嚴(yán)志偉

(格構(gòu)建筑幕墻設(shè)計(jì)(上海)有限公司，上海 210801)

1 BIM技術(shù)的概念與特征

1.1 BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)誕生于1975年，由美國一個(gè)博士提出，BIM技術(shù)是基于工程信息數(shù)據(jù)來創(chuàng)建模型的三維模型，通過數(shù)字信息數(shù)據(jù)能夠模擬出建筑的實(shí)際特征。BIM技術(shù)在應(yīng)用3D技術(shù)的基礎(chǔ)上分析所有信息數(shù)據(jù)，并完成對數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建。BIM技術(shù)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用尤其廣泛，將它運(yùn)用于建筑領(lǐng)域中，不僅可以在建筑結(jié)構(gòu)、幕墻設(shè)計(jì)等前期設(shè)計(jì)中加以運(yùn)用，還能夠?qū)⑺\(yùn)用于施工環(huán)節(jié)、運(yùn)營與管理環(huán)節(jié)、后期維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)中，在建筑幕墻的設(shè)計(jì)中，它的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了對各種數(shù)據(jù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，并可以通過可視化技術(shù)進(jìn)行三維展示，為幕墻設(shè)計(jì)等各項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)工作帶來了極大的幫助。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以提升工作效率，節(jié)省施工成本，有效促進(jìn)了建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 BIM技術(shù)的特征

BIM技術(shù)特征為：①數(shù)據(jù)的結(jié)合性特征，BIM技術(shù)是一個(gè)將建筑工程的前期數(shù)據(jù)進(jìn)行整合的過程，這些信息都具有及時(shí)性、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)；②數(shù)據(jù)的共享特征，在建筑施工過程中，建筑模型是存在于不同施工期和不同項(xiàng)目的工作人員之中的，要保障模型在不同時(shí)期不同工作人員使用中的一致，BIM技術(shù)必須要具備數(shù)據(jù)共享性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的完整共享；③全周期性，BIM技術(shù)提供的信息能夠運(yùn)用于建筑項(xiàng)目施工的各個(gè)階段，包括前期建立階段、中期運(yùn)用階段以及后期維護(hù)階段；④全面應(yīng)用性特征，在一個(gè)施工項(xiàng)目中，不同的施工階段參與施工的人員及其施工方式都是有差異的，BIM技術(shù)的運(yùn)用能夠保證數(shù)據(jù)信息在各個(gè)階段中應(yīng)用的全面性，能夠?yàn)椴煌瑫r(shí)期不同人員提供準(zhǔn)確完善的施工數(shù)據(jù)信息。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用情況

BIM技術(shù)的應(yīng)用在西方國家的應(yīng)用廣泛，我國建筑中對其的應(yīng)用還比較淺薄，尚有很多需要改進(jìn)的地方?？傮w而言，我國相關(guān)人員已經(jīng)對BIM 技術(shù)有了一定的掌握，很多施工企業(yè)也在施工中加大了對BIM技術(shù)的運(yùn)用力度，說明我國對BIM技術(shù)的運(yùn)用有一定的重視度。但不可否認(rèn)的是普及率還不足，雖然BIM技術(shù)已經(jīng)在我國很多建筑施工項(xiàng)目中得到了運(yùn)用，但應(yīng)用率還是不高。隨著建筑需求的不斷增加，在很多復(fù)雜度高、面積大的建筑設(shè)計(jì)中都需要用到BIM技術(shù)，這也催生了很多BIM技術(shù)企業(yè)的誕生，可見，BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用將會(huì)越來越成熟、越來越廣泛。

2.2 BIM技術(shù)在商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑在外觀上的需求開始增加，很多建筑對外觀的設(shè)計(jì)要求較高，特別是大型商業(yè)建筑的幕墻設(shè)計(jì)更為復(fù)雜、難度更大，傳統(tǒng)二維模型設(shè)計(jì)無法滿足這些施工項(xiàng)目的外觀設(shè)計(jì)需求，所以BIM技術(shù)在幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用一開始是為了應(yīng)對設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。BIM技術(shù)的三維特征，能夠?qū)崿F(xiàn)對前期數(shù)據(jù)的模型建構(gòu)，還能做到對幕墻板塊分格的模擬。因此，相較于傳統(tǒng)二維模型設(shè)計(jì)，BIM技術(shù)在商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢更為突出，主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。首先，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)理念到模型的轉(zhuǎn)換。很多設(shè)計(jì)師在進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)理論較強(qiáng)，但無法直接用圖像對設(shè)計(jì)理念進(jìn)行展示，但基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)能夠幫助設(shè)計(jì)師做到設(shè)計(jì)理念向設(shè)計(jì)模型的轉(zhuǎn)換，能夠更加真實(shí)立體地對設(shè)計(jì)師的想法加以展示；其次，有利于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，BIM技術(shù)的運(yùn)用，能夠幫助設(shè)計(jì)師根據(jù)數(shù)據(jù)完成對幕墻設(shè)計(jì)模型的建構(gòu)，同時(shí)也能幫助設(shè)計(jì)師通過模型找到自己設(shè)計(jì)方案中存在的不協(xié)調(diào)不合理等問題，在優(yōu)化方案上能夠給出更為直接的幫助；最后，能夠保證幕墻設(shè)計(jì)運(yùn)用的準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)圖的施工過程中，工作人員可能會(huì)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整更改，這很可能會(huì)影響設(shè)計(jì)理念與建筑特性，BIM技術(shù)的運(yùn)用能夠通過加工和定位的方式確保不被隨意更改，有利于保障設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

