剖析BIM技术在建筑幕墙工程中的应用论文_李奇新

剖析BIM技术在建筑幕墙工程中的应用论文_李奇新

深圳市方大建科集团有限公司 518063

摘要:随着建筑行业的发展,建筑幕墙已经被较为广泛地应用于建筑的外立面围护及装饰中,现代建筑的多样化发展也改变了建筑幕墙的呈现内容。在建筑幕墙工程中,通过应用BIM技术,可以四维模拟实际施工,以便于在早期设计阶段就发现真正施工阶段所会出现的各种问题,以进行提前处理。幕墙工程BIM系统是以三维数字化技术为基础,在幕墙工程的设计、施工各阶段集成项目的工程数据信息,从而实现幕墙工程全生命周期管理的过程及方法。

关键词:BIM技术;建筑幕墙;应用

1.BIM技术在建筑行业中的应用现状

BIM,即建筑信息模型(BuildingInformationModeling),是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。

BIM技术的核心是信息的存储,共享及应用。BIM能够在综合数字环境中保持信息不断更新并可提供访问,使建筑师、工程师、各专业分包以及业主可以清楚全面地了解项目。BIM使建筑、结构、给排水、空调、电气、景观、室内装修、幕墙等多个专业基于同一模型进行工作,从而使实现真正意义上的三维集成设计,完善了整个建筑行业从上游到下游的各个企业间的沟通和交流环节,优化了建筑设计,节约了时间和成本,实现了项目全生命周期的信息化管理。

对于幕墙行业而言,BIM的应用将带来巨大的意义,使得设计乃至整个工程的质量和效率显著提高。BIM将直接促使幕墙行业各领域的变革和发展,它将使幕墙行业的思维模式及习惯方法产生深刻变化,使幕墙设计、建造和运营的过程产生新的组织方式和新的行业规则。

2.BIM技术在建筑幕墙工程中的应用

2.1资源数据信息共享

BIM建筑幕墙设计分为初级阶段和高级阶段。初级阶段主要以管理流程为主,BIM作为辅助技术。在初始阶段BIM一般都是根据工程的实际进程,选择一项进行应用,不会从根本上改变幕墙设计、招标、施工、运营的工作流程。而高阶段的BIM在建筑幕墙设计、招标、施工、运营中加入对技术、经济和法律问题的解决方法,确保数据信息的准确性和科学性。BIM中包含了大量的信息,可以保证工程的后台数据库实现信息的共享,BIM在幕墙施工过程中,根据原来的数据进行优化。BIM技术会将工程的相关数据信息进行保存,通过资源共享后,对数据信息存在的意见进行及时的调整。

2.2 4D模拟检测和5D工程造价的控制

4D模型是建立在3D模型的基础上,对建筑幕墙的时间控制,主要是用来探讨方案可行性,通过对时间控制来发布任务和对施工工作进行合理的安排。它的价值就是防止幕墙施工过程中出现的意外,将实际工作中遇到的问题,查看BIM模型,通过检测对出现的问题进行探讨,病制订方案去解决问题。5D是在3DBIM模拟碰撞检测的基础上对工程造价进行控制,幕墙的造价预算是一项繁琐的工程统计工作。没有BIM技术完成庞大的预算是比较困难的。掌握BIM技术对整个工程进行精确的计算,做到精益求精。

2.3 3D虚拟碰撞实验的检测

施工设计人员在建筑施工前会遇到大量的零件碰撞问题,通过管路设计和线路设计来解决。一般传统的2D的平面图纸不能对单独的一个单位和集合进行测试,而且还存在由于施工人员的疏忽而造成的忽略掉的一系列构件碰撞问题的现象。BIM技术不但有可见得对施工过程进行检测的功能,还可以防止一些硬碰撞、软碰撞,解决了在施工过程中由于设计人员的设计失误而造成的非必须的损失。利用BIM技术还可以对构件的净空进行优化。

