摘要：建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型基础，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，简称“BIM”。随着社会发展，超高层建筑形态多变，高度不断超越，幕墙结构日益复杂。建筑体量大、系统设施复杂、各分包单位信息交流量大等一系列原因，使BIM 技术在建筑施工中越来越受重视，国内一些实力领先的单位已经开始尝试 BIM 技术的应用。基于此，本文主要对 BIM技术 在幕墙设计中的应用进行分析探讨。
关键词：BIM技术；幕墙设计；应用
引言：
BIM技术进入国内市场的时间是 2009 年，它首先主要应用于设计院，之后才逐渐被政府的相关单位、各方面的行业协会及承包各种施工的企业看中并进行大幅度的推广和使用。在四家机构联合发布的调查报告中，我们可以得知，我国在2010 年对于BIM 技术的了解已经达到60%，而这个比例在2011年又增加了 17%，现在国内BIM的使用已经达到了普及程度，尤其在以设计院为首的各个企业中的其使用已经达到了30%的概率。基于此技术的高级特性，我们国家的一些外形繁琐的大型工程已经开始将 BIM 技术列入使用范围。随着我们国家超高层建筑的增多，再加上建筑的外观不断升级，使得建筑幕墙的设计变得格外复杂和困难，所以BIM技术渐渐出现在大家的视野中。
1 BIM 技术的应用
1.1BIM 技术在国内应用现状
BIM 技术在美国等欧洲国家应用十分广泛，但是我们国家对此技术的应用只是初级阶段，所以存在很多需要进步的方面。首先，BIM 技术在我们国家的普及程度要加强，虽然绝大部分的业内人士对此技术也有一定程度的掌握。再者，设计院已经很少有不适用BIM技术开展工作的项目了，而且已经有越来越多的业主重视并开始使用BIM技术开展自己的建筑项目。第三，现在很多施工单位在承包项目的时候会选择使用BIM技术为自己创造更大的经济效益，同时，有不少具有复杂外观设计的大型项目会强制要求在项目中使用 BIM 技术，这些都给BIM技术在中国的发展做好了铺垫。目前，越来越多的BIM技术型咨询公司如春笋般出现在大众的视野中，很多的院校也已开设此专业课程，培养相关类型的人才，促进BIM技术在国内的发展。
1.2 BIM技术在建筑幕墙上的应用
最初BIM技术的出现只是为了解决一些外观相对复杂的建筑项目，因为原始的 CAD二维图已经不能满足项目的需要。而BIM技术拥有三维功能，可以根据建筑项目前期的数据进行模型的建立，并按照实际中存在的幕墙进行板块分格，最后根据分格将建立的三维模型进行拆分，形成最终的施工指导图。BIM 技术与传统的CAD制图相比，它存在很多方面的优势：
1.2.1 曲面性
大部分设计师的设计都是理论性相对较强的，并不是可以直接用一般的图像表现出来的，其参数约束性较强。但是BIM设计就可以根据设计师的想法，利用自身强大的三维功能，将设计师的想法变成真正的模型呈献给所有的参与人员。
1.2.2 优化方案
BIM设计可以根据设计师的方案，通过参数化来对幕墙的分格进行约束，完成成型的模型。通过此模型，可以帮助设计师在自己的设计理念和方法中找到与项目的成本不协调的地方，帮助设计师优化自身的方案，也帮助建筑项目创造更大的经济效益。
1.2.3 检查设计问题
当利用BIM设计监理成型的模型后，设计师可以根据其与其他数据的对比，找到该设计存在的缺陷和问题，经对其进行快速的解决。
1.3 保障设计的延续性
因为现在的很多项目在建筑的过程中，建筑工人会因为一些原因将建筑的外形一定程度的更改，这样就违背了设计师的设计理念，而且会影响建筑物的特性。根据BIM设计建立的模型可以制作加工图和定位图，这样就可以保证设计图纸不会中途施工的过程中随意被改动，保障了设计的延续性。
2 BIM 技术的幕墙设计及施工
2.1根据统计，国内现已采用的BIM技术进行幕墙设计及施工的项目有不少。如深圳市南山区华润深圳湾国际商业中心项目华润大厦幕墙工程、哈尔滨歌剧院、凌空SOHO、长沙梅溪湖歌剧院、银河SOHO、广州无限极广场幕墙工程等。
华润“春笋” 哈尔滨歌剧院 凌空SOHO
2.2本文仅拿华润“春笋”项目进行BIM相关技术介绍说明。
2.2.1工程概况
