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摘要:建筑行业是我国国民经济的支柱型产业，因此建筑工程质量的提升能够保证我国经济的稳定发展，满足业主的实际需求。在建筑工程中异形建筑幕墙的建设具有一定的复杂性与难度，传统的二维软件已经无法满足异形建筑幕墙的设计，因此就要通过三维模型来对异形建筑幕墙设计进行合理制作。本文通过对异形建筑幕墙中BIM技术的应用进行研究，以期为建筑从业者提供一些参考意见。
关键词：BIM技术；异形建筑幕墙；三维模型
前言：这些年在现代计算机技术与信息技术的快速发展之下，BIM技术在建筑行业中得到广泛的应用。BIM技术在异形建筑幕墙中的应用，能够有效克服在异形建筑幕墙工作中遇到的难度，从而更好的提升异形建筑幕墙建设质量与效率，从而促进我国建筑行业的可持续发展。因此对异形建筑幕墙中BIM技术的应用进行研究具有重要价值。
1.BIM技术概念及特点
恒元悦城9号外墙装饰工程位于慈溪文化商务区17#-B地块，恒元悦城9号外墙装饰工程，共有七幢单体楼组成。1~7#楼外墙为金属铝板幕墙、石材幕墙、铝合金百叶、铝型材装饰线条、玻璃栏板及屋面玻璃采光顶等六部份组成，结构形式为框剪结构形，幕墙最高处为134.5米，标准层楼层标高为3.3米，金属幕墙面积为16万平方米，玻璃幕墙2万平方米，其中一层为石材幕墙，最大层高为9.6米，石材幕墙面积为1.6万平方米，石材为30mm厚光面花岗岩；施工主要采用吊篮施工，裙楼一层利用脚手架施工。本文分析就是建立在此案例基础之上的。
1.1BIM技术概念
BIM技术就是对设施的一种物理与功能性的数字化表达，因此该技术的应用能够对建筑的生命周期进行合理打通，进而提升建筑项目在生命周期内的工作质量与效率，从而达到建设工程设计要求。3D数字化技术是BIM技术最显著的特征，数据在建筑整个生命周期能会出现，并且发挥着重要作用，对数据信息的有效搜集与分析，能够提升项目方案的决策科学性与合理性。同时也能实现数据资源的共享，为整个建筑生命周期提供更加合理的意见。在BIM技术的应用下，能够对外形、尺寸、体积、高度、方向等几何数据及系统等信息进行合理分析，并为整个工程提供合理的意见。在该技术的应用下能够有效提升建筑工程质量与效率，降低工程成本，提升建筑企业的经济效益。
1.2BIM技术的特点
1.2.1信息的完备性特点
在BIM模型中对建筑工程的全部信息进行包括，包括建筑的3D几何信息、拓扑关系的描述、完整的建筑工程信息。比如材料、设备、成本、人员等。在完备的信息条件下，在对BIM技术的应用中，能够对项目工程的全过程进行有效的控制。并且在完备的信息下能够为施工提供更加科学、合理的数据信息，从而提升施工质量与效率[1]。
1.2.2可视化操作的特点
传统的CAD技术无法对一些体力图形实现可视化操作，但是在BIM技术的应用下，能够在图纸设计过程中，建立起3D效果图，这样就能在可视化的条件下，对建筑进行合理的分析。现代建筑工程的结构与设计越来越复杂与专业，并且建筑规模越来越大，高度也越来越高，这就使得很多建筑内容无法通过想象实现，因此就要在BIM技术的应用下，进行可视化操作，将一些较为抽象与复杂的信息通过可视化操作进行表达，这样就能帮助项目人员提供更加准确的信息，进而提升项目建设质量与效率[2]。
1.2.3信息互用性特点
在BIM技术的应用中，由于良好的信息互用性，使得信息的传输与交换能够保持一致。人们在利用该技术时无需进行多次的数据信息输入，只需一次性输入就能在整个项目周期内发挥其重要作用。通过数据信息的共享，能够对不同的部门与部分建立起良好的互通关系，从而提升工作效率。同时在BIM技术应用下，也能降低数据信息的重复输入，这样就能有效降低企业成本[3]。
1.2.4信息的协调性特点
信息的协调性特点是BIM技术很突出的一个特点，在实际的应用中，能够保证数据建立时的关联性与一致性，也能保证不同构件之间的互相沟通与联系。设计师在该特点的利用下，能将信息化建筑模型进行合理建立，将相关的信息进行及时的联系与反映，同时也能提升对模型的修改质量与效率，保证数据信息的合理性与真实性。在该特点的利用下，能够及时发现模型中的错误，进而对错误进行及时的纠正，这样就能有效提升工作效率与质量。
