BIM在幕墙设计中的应用分析杨丽

BIM在幕墙设计中的应用分析杨丽

(深圳市方大集团股份有限公司,广东深圳518055)

摘要:BIM技术为满足现代建筑设计需求,作为计算机信息技术发展的产物,以其可视化、协同效率高、参数化和对项目全生命周期的统筹,逐渐赢得了建筑行业市场的广泛认可和投入实际使用。过去传统的二维设计图已经不能与时俱进的去满足,现代建筑多元化和复杂化设计的要求。现今建筑幕墙方案设计以及各个过程的要求,都要依靠BIM三维建筑软件,去实现交互式和可观式设计和施工等。基于此,本文主要对BIM在幕墙设计中的应用进行分析。

关键词:BIM;幕墙设计、应用;

随着国内百万人口城市大规模建设需要,各地如春笋般涌现出一批批具有独创性和造型奇异的地标性建筑,如大空间、大跨度、异形建筑等,各种不同类型的幕墙体系在建筑外皮上应用的越来越花样百出,造型独立。BIM初期在幕墙中的使用,最早不过是用于一些外形特别复杂的项目,例如:某些项目对应的双曲弯扭的截面,用CAD制图是无法绘制的。BIM软件拥有强大的三维功能,可参数建模,让设计师们可轻松的在模型的基础上进行设计和分析等,然后按照建筑图对应设计对幕墙进行划分区域和分格,最后再从三维模型中,拆分出任何一个设计师需要的板块,更能直接生成各构件加工图,以此准确地指导加工,保证幕墙安装完成面的实现,同时能流畅的表达出建筑师和幕墙设计师所需要的外观效果。

1BIM技术和幕墙概述

1.1BIM技术概述

BIM建筑信息模型的建立可谓是建筑领域的又一次革命。BIM是一种技术、方法、机制和机会。通过集成项目信息的收集、管理、交换、更新、存储过程和项目业务流程,为建设项目生命周期中的不同阶段、不同参与方提供及时、准确、足够的信息,支持不同项目阶段之间、不同项目参与方之间以及不同应用软件之间的信息交流和共享,以实现项目设计、施工、运营、维护效率和质量的提高,以及工程建设行业持续不断的行业生产力水平的大幅度提升。

1.2幕墙概述

随着城市化扩张式建设的需要,各地如春笋般涌现出一批批具有独创性和造型奇异的地标性建筑,如大空间、大跨度、异形建筑等,各种不同类型的幕墙体系在建筑外皮上应用的越来越花样百出,造型独立。幕墙作为建筑的外围防护,不单纯是建筑的外衣,更准确地是建筑功能及建筑模型不可分割的部分。幕墙设计作为建筑设计的深化和细化设计,首先对建筑师的设计理念应能够充分的理解和体会,同时更需要有与建筑设计匹配的实现工具以保证设计的可实现性和延续性,以更好的完成业主想要的效果和建筑师想表达的理念和美。

2BIM的特征

2.1可视化

可视化是BIM另一个较为突出的特点,可视化即“所见即所得”,建筑行业可视化的应用对项目建造来说非常重要。比如:在施工蓝图中的节点构造、构件信息等都是通过二维线框表达。一批较为简单的构造和设计可以通过人的想象和理解来实现,但是随着不规则建筑物或者复杂造型的出现,仅凭大脑想象就难以直观理解。这时,BIM可视化的特点就为这类问题提供了解决的办法,它的可视化体现在可以把复杂的建筑物以三维立体实物图表达出来。不仅如此,还可以通过各种设计和操作,对项目的设计、施工、管理和运行等实行可视化处理。

2.2模拟性

BIM最大的一个特点就是它的模拟性,并且模拟性较强,体现在不仅能够模拟建筑物实物,还能够去模拟建筑物建成的整个项目的实施过程,也就是说BIM技术兼顾了过程和结果两个方面。具体来说,在设计过程中,可以利用BIM对项目进行结构安全模拟、光照模拟等;在施工阶段过程中能够进行5D模拟(三维模型加时间及费用),通过完整全面地模拟现场施工的状况来优化和完善施工的方案,从而可以节约成本、优化项目方案;最后在项目的运营阶段还能够利用BIM及相应灾害分析模拟软件对应急方案进行模拟。

3BIM技术在幕墙设计中的作用

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,在传统的设计方法中,容易被忽视遗漏。通过可视化建模,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存在较大问题,在方案设计阶段就可以采用必要的技术手段来规避这种在施工阶段才有能发现的隐蔽性问题,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。

4BIM在幕墙中的应用分析

4.1幕墙系统基础建模

根据设计师的图纸和幕墙顾问公司的大样节点图,快速搭建模型,直观展示建筑的真实外观,完成幕墙系统的基础建模,也可通过与其他专业模型整合检查幕墙的设计缺陷和建筑、机电、结构、钢结构的问题。基于BIM创建的三维模型,对外幕墙、外幕墙支撑钢结构及其他相关专业进行碰撞检查,提前发现各问题,协调解决,避免在施工阶段才发现错误,以为之晚矣。

4.2幕墙深度建模

通过幕墙公司的节点图以及前期制作好的模型进行深化建模,模型参数化可以提取出加工、定位所需的数据。根据幕墙公司的需求制作加工图、定位图等。幕墙公司按照BIM建模的数据图纸进行生产和安装,保证了设计师对建筑外形要求的延续性,避免在施工阶段对建筑形体的变更。

4.3可视化的技术交底

常规的技术交底程序为幕墙单位的项目技术负责人填写技术交底内容,下发工长了解后签字存档,项目部工长将大致了解的内容口头传授给一线实际操作的工人。技术交底能否到位受限于技术负责人的文字表达能力、工长的理解能力和口头表达能力以及工人的理解能力。由于语言描述抽象、理解能力的差异,往往导致节点复杂、特殊要求多的幕墙技术交底工作,达不到预期的效果。运用BIM技术可以将构造复杂的幕墙节点通过模型和模拟施工形象进行展示。

4.4构件加工图,定位图与数据

模型可直接导出材料加工图纸,直接与加工厂接口,进行下料加工。基于BIM模型,可快速分析现场测量数据,自动对不同偏差情况分类判别(正常偏差征超差项超差),效率大大提高;可运用现场测量数据,快速修正设计模型,提取加工图,抽取细部定额理论数据。即使在超过设计运行的偏差情况下,也通过快速设计变更响应设计加工运输绿色通道等措施,在最短时间内可将新构件运至现场。

5结语

BIM技术在幕墙设计中的应用保证了每一步工作的合理性、科学性、可控性,总而言之,BIM为建筑设计和施工带来了诸多便利。随着三维技术的应用日趋成熟,幕墙以及BIM技术的不断发展,相信它给建筑业及幕墙界带来的效益会不断提升。我们只有结合中国特色认真学习、结合实际、努力实践、勇于探索才能尽快走出一条新的发展之路。该技术的运用将会成为建筑界的主流,前景无可限量,并且将会是建筑界一场值得庆祝的大革命!

参考文献

[1]李轶群,张兆云.BIM在幕墙设计中的应用[J].门窗,2015,(04):11-12+18.

[2]董琛,王丹阳.BIM技术在幕墙工程中的应用[J].门窗,2016,03:18-19.

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