3 BIM技術(shù)在商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1)應(yīng)用BIM技術(shù)深化幕墻設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路。一般而言，幕墻設(shè)計(jì)圖紙不可能一步到位，需要多次的調(diào)整與修改之后才能用于實(shí)際施工，但多次的修改和調(diào)整會(huì)極大地影響工程效率，降低設(shè)計(jì)方案修改和調(diào)整的頻率和次數(shù)，對于提高設(shè)計(jì)效率和施工效率具有重要意義。因此，加強(qiáng)對設(shè)計(jì)思路的深化非常重要。幕墻施工中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工和制作是非常重要的施工環(huán)節(jié)，要深化設(shè)計(jì)思路應(yīng)重視對鋼結(jié)構(gòu)BIM平臺(tái)的建構(gòu)，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，需要利用BIM平臺(tái)對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的每一根構(gòu)件的加工與制作環(huán)節(jié)進(jìn)行可視化處理，例如材料選擇、螺栓型號(hào)確定、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等，對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工與制作過程進(jìn)行可視化模擬，分析其中需要進(jìn)行改進(jìn)的地方，最終得出最合理的設(shè)計(jì)方案。BIM技術(shù)還能用于幕墻設(shè)計(jì)中其他多種項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路的深化環(huán)節(jié)，能夠有效提高各個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路的有效性，有利于后續(xù)幕墻施工的順利進(jìn)行。

2)應(yīng)用BIM技術(shù)完成對幕墻分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案規(guī)劃的優(yōu)化。在幕墻設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目方案規(guī)劃是保障幕墻設(shè)計(jì)與幕墻施工準(zhǔn)確性的重要內(nèi)容，特別是在大型商業(yè)建筑的幕墻設(shè)計(jì)過程中，項(xiàng)目方案的規(guī)劃尤為重要。通常而言，幕墻項(xiàng)目方案可分為顧問方案設(shè)計(jì)和施工投標(biāo)方案設(shè)計(jì)兩種，項(xiàng)目方案的規(guī)劃不僅需要建筑師的參與，還需要幕墻設(shè)計(jì)師的參與，目的在于在建筑方案的制定中結(jié)合一些幕墻設(shè)計(jì)師的專業(yè)建議，并解決一些幕墻設(shè)計(jì)中的專業(yè)問題。在設(shè)計(jì)要求更為復(fù)雜的商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)中，更需要幕墻設(shè)計(jì)師參與到幕墻外形設(shè)計(jì)、功能保障、投資價(jià)值評估等環(huán)節(jié)中，幕墻設(shè)計(jì)師能夠給建筑師很多在建筑外形美觀設(shè)計(jì)上的建議，保障幕墻規(guī)劃與建筑規(guī)劃以及架構(gòu)規(guī)劃之間的統(tǒng)一和諧，以保證商業(yè)建筑對于外觀美的追求得到滿足。在這一階段中，幕墻設(shè)計(jì)師可以利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型，把商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的幕墻設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換為三維圖形，為建筑師的施工規(guī)劃提供參考，同時(shí)能夠?qū)φ袠?biāo)書的編寫提供幫助，也為后續(xù)幕墻施工及裝配制作提供重要的參考作用。

3)應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)工程中的數(shù)據(jù)共享需求。商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)的復(fù)雜度更高，因此，需要多個(gè)幕墻設(shè)計(jì)師共同完成設(shè)計(jì)，對實(shí)施結(jié)構(gòu)計(jì)算、技術(shù)分析、特性指標(biāo)分析等設(shè)計(jì)工作進(jìn)行分工完成，如果設(shè)計(jì)項(xiàng)目處于顧問方案階段，幕墻設(shè)計(jì)師還需要與相關(guān)顧問、建筑師等專業(yè)人員進(jìn)行合作?？梢?，在幕墻分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中，必須要做到各種數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一，且需要保障數(shù)據(jù)共享的速度和效率。而要達(dá)到這一要求，就需要用到能夠進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、能夠多方共享使用的設(shè)計(jì)信息庫，以此保障多個(gè)設(shè)計(jì)師之間設(shè)計(jì)信息共享的速度與準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)中包含巨大的信息量，能夠保證后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的共享，因此，BIM技術(shù)在信息共享上的優(yōu)勢特征能夠保證在幕墻分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)流程中各個(gè)設(shè)計(jì)師之間、建筑師之間的信息共享與統(tǒng)一，相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模型，能夠更好地完成對設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化。

