摘要：随着经济的蓬勃发展，幕墙愈发普遍的用于建筑外立面，特别是非线性曲线越来越多的用于建筑设计，异型幕墙深化设计及出图变得愈发困难，随着BIM技术的发展参数化建模能有效解决这一问题。本文通过对某异型建筑幕墙工程进行BIM建模完成深化设计并科学的指导了现场施工，取得了较好的经济与社会效益，可为类似工程的施工提供经验和参考。
关键词：异型建筑幕墙；BIM参数化；深化设计出图；工程BIM应用
1.工程概况
湘潭县一中艺体馆项目位于湘潭县中心区，作为重要的文体项目是该地区重点工程及地标工程之一。项目总建筑面积14815㎡，总高度23.99米。屋顶采用网架结构金属及玻璃采光屋面，立面均为幕墙。建筑总体呈波浪形态，造型多变极具美感（图1）。
2.工程特点与难点
本工程由于造型特殊施工标准高，为项目带来了多个方面的困难，其中主要有以下几个方面：
（1）造型多变、结构复杂。项目主体为波浪造型由多个不同曲率的弧线组成，幕墙面板为异型，深化设计及施工必须充分考虑造型带来的困难。加上项目包含多个超高、大跨度空间，为幕墙主龙骨设计带来极大的困难。
（2）幕墙形式多、难度大。项目幕墙主要为构件式幕墙包含多种形式（明框、半隐框、隐框）、多种材料（玻璃、金属、石材），加之屋顶为球接钢网架，建筑在平面、立面上的空间变化特别多，为幕墙施工带来巨大的难度；
（3）管理目标高。项目专业多、班组多，管理协调工作难度大，且质量目标为省级优质工程金杯奖，需要运用更科学的管理工具进行精细化管理；
（4）工期要求紧。项目总工期仅有330天，为预留出足够的异型幕墙面板订货加工时间，幕墙深化设计出图仅有45天。
3.BIM实施组织
3.1人员的组织
为实现本项目各项目标，在相关目进场后我公司即抽调精干力量组成幕墙BIM攻关团队，由经验丰富的BIM工程师带领开展BIM深化设计工作。在实施准备阶段通过与项目总包团队的沟通，明确了“总体协同、专业配合、全员参与”的BIM应用方针，由项目技术负责人与BIM负责人带领2个技术组协同开展应用工作。
3.2主要BIM应用点的选择
根据分析项目特点及难点，BIM团队选择了设计到施工信息转化率高的Revit作为主要建模软件。深化设计采用优势明显的多种软件配合，软件间主要采用高IFC格式进行信息传递。模型整合及应用按照成果类型，选择较为成熟的软件。其主要内容如下图：（图2）
4 .BIM应用
4.1熟悉幕墙设计方案
实施前项目团队对设计方案进行详细分析，确定基本建模方法及应用流程。对原建筑、结构、机电设计图纸进行问题筛查，汇总相关问题形成《图纸问题记录》与设计单位充分沟通，为实施阶段做好准备。
4.2参数化曲面拆分
采用Rhion对建筑外立面曲面进行建模，将项目拆分为顶面、南北立面、侧立面三个曲面模型。采用参数化对各立面的基本板块进行拆分，划分出基础面板位置（图2）。
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4.3参数化建族
根据幕墙设计规范，参考成熟项目的幕墙设计要求，在设计前对本项目拟采用的主要构件进行参数化建族。
4.4幕墙深化设计
根据准备阶段相关成果在基本曲面模型上通过导入参数化族在Revit软件中完成深化设计幕墙模型。重点细化埋板、龙骨、面板、防雷、防火的位置及做法，并对相关模型构件进行二次碰撞检查，实现模型精度LOD350（图3）。
4.5专业间碰撞检查及协同调整
由于项目造型特殊，侧立面呈波浪造型，幕墙龙骨呈扇形分布。上下龙骨间距过大将造成矩形面板无法粘接。为此在深化设计第二阶段，明确在不影响整体建筑设计效果的前提下对侧立面面板进行再次深化。通过参数化调整龙骨间距，尽量减少异型面板的数量，从而实现项目成本的降低（图5）。
4.6埋件、龙骨、面板出图
在最终BIM深化模型的基础上，根据出图规范出具埋件位置图、钢龙骨深化设计图、幕墙龙骨深化设计图、幕墙面板深化设计图。
4.7主要材料算量统计
由于项目幕墙形式复杂材料种类多，在深化模型基础上采用软件自动统计并形成主要材料用量表，系统的说明每一块面板的位置、材料的种类、面板形状及详细尺寸。相关信息能够直观的指导现场施工，同时有效避免相近面板的错误安装。
4.8 BIM可视化交底
项目采用参数化BIM进行深化设计必须充分利用其技术的优势，BIM关键优势就是可视化带来的直观。在应用阶段，团队根据详细的BIM模型，对幕墙安装工艺制作工艺交底动画（图8），对各个节点出具三维节点图（图9）。通过多种形式的交底增强现场管理人员对设计方案的理解，保证施工质量。
4.9信息化应用
项目团队将BIM深化设计成果及施工技术资料运用信息化技术管理，主要采用基于BIM模型的管理平台动态链接存储项目相关信息。采用自主研发的自动二维码插件对项目每一块面板生产二维码，在面板生产过程中委托生产厂家粘贴好二维码，材料进入现场后施工人员即可根据扫描的信息确定面板安装位置。
5总结
本项目采用参数化BIM技术进行幕墙深化设计，克服了特殊建筑造型带来的设计困难。通过BIM技术多次分析验证深化方案，在保证设计效果及使用功能不变的前提下，大幅度减少异形面板的数量，降低了施工成本，累计节约费用16万元。通过BIM模型生成材料清单，运用BIM进行可视化交底，通过信息化进行现场管理等措施，提升了项目管理水平，保证了施工质量，创造了良好的社会效益。本项目成功应用也将为今后类似项目提供良好的借鉴，为幕墙设计、施工技术的发展积累更多经验。
参考文献
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论文作者:杨玉泽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
标签：幕墙论文; 项目论文; 面板论文; 龙骨论文; 参数论文; 模型论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第24期论文;