【摘 要】伴随着我国经济发展水平的不断提升，建筑幕墙工程的设计方式和相关的设计理念也得到了不断的创新，相应的施工技术水平也获得了长足的发展，建筑幕墙工程逐渐从简约化和整齐化向着多元化和复杂化的方向发展。而当前的二维图在建筑幕墙工程中的许多方面已逐渐不能满足需要，比如幕墙的方案设计等。而这方面的不足则可通过BIM技术来完成。基于此，本文简要说明了BIM 三维建模软件在幕墙中的建模，并以苏州现代传媒广场工程这一典型工程案例来说明BIM技术在建筑幕墙工程的设计、加工和施工全过程的应用实施。

【关键词】BIM技术；建筑幕墙；应用

【Abstract】Along with the continuous improvement of China's economic development level， the design method and related design concepts of the building curtain wall project have also been continuously innovated， and the corresponding construction technology level has also been greatly developed. The building curtain wall project has gradually been simplified and tidy. Towards the direction of diversification and complexity. However， the current two-dimensional maps have gradually failed to meet the needs of many aspects of the building curtain wall project， such as the design of the curtain wall. This deficiency can be achieved through BIM technology. Based on this， this paper briefly describes the modeling of BIM 3D modeling software in the curtain wall， and illustrates the application of BIM technology in the whole process of design， processing and construction of building curtain wall engineering with the typical engineering case of Suzhou Modern Media Plaza Project. .

【Key words】BIM technology；Building curtain wall；Application

建筑信息化模型人們称之为BIM，由于其具有可视化、协调效率高、参数化以及具有全生命周期等诸多特性而得到了建筑行业的钟爱，此类技术在美国和英国等发达国家已获得了较多的发展和应用，而其在中国的建筑幕墙工程中的应用则才刚刚开始应用。但是由于BIM技术具有繁多的优异性能而吸引了越来越多建筑工程项目应用该技术。目前，BIM技术在施工模拟、深化设计、预制加工等方面都有触及，可看出是提高施工设计效率的决定性手段，比如利用BIM技术将其应用到上海中心大厦的幕墙设计施工时，尽管还并不是主角的地位，但是在很多方面则已经显现出了该技术的潜质，因此，将BIM技术应用到建筑幕墙工程中就显得相当的有必要。本文以苏州现代传媒广场工程这一工程案例来说明BIM技术是如何应用的。

1.建筑幕墙的建模

若要将BIM 技术确实进行落实，那么第一要务则是要把建模工作准备好。假如之前就已构建好相关的模型，那么在具体的工程案例中就可以直接应用BIM技术。假如并未做好建模或还有许多细节工作未作，那么首要的工作就是先完成建模。在上述的工程案例中，也都将BIM技术进行了较为合理的使用。基本流程则是先根据设计研究部门给出的钢结构来设计施工图，接着借助建模绘图软件对三维节点进行放样，进而取得节点的空间几何尺寸和关系。由于建模软件众多，可根据工程项目的特点和软件的适用性等因素来选择建模软件。然后通过有限元软件来分析模拟施工过程，同时结合设计结果进行对比，以取得钢结构节点在进行幕墙施工时各种内力变化情况，让工程人员预先清楚知道每个节点在施工中的敏感度。最好则借助深化软件来进行深化出图操作，同时将图纸实施到加工生产当中去。因此同时，还可适用相关的辅助软件来对现场进行施工指导和技术交底工作。

1.1 材料族的建模。

假设建模使用的是嵌套族的形式，那么就要对建模幕墙工程拟要的材料优先实施建模工作。一般使用应用较为广泛的Revit 系列软件来对常规族进行创建，假如有必要对钉子或柳丁等各种元件开展建模，那么可在线或面的基础上构建常规族。通过Revit 程序可处理事先结合幕墙施工需求所需要运用到的材料模因，借助程序中自身的功能来完成建模的操作，接着设置相关的模控件、材质和尺寸方面的数据。

1.2 嵌套族的生成。

所谓的嵌套族就是在一个族中镶嵌另外一个族，目的是可以使得各族间都可以实现互相之间的镶嵌。比如幕墙是构件式的结构幕墙，那么在设置一部分组合构件结束后，则可对幕墙实施建模方面的工作。倘若建筑工程的幕墙是复杂的幕墙结构，那么要比对其规格，一致则可生成嵌套族，最好再把构件导入就可以完成材料的建模工作。

1.3 幕墙的建模。

在材料建模工作都完成后，则可开始幕墙的建模工作。首先设计人员要统一的处理项目的模板，接着等新项目构建结束后，即可导入立面图、幕墙剖面图和 CAD 版轴网。接着在项目中将材料模型导入，最后定位处理立面图和幕墙剖面图。

1.4 深化设计思路。

由于在对图纸进行进一步的分析研究后，还存在有许多不明确之处，若要直接完成钢结构构件的加工制作则是较为困难的。因此，就得需要对图纸进行深化设计。实际上就是要建立钢结构的BIM平台，那么在施工前，就应整理出设计图纸里所存在的问题，然后借助数字化平台把钢结构中的每一根杆件的加工环节可视化的表达处理，比如材料、螺丝、节点等等。深化设计图纸完成后，则可将钢结构预拼装空间利用计算机模拟出来，最终得出钢结构加工图，用于指导玻璃幕墙后续的施工活动。