4)應(yīng)用BIM技術(shù)完成商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)工程綜合性能的提升。BIM技術(shù)在商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)前期與設(shè)計(jì)過程中各項(xiàng)工作的優(yōu)化，還能夠運(yùn)用其6D模型實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)綜合性能的分析與提升，能夠有效保障幕墻設(shè)計(jì)的綜合效果。在幕墻設(shè)計(jì)尤其是商業(yè)建筑的幕墻設(shè)計(jì)中，不僅要滿足建筑對外觀外形的需求，還需要保障建筑對抗震、抗風(fēng)等綜合性能的追求。通過利用BIM技術(shù)的6D模型能夠做到對幕墻設(shè)計(jì)綜合性能的分析，主要內(nèi)容有：①BIM技術(shù)的6D模型能夠?qū)δ粔Φ目癸L(fēng)性能進(jìn)行分析和探究；②能夠?qū)拐鹉芰M(jìn)行模擬檢測；③能夠?qū)ι虡I(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)完成后建筑內(nèi)部空氣流通情況進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)；④能夠?qū)δ粔υO(shè)計(jì)的水密性進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)；⑤能夠?qū)δ粔υO(shè)計(jì)與相關(guān)建筑規(guī)范要求的吻合度進(jìn)行檢驗(yàn)；⑥通過多種性能、多方面的實(shí)驗(yàn)檢測，能夠保證幕墻設(shè)計(jì)效果能夠達(dá)到建筑綜合效益的最大化。因此，在商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)υO(shè)計(jì)結(jié)果的綜合性能及綜合效益進(jìn)行模擬檢驗(yàn)，能夠?yàn)槟粔υO(shè)計(jì)師根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)方案，確保商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)能夠使得商業(yè)建筑的綜合效益達(dá)到最優(yōu)化。

5)應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)管理流程的優(yōu)化。相較于其他設(shè)計(jì)技術(shù)，BIM技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)崿F(xiàn)對信息的橫向與縱向傳輸，能夠有效保障整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中各個(gè)分項(xiàng)之間的信息流通與協(xié)作。在設(shè)計(jì)難度更高的商業(yè)建筑幕墻設(shè)計(jì)中，多個(gè)專業(yè)交叉的情況是非常常見的，所以在設(shè)計(jì)項(xiàng)目中會(huì)存在管理難度大的問題。因此，加強(qiáng)對設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)協(xié)作管理就非常重要了。利用BIM技術(shù)的協(xié)作設(shè)計(jì)能夠?qū)⒓夹g(shù)以及管理中的風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)出來，能夠有效地降低設(shè)計(jì)工程中在技術(shù)及管理方面的風(fēng)險(xiǎn)因素對幕墻設(shè)計(jì)的影響，以此提升設(shè)計(jì)及施工的效率，提高建筑工程的附加值。BIM技術(shù)在項(xiàng)目技術(shù)數(shù)據(jù)上的管理優(yōu)化，主要體現(xiàn)在幕墻方案圖設(shè)計(jì)以及施工圖設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)上。在大型商業(yè)建筑的施工設(shè)計(jì)中，需要建筑師與幕墻設(shè)計(jì)師的合作，這說明需要施工方與設(shè)計(jì)方達(dá)成良好的合作關(guān)系，才能保障工程設(shè)計(jì)與施工的順利。當(dāng)建筑師對建筑幕墻的類型、作用、技術(shù)數(shù)據(jù)等專業(yè)知識(shí)不了解時(shí)，就需要聽取幕墻設(shè)計(jì)師對這些問題進(jìn)行分析和處理，并給出對應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。但將傳統(tǒng)的管理方式運(yùn)用于商業(yè)建筑的幕墻設(shè)計(jì)中，會(huì)存在精確度不高、效率低等問題。利用BIM技術(shù)能夠?qū)⒏鱾€(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行融合，并通過授權(quán)確保各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)師都能夠同步對模型數(shù)據(jù)的更新，能夠處理幕墻設(shè)計(jì)工程中的自己專業(yè)的問題，既保證了幕墻設(shè)計(jì)中各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的交流，又保證了信息傳輸?shù)乃俣扰c準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代中，城市化進(jìn)程趨勢越來越明顯，建筑行業(yè)的發(fā)展前景也值得期待，隨著建筑要求的增加，設(shè)計(jì)與施工的難度都會(huì)隨之而增加。幕墻設(shè)計(jì)作為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的重要組成部分，對它的設(shè)計(jì)需求也在逐漸增加，加強(qiáng)對商業(yè)建筑的幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，一方面體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，另一方面也意味著城市建設(shè)文明處于不斷發(fā)展的過程中，建筑幕墻設(shè)計(jì)的重要性不容小覷。BIM技術(shù)在建筑幕墻計(jì)中的應(yīng)用，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員建構(gòu)一個(gè)更直觀、更清晰的設(shè)計(jì)模型，在提高設(shè)計(jì)效率以及設(shè)計(jì)水平方面發(fā)揮著重要作用。在對BIM技術(shù)的應(yīng)用上，需要充分結(jié)合其優(yōu)勢和特點(diǎn)，并與實(shí)際設(shè)計(jì)需求相結(jié)合，確保設(shè)計(jì)方案的合理性，確保能夠滿足設(shè)計(jì)與建筑要求。

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