韓云飛

中幕建筑裝飾工程有限公司 北京 100070

1 建筑幕墻設(shè)計現(xiàn)狀

建筑外墻一般具有節(jié)能、安全、簡潔、美觀的特點，現(xiàn)今的高層建筑、大空間的設(shè)計大多都會采用具有美觀特性的輕質(zhì)幕墻作為建筑物的外墻圍護結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)支撐與鑲嵌材料一起構(gòu)成幕墻系統(tǒng)，并且對主體要求具有位移與形變的能力，還要具有安全、強勁、美觀、吸聲等特點。建筑的外衣是建筑幕墻，一個建筑是否能夠達到一眼中意的效果，很大程度上都是建筑幕墻的效果，因此，不管是建筑的工程師還是業(yè)主都越來越重視建筑物幕墻，而BIM應用最得力的應該是異性幕墻，它形狀多變并非規(guī)范，建筑的材料也異形多變，有彎有直，有前有后、有凹有凸。

在幕墻設(shè)計中，當前的cad軟件二維圖紙已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在復雜、多樣的幕墻設(shè)計，不能簡單快速的呈現(xiàn)出設(shè)計師的設(shè)計想法。BIM技術(shù)就是一款彌補這些缺陷的軟件，我國建筑行業(yè)對BIM技術(shù)的應用還處于起步階段，并且在應用中有些不是太規(guī)范完美的地方。但相信在不久的未來BIM技術(shù)應用會越來越廣泛，因為我國并不缺少BIM技術(shù)精通的人才，在他們的帶動下不少建筑公司開始了對BIM的應用。但是無論是與外國的應用程度相比還是我國自己在建筑中的應用普及都是有一定差距的。隨著現(xiàn)今建筑風格的需求，有更多面積大、建造復雜的建筑構(gòu)造中應用BIM都會有極大的幫助，而BIM技術(shù)公司也就應運而生，從這些情況可以看到在不久的未來，BIM技術(shù)在我國會日漸穩(wěn)定、成熟[1]。

2 BlM技術(shù)在建筑幕墻設(shè)計中的應用特點

BIM技術(shù)相對于二維模型優(yōu)勢更加明顯。主要表現(xiàn)為以下三點：第一，把設(shè)計想法圖形化。大部分設(shè)計師進行幕墻設(shè)計時，設(shè)計的想法、觀點很多，也很雜亂，并且二維性質(zhì)軟件無法根據(jù)設(shè)計者提供的信息做出易于理解的模型，但BIM技術(shù)的方法可以幫助設(shè)計師把設(shè)計想法圖形化的展示出來，讓負責施工的人有指導的做好工程的建設(shè)。第二，設(shè)計方案的改正具有快速、高效的特點。設(shè)計師能夠在BIM中輸入數(shù)據(jù)，在利用BIM技術(shù)的功能，建造出符合自己建筑理念的模型，而且設(shè)計師還可以根據(jù)BIM技術(shù)中展現(xiàn)出來的幕墻系統(tǒng)找出自己設(shè)計方案的不妥帖的問題，從而進行改進自己不足之處，這種方式對優(yōu)化方案起到很關(guān)鍵的作用。第三，保證幕墻設(shè)計方案的準確執(zhí)行。在建筑工人根據(jù)圖紙進行施工的過程中，工作人員由于種種原因都可能會把設(shè)計圖紙進行改動，這可能會導致設(shè)計的理念與呈現(xiàn)結(jié)果有差異，而BIM技術(shù)的產(chǎn)生，能夠彌補這一缺陷，使設(shè)計理念不會被輕易的改變，有利于設(shè)計的準確執(zhí)行[2]。

3 BlM技術(shù)在幕墻系統(tǒng)設(shè)計中的應用

3.1 BIM技術(shù)讓設(shè)計思路易于理解

建筑物的圖紙一般情況下都是需要多次更改的，多次修正之后才會進行實施，但這種情況的弊端就是會導致我們工程的效率非常低。因此，解決設(shè)計方案的屢次修改問題是我們工程提高效率的關(guān)鍵，此項問題的解決也會對我們建筑行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。由此，BIM技術(shù)的出現(xiàn)會加強設(shè)計思路的展現(xiàn)。幕墻構(gòu)造的過程中，鋼材建造構(gòu)造的環(huán)節(jié)是幕墻設(shè)計中關(guān)鍵，BIM技術(shù)讓鋼材的建造更加高效，通過可視化的特點，讓鋼材設(shè)計的細節(jié)詳盡的展現(xiàn)于人們的眼前，完善自己的設(shè)計思路，從而給出令人滿意的方案。BIM技術(shù)可以應用于幕墻鋼材的加工與制作過程，但不限于此，它還可以在其他項目中提高各個項目的效率，有利于之后幕墻環(huán)節(jié)的順利實施。