2. BIM技术在苏州现代传媒广场中的应用实例

苏州现代传媒广场项目主要是由2座L型的塔楼构成，其中214.8米高办公楼为43层，164.9高酒店楼为38层，两楼之间则是通过倒立的马鞍外形的透风防雨幕墙进行连接，见图1所示。可以说这外形柔美，如同飞舞的丝绸的防雨幕墙设计理念将整个建筑群体很好的体现在游客面前。而如何将这一实例建筑与艺术进行很好的结合起来则是，那么在结构安全、变形的把控以及实施的准确性等方面则是相当困难的，可以说从项目立项之处就是工程建设者需要考虑的问题，而借助传统的方式来解决所存在的问题其风险则是不可控的，应在可控风险的范围内进行必要的创新。BIM技术的使用则为苏州现代传媒广场这一项目提供了处理问题的思路。基于此，本文从设计、加工和施工阶段说明了该项目在BIM方面的应用。

2.1 设计阶段应用。

任何幕墙工程成功安装均以正确的设计为前提，苏州现代传媒广场的幕墙数以万计，每个单元还涵括有各种的构件，同时各构件均包括有几个重要的加工尺寸，总的来说其加工件的加工尺寸就多达几十万，而如此多海量的加工數据，那么其设计量、提取的数据以及整理时间均要花费较多的人力资源，以此同时，过多的重复而单调的海量工作会使得设计者较为容易出现错误的情况发生，而此类情况的出现在这么重大的工程中则是无法容忍的。上述的此类问题在借助BIM技术后则可被一一解决，使得工程最终的幕墙效果与业主和设计者刚最初所想的是一样的。其实现的方式则是选取幕墙设计软件，借助建筑设计所定下来的成形原则和公式，设计出初步的外皮幕墙模型，在此基础上接着深化出满足项目需要的幕墙系统构造，接着通过结构计算来进行确认，同时定义出影响外部尺寸的主要材料，并对构件实施深化操作，从而获得满足加工精度需要的模型，成功减少了大量的工程设计人员，同时也降低了风险率。然而由于模型中并未存在有物理和功能方面的信息，尽管精度较高，但还未有灵魂信息，需引入校核检测手段从而能够保证该项目的准确性。因此，幕墙工程中使用了Revit软件构建了整个建筑物的模型，同时赋予物理和功能方面的信息，并构建族文件，并把族文件置入模型中，软件则会依据单元植入位置，并自行给出单元板块的变化数值，进而自行调控单元板块的大小，从而使得构建数以万计的单元的工作变得相对较为简单，同时这些单元的族文件也会伴随着项目的进度在不断调整完善中。

2.2 加工阶段应用。

BIM实践的关键目的是确保构件和单元板块的组合精确度，在此阶段，主要达成两个方面的关键点，其一则是要把BIM技术与数控技术相结合，其二则是完成单元板块加工组装的信息化预拼装。而复杂多变的构件的制备则是困扰幕墙加工企业当前的难题，毕竟在幕墙的加工制造是这一环节中的最薄弱项，且幕墙材料品质杂多，各类材料的加工特性又不尽相同，因此，基本上难以把该行业的加工品质做到同步提高。然而定制化、复杂化和异型化的建筑物的不断涌现，也使得复杂幕墙构件这一复杂难题摆在幕墙加工企业面前。以苏州现代传媒广场马鞍外形防雨幕墙为例，其拥有4000来块尺寸各异的玻璃翼，如此多的数据仅仅依靠平面图来显示出来然后在借助人工解读转变成加工装置的程序，不但效率低、失误率也大。而通过各种分析和尝试，最后也解决了把BIM模型完美导入到数控装置的驱动中从而实现复杂构件加工的目标，极大的提升了效率，也确保了每一个关键构件的制备精度。

2.3 施工阶段应用。

由于项目的施工现场是由各个专业分包协同一起工作的，其施工过程则随着工程的进行而不断发生变化。而借助BIM技术，可将安装日期植入到其中，通过软件开始模拟试样，可很清楚的知道不同日期内的任一区域可能出现的交叉施工的情况，进而评判施工方案的可行性。借助构建单元板块吊装装置的模型，并输入到构建的模型中去，模拟其工作路径，从而可以清楚地得出吊装装置的合理工作范围和工作效率大小。由于防雨幕墙是无钢筋混凝土而仅纵横交错的钢管支撑的庞大空间上，如何高精度地安装苏州现代传媒广场马鞍外形防雨幕墙的单元板块，则是一个棘手的问题。而为了实现这一个问题，项目组通过专门定制了一个安装系统，这一安装系统的设计和高效的安装工作均采用了BIM技术。总而言之，幕墙的成功安装，BIM技术扮演了相当重要的角色。

3. 结语

尽管本项目的完成并投入使用，然而建筑幕墙工程的发展会向高度信息化、高度透明化的方向发展，未来幕墙设计、加工、施工等阶段的发展会更上一个台阶。同时，伴随幕墙工程行业的越来越趋于完善，以及越来越多美学建筑的增加，应用BIM技术解决工程实践的案例也就越来越多，本文希望相关的从业者发挥更大的努力，将BIM技术在建筑幕墙工程中发挥其更大的空间。

参考文献

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[5] 张启财.论述BIM技术在幕墙设计中的应用[J].装饰装修天地，2017（11）.

[文章编号]1619-2737（2018）06-08-870

[作者简介] 徐瑶（1969.8-），男，学历：本科，职称：工程师，工作职单位：上海恒利益建装潢工程有限公司。