深圳市南山区华润深圳湾国际商业中心项目华润大厦幕墙工程（如图所示）位于深圳湾体育中心，深圳后海中心区核心位置，科苑大道东侧，海德三道南侧，是深圳市的又一地标性建筑，设计采用独特的圆筒形，外形宛若一只秀丽挺拔的“春笋”，于深圳湾畔破土而出。
2.2.2 BIM技术在方案设计阶段的作用
BIM技术具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点，对方案设计的方案比选、方案调整、性能分析、可视化表达具有非常重要的意义。幕墙作为建筑外围护结构，在美观的基本要求得到保障的同时，对防水等功能节点的要求也非常高。本项目形似“春笋”，垂直方向上每一块单元板块与水平面的夹角都在变化，水平方向为圆形，上下层单元板块以及同一层相邻板块之间的交接处防水难度大，用传统的设计方法，容易忽视遗漏。通过BIM技术进行可视化建模，能及时发现玻璃单元板块与不锈钢装饰线单元板块在交接处的防水是否存在问题，若有问题，则在可以方案设计阶段采用必要的技术手段来规避这种通常在施工阶段才发现的隐蔽性问题，该技术对方案的设计比选、调整以及性能分析具有相当大的辅助作用。此外，通过BIM建模模拟，可以提前发现哪些设计方案无法在施工中实现，从而进行方案调整，使设计方案合理性、可操作性得到保证。BIM建模的另一优势在于工程算量，这样可以从经济效益上评估设计方案的优劣，为方案比选提供多方位、多角度的参考。
2.2.3 BIM 技术在施工阶段的优势
“春笋”项目标准层幕墙形式单一，但是外形逐层变化大，单元板块数量种类多，板块间的变化虽然不大但不可忽略，单元板块间的配合精密，容错率小，单元板块加工误差稍大，就会导致安装出现问题。玻璃单元板块多为梯形板块，板块工艺复杂，施工单位在下料过程中如果通过传统设计方式，具体操作过程中，存在以下三个主要问题：
1）设计人员板块工艺图制作难度大，精确度难以得到保障，出图量大。
2）工厂生产单元板块时从设计人员手中得到的工艺图数量多，信息量大，生产过程中容易出现纰漏。
3）工厂生产的单元板块数量多，外观差异小，吊挂安装过程中容易出现错误。采用BIM技术建模，为这几个主要问题提供了有效的解决方案：
A、通过 1：1 实体建模，能够有效保证上下两层单元板块以及左右相邻单元之间的连接配合，能够保证变截面不锈钢装饰线光滑平整连接，放样精确度高，为工艺图出图提供参考。
B、实现BIM系统软件与工厂加工系统软件的信息对接，根据BIM系统的三维模型数据进行构件的加工，确保加工、组装精度。
玻璃单元板块连接处 不锈钢装饰线单元连接
如上图所示，通过实体建模，复杂曲面单元板块间的连接平滑可靠，有效避免传统下料方式可能造成的板块间配合不利的情况。
C、BIM技术建模是一种参数化建模，模型中就可以得到板块元件的实际加工工艺，工厂可以通过模型更清晰的得到每种板块加工所需的工艺，有效的减少了大量工艺图可能造成的混淆，使设计到生产过程中的信息传递更加简单明了准确。
D、从BIM系统提取幕墙控制点的坐标定位数据，作为测量放线投测及校核依据。
E、利用BIM系统软件对幕墙的施工全过程进行模拟，实现施工的全过程控制，可有利于调节工程进度，控制时间成本。
F、幕墙专业与土建、钢结构、室内装饰、机电、暖通、给排水、消防在施工过程中会有交叉，需通过BIM模型可避免各分包之间的碰撞确保施工工期及安装质量。
结束语：
综上所述，我们可以知道随着时代的变换、生活水平的提高以及经济的快速发展，我们国家的各种行业的兴起都带动着科技的不断进步，BIM技术在幕墙设计及施工中也是一种必然的趋势。它是时代的需求，它的应用不仅提高了我们国家的技术的发展，还能为不同的企业的发展做出很大的贡献。所以我们要注重对BIM技术的应用，提高资源的利用率、节省不必要的成本，促进企业、社会和国家的共同发展。
参考文献：
[1] 邓颖欣，张冲. BIM在幕墙设计中的应用[J]. 城市建设理论研究（电子版）. 2017（23）
[2] 董琛，王丹阳. BIM技术在幕墙工程中的应用[J]. 门窗. 2016（03）
[3] 邓春蓉. BIM技术在建筑设计中的应用研究[J]. 建材与装饰. 2016（42）
论文作者:尹丽莎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：技术论文; 幕墙论文; 板块论文; 单元论文; 项目论文; 模型论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第27期论文;