3.2 BIM技術(shù)優(yōu)化分工協(xié)作

幕墻項目方案有兩種，但這兩種項目方案都是需要一個包含多種方向的設(shè)計團隊共同完成，不僅僅要求建筑師，幕墻設(shè)計師也是必不可少的，這種合作的目的是讓這個幕墻的設(shè)計不僅要有建筑師的想法，更是需要結(jié)合幕墻設(shè)計師的想法，以此來解決一些幕墻設(shè)計建造中的專業(yè)問題。在復雜、美觀的幕墻設(shè)計中，幕墻設(shè)計更加需要設(shè)計師在幕墻的外觀形狀的設(shè)計、幕墻的材料、功能等方面發(fā)揮作用，建筑師可以從幕墻設(shè)計師那里獲得更多專業(yè)的信息，比如在外觀的選取、建造材料的選擇等方面，能夠保證幕墻的設(shè)計與建筑物的其他方面的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，從這一點上統(tǒng)一整個建筑物的外觀以及內(nèi)在選材等各方面的協(xié)調(diào)、美觀。BIM在根據(jù)自己的獨特性，把數(shù)字、信息變成可以看見的立體模型，把建筑師的設(shè)計方案轉(zhuǎn)化成方便觀看理解的三維圖形，從而，為建筑物的構(gòu)成提供便利，與此同時，建筑的招標書可以更加清晰的呈現(xiàn)這部分的內(nèi)容，也為后續(xù)幕墻的施工，建筑的構(gòu)造提供重要的、有價值的參考。

3.3 BIM技術(shù)滿足幕墻設(shè)計中數(shù)據(jù)共享的需求

一般比較復雜、美觀建筑物的幕墻的設(shè)計是有一些難度的，這種情況就要求一個設(shè)計團隊根據(jù)設(shè)計幕墻的特點進行分工建設(shè)。若建筑物的設(shè)計項目處于顧問方案階段，這時幕墻設(shè)計師就要與建筑師等專業(yè)人士合作。從項目規(guī)劃中，可以看到幕墻系統(tǒng)在分項工程設(shè)計中，設(shè)計師一定要做到各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、一致的更新，數(shù)據(jù)還要更新的及時，設(shè)計過程中，想要達到這一要求，就要把數(shù)據(jù)建造成能夠統(tǒng)一使用、調(diào)度的，能多方位同享的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)這個數(shù)據(jù)庫的作用使得多個設(shè)計師之間保持信息的快速更新、共享。而BIM技術(shù)中含有大量的信息，使得數(shù)據(jù)庫中的信息可以及時更新、使得設(shè)計師之間的信息能夠共享[3]。

4 BlM技術(shù)在幕墻系統(tǒng)設(shè)計中的優(yōu)勢

4.1 可視化及參數(shù)化設(shè)計

BIM技術(shù)提供了非常方便的可視化功能，也就是我們常說的所看即所得。對以往以2D線條表現(xiàn)的構(gòu)件改采用3D視覺進行展示；跟效果圖所不同的是，這些3D圖是通過構(gòu)件的信息庫自動生成的，能夠反應出構(gòu)件之間的互動性和關(guān)連性。所以在BIM之中，整個過程都是可視化的，不僅能夠展示三維效果，產(chǎn)出各類報表，更重要的是項目設(shè)計、建造、運營和維護過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。

4.2 協(xié)調(diào)性及構(gòu)件關(guān)聯(lián)性設(shè)計

幕墻施工設(shè)計全生命周期是一個復雜的過程，一旦項目的實施過程中出現(xiàn)了問題，參建各方就需要開協(xié)調(diào)會議查找問題原因，提出解決辦法，進而出具變更。施工中常會遇到的碰撞問題，通過BIM的碰撞檢查就可在設(shè)計時間處理碰撞報告，做成碰撞檢測數(shù)據(jù)，供參與的各方進行討論協(xié)調(diào)。

4.3 進行各種模擬檢驗

通過BIM可提取建筑物模型數(shù)據(jù)，進行模擬計算、模擬演習等。在設(shè)計時間中，BIM可以對建筑模型進行模擬計算和實驗，例如：節(jié)能模擬、日照模擬、熱能傳導模擬和緊急疏散模擬等；在招投標和施工階段可以進行4D模擬，也就是根據(jù)施工組織設(shè)計模擬實際施工，優(yōu)化施工方案來指導施工；還可以加上造價成本做5D模擬，從而實現(xiàn)成本控制；后期運營階段則可模擬與外墻有關(guān)的日常緊急動線的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

4.4 協(xié)同作業(yè)設(shè)計

隨著幕墻施工設(shè)計復雜性的增加，跨專業(yè)的合作成為建筑設(shè)計的趨勢。BIM為傳統(tǒng)幕墻施工設(shè)計提供了良好的技術(shù)協(xié)作平臺，提供了建筑物的統(tǒng)一完整信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變更后信息的連動性。例如，結(jié)構(gòu)工程師改變柱子的尺寸時，建筑模型中的柱子也會立即更新。BIM還為不同的設(shè)計單位、施工單位提供了一個良好的協(xié)作平臺，例如施工單位可以在建筑信息模型基礎(chǔ)上添加時間參數(shù)進行施工4D虛擬，控制施工進度等等。BIM技術(shù)不僅僅改變了設(shè)計單位、施工單位傳統(tǒng)的工作協(xié)調(diào)模式，而且還使業(yè)主、政府部門、材料制造商和施工單都可以基于同一個BIM模型協(xié)同工作。