2.BIM技术应用对异形建筑幕墙的影响
在异形建筑幕墙中对BIM技术的应用具有十分重要的影响，能够对异形建筑幕墙的设计进行合理优化。在计算机技术的快速发展下，异形建筑在我国大量出现，知名的建筑为国家大剧院、央视总部大楼等，但是无论是在异形建筑的设计与施工中都存在较大难度。因此在BIM技术的应用下，能够在相关参数的整理与分析下，保证设计得到优化，从而减少项目成本[4]。我国对BIM技术应用于异形建筑幕墙的典型案例就是上海中心的每块幕墙。多达1000多块的幕墙形状却各不相同，为合理解决这个问题，就要在异形建筑幕墙的预制中合理使用BIM技术，对幕墙的相关数据信息以及属性进行合理掌握，通过生产软件对相关信息的编辑，能对幕墙的大小、厚度、颜色等进行合理控制，在现场安装过程中能在BIM模型的要求与指导下，对幕墙进行科学的安装，这样能有效降低生产、运输与按章成本，提高企业经济效益。
异形建筑幕墙的设计中需要在BIM平台基础上对相关参数进行合理分析，异形建筑幕墙进行合理划分，并在科学的方法下对幕墙的尺寸、大小等进行划分，这样就能对异形幕墙上的装饰物进行标准化设计，这样就能将异形幕墙装饰品数量进行合理减少。
3.BIM技术在异形建筑幕墙中的应用
3.1BIM技术在异形建筑幕墙设计中的应用
BIM建模。在本项目中对BIM技术的应用首先就要建立起3D模型，对项目的坐标原点进行确立，并且在设计中使用同一的坐标原点，帮助不同的软件在最短的时间内固定到位置内。通过Revit软件的应用，将项目的轴网与标高进行建立。在建筑结构施工图纸的基础上，对建筑工程的结构模型进行建立。玻璃幕墙体量的创建要在幕墙设计图纸的基础上，将处理好原点的幕墙图纸导入到Revit软件。将建筑结构模型在Revit软件中打开，并另存为建筑幕墙模型文件中，并且将建筑幕墙模型导入到建筑幕墙模型中。将格式为“NWD”的文件从Revit软件中导出，并在Navisworks软件中打开进行碰撞检查，找出设计缺陷，通过验算，确定幕墙方案。
幕墙方案优化设计。第一，玻璃幕墙。对曲面玻璃面板进行优化，最终优化为平面玻璃面板，并对玻璃幕墙空间坐标点赋予可驱动参数。同时在Revit软件张对玻璃幕墙空间的坐标点进行命名，并对相关的尺寸参数进行添加，这样就能在现场施工过程中，在模型中导入现场测量的数据，从而实现模型数据的同步。第二，铝板。在Rhino与Grasshoper的结合下，能对铝板从定位点向外表面进行优化，并将铝板优化为方便加工的平板。Rhino软件中要对大面积铝板进行编号，这样就能在Grasshoper的利用下，对大面积铝板进行切割。铝板展开图需要在Rhino软件里在Grasshoper的利用下进行绘制。
从模型中导出相关的图纸。当在Revit软件中设计优化好图纸后，就要在软件中对立面进行标注，进而将图纸进行导出。间伐图纸导出后，就要在CAD力将幕墙分格进行合理标注，对璃幕墙的平面坐标点也要进行标准。当标注完成之后，就要在CAD软件里将图纸打开。
3.2BIM技术在异形建筑幕墙预制装配中的应用
工厂预加工是幕墙施工技术最常应用的内容，在现场施工过程中就要对构件进行拼装，但拼装存在一定的难度。在BIM模型的应用下，能够在现场施工过程中，对施工技术进行合理指导，保证机电项目的合理安装。BIM技术的应用前提时需要对施工方案进行优化，并且在模拟中对发现的问题进行及时的处理，这样才能在BIM技术在异形建筑幕墙预制装配中的应用的到有效开展。在参数化建模的作用下，能够有效提升工作效率，同时对曲面幕墙的风格，能够在预制过程中降低错误率。在构件预制中能够进行精准的预估，这样就能有效降低施工成本，保证施工安全。下面就对BIM技术在实际作业中的应用进行说明：
石材幕墙施工安装方案：恒元悦城9号外墙装饰工程墙裙楼是石材幕墙系统，且标准安装方法基本一致。
3.2.1施工流程
3.2.2施工方法
第一，准备工作