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2.4对建筑幕墙的预制装配应用

当前,人们对于预制构建有许多不同的意见和看法,其主要因素是在做之前不能进行预先分析,没有办法预测完成任务后的效果如何,这是我们需要正视的一大主要问题。在国内,一些有能力的企业已经开始了这方面的尝试。传统的幕墙制作没有对模型进行加工,只是将模型做成平面来进行下料,然后利用钢化炉自动形成一个弧度。这种方法加工难度大,容易形成后期的返工,这不是公司和企业想看到。但是如果运用BIM技术介入预制幕墙,就可以大大的保证项目按原计划完成。

3.某大型建筑幕墙工程中BIM技术的应用

某大型建筑项目中心主塔楼地下6层,地上120层,地上建筑面积34.6万平方米,建筑高度为636米,建成后将成为一个集超五星级酒店、顶级写字楼和公寓等于一体的超高层城市综合体。幕墙面积约为13万平方米,单元体数量达到20562块,幕墙子系统达18种。幕墙外观呈现曲面效果,形成系统多设计管理难,材料种类多成品管理难,体型复杂现场施工难的局面。建筑幕墙工程在做好前期的准备工作时,必须充分运用BIM技术,来解决具体实际问题。

3.1在深化设计阶段的应用

在当前计算机技术快速发展的大背景下,异形空间以及表皮的设计在建筑行业受到了人们普遍的欢迎。特别是在幕墙设计中:三维曲面的应用。由于三维曲面幕墙成本费用较高,在一定程度上,限制了其发展。采用BIM技术进行优化设计,BIM技术可实现优化设计,通过采用BIM技术调整参数值以及逻辑公式,曲面可实现有理化,组合单元可实现标准化,不仅成本和施工难度降低,而且最终的效果也很美观。结合BIM软件与数据库技术,建立“幕墙工程BIM信息系统”。这套软件系统,一方面作为幕墙工程BIM信息的核心平台,另一方面也为实现幕墙从设计、备料、生产、运输、安装、到维护的全过程提供应用功能。基于BIM模型完成施工图综合会审和深化设计,加强项目设计与施工的协调。

3.2在预制加工、装配阶段的应用

在异形幕墙制作中,传统的做法并没有对模型进行深化加工,仅仅是将模型展开成平面,进行下料处理,使模型自动拱起合适的弧度。双曲面幕墙利用传统的做法,经常会出现幕墙渗漏、加工困难等问题,使得返工情况增多。若是采用BIM技术,既可以降低预制幕墙的出错率,也可以有效的提高工作效率,还能精细划分曲面幕墙的表皮。BIM的可视化功能与全程信息管理功能。两者对幕墙工程来说,都极具应用价值。其中,信息管理功能是最具技术含量的工作。提升工厂加工、装配质量,预制、预加工构件的数字化加工其核心价值是将数十种规格,上万个幕墙单元用最方便的办法去进行信息管理,同时能够满足不同的管理需求。

3.3在施工安装阶段的应用

在安装过程中,若控制不好板块安装尺寸以及龙骨框架的精度,将会导致异形建筑幕墙构件出现较大误差。利用BIM技术,能降低异形建筑幕墙构件自动加工时产生的误差。通过运用BM技术,既可以达到项目管理(集成管理和全生命周期管理)的要求,也可以有效提高工作效率。运用BIM技术的好处不仅于此,它能对异形幕墙施工进行合理的工作安排,对加工、制作、运输及安装跟踪管理。例如,合理的安排工作顺序、施工计划以及优化任务等。为了提高施工效率以及减少维护成本,BIM技术也可以制定合适的维护计划。

结束语

综上所述,BIM不仅是一类软件,更是一种新的思维方式。建筑幕墙行业以后的发展会是更高程度的信息化和透明化,未来的设计也必将是三维代替二维,随着我国幕墙发展不断成熟,相信BIM技术将会有更大的应用和发展空间。

参考文献:

[1]张晓.BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用[J].墙材革新与建筑节能.2017.

[2]王斌,王丽.BIM技术在幕墙结构施工过程管理中的应用研究[J].建筑技术.2017.

[3]陈龙云.BIM技术在建筑幕墙工程的应用[J].房地产导刊.2017.

论文作者:李奇新

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/7/20

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