4.5 接口整合及工序檢查

首先可依營建管理專業(yè)，將幕墻工程與其它工項或機電系統(tǒng)，需要厘清的界面關(guān)系找出來，作為建模及應用的界面，再把碰撞沖突找出來加以檢討管理，后續(xù)再將幕墻工程總體工程進度完全依照實際現(xiàn)場工程規(guī)劃區(qū)分為系統(tǒng)及分區(qū)，制作成與施工計劃較為一致，含有施工動線的幕墻工項4D工序，做為總體進度中與其他工項協(xié)調(diào)的溝通工具。

5 解析BlM在幕墻施工設(shè)計管理中的作用

將BIM技術(shù)運用在工程項目管理當中，其主要是通過數(shù)字建模的方法，對其整體和建筑結(jié)構(gòu)開展解析。對幕墻施工設(shè)計項目開發(fā)過程中，為了全面將其建設(shè)成效提高，需要特別注重以仿真過程為基礎(chǔ)進行三維建模。這種技術(shù)能夠更好將幕墻施工設(shè)計數(shù)據(jù)信息進行整合，對幕墻施工設(shè)計進行開發(fā)和運轉(zhuǎn)過程中，區(qū)域環(huán)境仿真解析可以更好對各項數(shù)據(jù)信息進行整合，使用各類數(shù)字管理平臺開展有效仿真操作。在這種情況下，對BIM技術(shù)高效運用能夠有效將幕墻施工設(shè)計施工管理的效率提高。以高效率的建模作為基礎(chǔ)，這種技術(shù)可以更好提高幕墻施工設(shè)計整體管理成效。將BIM技術(shù)運用在設(shè)計方面，對建設(shè)實際操作提前進行把控，能夠更好改善控制中的各類問題，推動幕墻施工設(shè)計項目活動的穩(wěn)定開展。

實際運用BIM技術(shù)可以對幕墻施工設(shè)計施工中所包含的各類信息進行整合，一般情況下投標人員中標之后，需要根據(jù)各方標準整合擬訂前期BIM數(shù)據(jù)，運用6D技術(shù)可以構(gòu)建高速數(shù)據(jù)計算信息庫。運用這種數(shù)據(jù)庫能夠確保施工部門了解建設(shè)材料和人力資源使用情況，對工程項目建設(shè)進度進行合理把控，第一時間對其狀態(tài)進行調(diào)控。數(shù)據(jù)集成則是建筑項目施工中的難點，有很多發(fā)達國家需要根據(jù)手工對各類數(shù)據(jù)集中進行計算，這種情況會損耗非常高的任務量，造成數(shù)據(jù)很難集中進行儲存。運用BIM技術(shù)可以把幕墻施工設(shè)計信息導入到軟件中，確保軟件可以達到自動化計算和排序，推動施工部門了解到軟件所形成的模型，這樣更有利于掌握建筑實際情況。天氣幕墻施工設(shè)計施工管理過程中，很多管理部門之間并沒有構(gòu)建完善的溝通交流渠道，運用BIM可視化和可調(diào)節(jié)，能夠確保建筑模型和項目規(guī)劃信息的集中整合，對建筑施工現(xiàn)場實施細化把控。項目管理部門要對其建設(shè)進度進行把控，確保其每個部門都能夠有效協(xié)作，達到各項資源的有效共享。在建筑項目管理當中，運用BIM技術(shù)可以更好避免其出現(xiàn)工期延誤的情況，節(jié)省項目建設(shè)資金，對材料投入和保管進行合理規(guī)劃。

6 結(jié)束語

建筑工程管理當中運用BIM技術(shù)有著非常重要的作用。近幾年，由于國內(nèi)BIM技術(shù)使用越來越成熟，并且在不斷升級改造，這種技術(shù)已經(jīng)成為建筑工程施工領(lǐng)域當中非常重要的推動力，可以確保我國建筑業(yè)長遠穩(wěn)定發(fā)展。雖說目前我國BIM技術(shù)在幕墻方面應用的相對較少，而且處于起步階段，相信隨著時間的推移，經(jīng)過更多項目的歷練和總結(jié)，BIM技術(shù)在我國的幕墻應用終有一天會有長足的進步，實現(xiàn)設(shè)計（包括方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算、熱工計算、日照計算等等）、加工制作、安裝施工和運行維護的各個階段的運用軟件使用整合，BIM技術(shù)的優(yōu)勢應該由設(shè)計公司、政府單位等可能用到這種技術(shù)的部門共同重視與推廣。相信在BIM技術(shù)的幫助下，我國相關(guān)行業(yè)會更加高效。