设计人员要进行技术交底，施工人员要对图纸进行细致的研究与熟悉，掌握施工工艺，加强对施工人员与管理人员的技术、安全等培训工作。同时也要对石材板的质量与数量进行严格的检查，一旦发现质量不达标的材料就要做好处置工作。石材必须严格按照设计图纸上的要求入场。
第二，测量放线
（1）该工作的依据来自于总包单位提供的基准点线和水准点。出外控制线在楼底的放出要利用全站仪进行施工，并在激光垂直仪的使用下，完成控制点的定位工作。
（2）幕墙安装控制线的确定需要根据水平标高点、外控制线进行确定。在确定过程中要对垂直钢线、水平钢线每隔5层与7m做一个固定的指点。操作人员要将相关的数据进行合理记录，这样能方便监理人员的验收。
（3）将各洞口相对轴线标高尺寸全部量出来。
第三，对结构进行检查
（1）对埋件的检查：工作人员为保证测量的准确性，需要将定位新弹在结构表面，这样就能方便施工人员的检查。检查的内容包括预埋件中心线是否与支座的定位线对齐，埋件在不同的位置是否存在偏差，弱存在偏差，一定要制定对应的修正计划，对偏差进行及时的处理。
（2）结构进出的检查：当完成定位工作后，对控制线进行安装。对结构的标高、埋件进出的尺寸进行检查，并进行细致的记录，将检查数据整理报送到监理方、业主等。
3.2.3转接件安装
（1）在幕墙的按照施工中，角钢转接件是十分关键的环节之一，在施工中要对埋板的偏位进行合理处理，做好防雷设施的连接。利用螺栓将埋件与连接件进行连接。
（2）首先就要对埋件的偏差进行处理，并做好处理工作，保证埋件偏差处理工作的安全性与经济性，进而满足施工需求。
3.2.4立柱安装
（1）在安装立柱过程中要在放线位置的基础上进行操作。在施工过程中首先从底层进行，并逐渐向上推移。
（2）石材幕墙外立面的平整对下一阶段的工作具有重要意义。将角位垂直钢丝进行合理布置，操作人员按照钢丝作为定位基准对角位立柱进行安装。
（3）在安装前，就要对立柱的直线度进行有效的检查，按照拉进法进行检查，当发现有不符合施工要求的直线度时，要及时进行校正，保证校正后的数据符合施工要求。
（4）在施工图纸的基础上，对主梁的加工孔的位置进行检查，并利用螺栓将其连接在连接件上，然后对垂直度进行合理调整，利用螺母拧紧。按照连接件上长孔对立柱位置进行调节。
（5）当完成立柱的定位后，对钢丝线的安装进行检查，保证相关尺寸符合施工要求。然后对钢龙骨进行检查，保证钢龙骨的轴线符合直线要求。图示
（6）将竖向的伸缩缝留足，并对钢龙骨进行安装，伸缩缝需要每一个楼层留20mm的缝隙，并在连接时利用250mm以上的插芯进行操作。然后在连接完毕后，利用硅酮耐候进行密封处理。
（7）整个墙面立柱的安装尺寸误差要在控制尺寸范围内消化，误差不得向外伸延，
各竖龙骨安装以靠近轴线的钢丝线为准进行分格检查。检查完毕、合格后，填写隐蔽工程验收单，报监理验收。
4.总结
在BIM技术的快速发展下，异形建筑幕墙需不断加强与市场变化的适应性，这样才能更好的满足人们的需求，以及对高质量异形建筑幕墙的要求。因此在BIM技术应用下，通过其可视化、信息的协调性等特点，能够在异形建筑幕墙设计与异形建筑幕墙预制装配中发挥其重要作用。在异形建筑幕墙中对BIM技术的应用，能够有效提升建设质量与效率，降低建设成本。
参考文献：
[1]邱荣昌, 李飞. BIM技术在某大型复杂游艺项目双曲面异形结构算量中的应用[J]. 建筑施工, 2017, 39(9):1425-1427.
[2]葛燕锋, 陈龙. BIM技术在三维异形曲面结构施工中的应用[J]. 山西建筑, 2017, 43(11):33-35.
[3]王联, 李国文, 平勤艳,等. 基于反求工程的精准模型在异形幕墙施工中的应用研究[J]. 价值工程, 2018, v.37；No.500(24):180-182.
[4]贾海涛, 林丽丽, 郭巍. BIM在华润城华润置地大厦幕墙施工中的应用[J]. 建筑技艺, 2018, No.272(5):124-125.
论文作者:徐进飞
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/27
标签：幕墙论文; 建筑论文; 异形论文; 技术论文; 模型论文; 信息论文; 数据论文; 《工程管理前沿》2019年第03期论文;