与造型复杂以及外表美观的建筑与异形的建筑物也随之增多。因此本文将深入介绍在建筑幕墙的设计中如何更好的将 BIM 技术运用在建筑幕墙设计中以及介绍BIM 技术的优势。
1 异形建筑的产生
随着科技和社会的进步，人们逐渐对建筑外表形态美感也有了追求。涌现出大批建筑师来设计并制造出一些美丽并赋予灵魂的建筑艺术，现阶段，建筑中优秀艺术作品不断涌现，如法国埃菲尔铁塔、澳大利亚的悉尼歌剧院和中国国家体育馆鸟巢等，这些建筑都给人类建筑文化历史留下了很高的文化价值和审美价值。建筑艺术是按照形态美的规律，运用独特的艺术语言，使建筑具有文化价值和审美价值，它是通过建筑形象表现出来的。不同寻常的造型和幕墙设计，确实让建筑风格发生了颠覆性的变化，也给人们的脑海留下深刻的烙印，并成为一种认知，让人们希望去了解和挖掘建筑物的价值。
“所谓建筑就是集中在阳光下的三维形态的蕴蓄，是一出精美的、壮丽的舞台剧。”建筑的造型美通过加入一些单纯的几何形体，并以此作为基本的结构要素，通过运用数学运算，从而完成建筑中艺术美的充分凸显，完成简洁的立体化空间的表达。纯几何体构建的“建筑化”的公共艺术空间的平面、立面的形态都很规则，并且强调形体大面积的视觉效果，不作过多的细部造型处理，主张体现材料本来的色彩、质感和肌理。对形体进行加减处理，采用切角、削边、凹进、凸起等手法、使建筑形态在光与影、明与暗、虚与实的作用下显得新奇、独特，达到惊人的效果。很多建筑物在设计时就采用了某种理念，利用形态、结构等的相似性，引入象征的各种具体内涵，一种文化、一种理念或者是一种口号等不一而足，希望利用这种象征的手法达到启迪公众的目的。
2 BIM 技术在异形建筑幕墙中的应用探讨
2.1 BIM 技术对异形幕墙的优化设计
随着计算机技术的飞速发展，建筑业已经步入了异形空间、异形表皮的设计阶段，三维曲面的幕墙设计已比比皆是，但受限于三维曲面幕墙成本高昂的限制，总是需要进行优化设计。如BIM 可以通过调整逻辑公示及其参数可以尽量使曲面有理化，使组合单元尽量的标准化，既能保证最终效果的顺畅自然又能降低建造成本及施工难度。
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。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，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。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。
2.2数据信息的共享
BIM 模型中包含了大量的数据信息，可以确保工程的数据后台库实现数据信息的共享。施工方、设计院、业主、施工承包方、材料供应商等在同一个平台上可以充分实现数据信息的共享，方便沟通和协调。BIM 在幕墙施工过程中，依据原有的数据信息对设计进行优化，对工程中存在的问题做出动态的调正与改正。BIM 系统会将工程的所有数据信息进行保存，在通过信息共享后，业主或者设计院某一方对数据信息存在着意见，可以进行及时的调整。传统建筑幕墙施工过程中，既不能实现数据信息的充分共享，施工管理人员在进行协调时还会耽误工程进展。BIM 可以极大的减少对施工现场测绘的工作量，有效的控制施工质量。在 BIM模型的基础上，可以使用 INVENTOR 软件构建加工图和模板信息组装，甚至可以做出动画进行观赏，最大限度的表现整个单元组装和加工过程。BIM 建筑幕墙设计分初始阶段和高级阶段。初始阶段是以传统的项目管理流程为主，BIM 技术作为辅助。初始阶段的 BIM 往往是根据工程的实际进展情况，选择某一项工程进行应用，不会根本上改变建筑幕墙设计、招标、施工、运营的工作流程。高级阶段的 BIM 在建筑幕墙的设计、施工、运营等流程中加入对技术、经济和法律问题的解决方案，参与各项数据信息的整合工作，确保数据信息的准确无误、科学合理。
2.3 BIM技术对复杂幕墙的预制装配应用
在传统异形幕墙制作中未对模型深化进行加工，而是将模型展开成平面进行下料，然后利用钢化炉自动拱起一个适合的弧度。这种方法在用到双曲面幕墙时，加工难度大，容易造成幕墙渗漏等问题而经常返工。然而，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。
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。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。
2.4 BIM 技术对异形幕墙施工安装阶段的应用
在施工阶段，为了降低建造中的误差，就需要运用 BIM 技术自动完成异形建筑幕墙构件的加工，这样既提高施工效率，又能满足项目的集成管理和全生命周期管理要求。
BIM 技术能够合理的安排异形幕墙施工计划以及优化任务和安装工作顺序。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。我们还可以利用 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。
结束语
综上所述，加强对 BIM 技术在异形建筑幕墙中应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的 BIM 技术应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
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[2] 章帅.异形建筑幕墙施工质量控制的几个问题[J].中国新技术新产品.2016（07）
[3] 田泽宇，王业志.BIM在建筑幕墙中运用及管理研究[J].居舍.2018（25）
论文作者:吴坷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签：幕墙论文; 建筑论文; 异形论文; 技术论文; 曲面论文; 数据论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第9期论文;