BIM技术平台在建筑幕墙工程中的应用

BIM技术平台在建筑幕墙工程中的应用

陈雪娟

标赫工程设计顾问有限公司,广东省深圳市518000

摘要：随着我国建筑工程的规模不断扩大，对于建筑工程设计及施工水平的要求也越来越高。幕墙工程是现代建筑空间及表皮特征的重要表现方式，随着高层建筑的普及，幕墙工程越来越复杂。传统的幕墙工程设计模式难以满足现代工程设计的要求，实践证明利用BIM技术能够有效提高幕墙工程设计质量。通过工程实践，总结复杂幕墙施工问题的BIM技术解决方案，可以为类似工程提供借鉴。BIM技术对于建筑工程的辅助作用日益显著，近年来引起了国内外专家学者的广泛关注，本文将对BIM技术平台在建筑工程中的应用进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：BIM技术；建筑工程；幕墙工程；应用

引言

BIM技术是以先进的三维数字设计处理作为依托，帮助建筑工程师构建可视化数字建筑模型，它充分展现出了数字信息化技术及三维可视化技术的优点。许多国外工程设计人员尝试将BIM技术应用到整个建筑周期中，也就是说在工程设计、施工以及后期维护运营等各阶段都需要开展项目监督工作，这样既保证工程质量、及时发现并解决问题，又能有效控制建筑成本。

一、BIM技术的内涵

建筑信息模型（简称BIM）是以建筑工程的信息数据为模型建构前提，进行模型构建及仿真模拟的工具，涵盖了建筑组件、地理信息系统、空间关系、几何学等内容，能够被用来展示建筑“兴建”“营运”的全过程，帮助人们更好地了解建筑材料基本信息及建筑施工中可能出现的状况。BIM不仅是一项重要的技术变革，同时也是引发建筑工作流程与工作模式变革的重要因素，建筑设计者能够通过BIM技术有效地搭建建筑模型，分析并表达建筑，使建筑建造中所有的信息可以完整地、充分地呈现出来。同时，幕墙设计作为现代建筑重要组成部分，在复杂幕墙工程设计中需要借助BIM工具实现，利用BIM技术的可视化、协同化以及虚拟化等优势技术完成复杂幕墙设计。

二、BIM技术的特点分析

（一）模拟性

利用BIM技术能够帮助各专业工程师完成虚拟施工，及时发现施工控制过程中需注意问题，并将虚拟结果与实际施工进程进行对比，给予评估，明确实际工作中可能出现的问题，之后，在实际施工控制流程中加以严控，根据实际情况适当调整设计，提升总体设计及施工水平。

（二）协调性

传统建筑作业模式中所常见的问题是专业图纸的冲突与碰撞问题，如结构梁与管线布置碰撞，以及水暖电等专业间的矛盾和冲突等，而在BIM技术的支持下，各专业或阶段的信息能够充分地整合起来、融合起来，使信息在交流与流通的过程中，减少建筑图纸中所存在的各类冲突。

（三）可视化

传统的建筑设计主要由人工完成，虽然可以借助计算机技术，但只能通过简单的2D、3D软件展示设计方案效果，模拟建筑场景，对规格尺寸进行合理设计。设计完成后，设计人员还要根据自己的想象力向业主阐述工程建设的实际效果。BIM技术应用于建筑行业，充分发挥了它的可视化特点，快速展示了建筑模型，设计人员通过模型向业主直观地介绍工程特点，即使不懂设计的人也能清晰地了解工程项目。

三、BIM技术平台在建筑工程中的具体应用分析

（一）应用BIM技术进行三维设计

在传统的工程方案设计中，建筑主体结构图纸绘制完成后，才可进入机电、给排水、幕墙装饰等专业的设计，设计周期较长，过程中需面对面进行沟通的内容较多、专业涉及范围广、易存在沟通不及时或表达不准确等问题。随着时代的发展，传统的设计工作运行速度深度均已无法满足项目需求。利用BIM模型， 将设计阶段中的各专业设计信息和关键节点信息进行汇总，最大限度的将设计信息传递至施工阶段，以三维信息模型的方式移交至施工阶段，由施工单位结合现场实际情况，收集现场实际数据，在设计模型的基础上开展施工阶段的深化设计工作。随着现场土建结构的进度，在设计的基础上， 结合现场实测实量数据，在正式施工之前，在BIM模型上开展幕墙深化设计工作。随着现场土建结构的进度，在设计的基础上，结合现场实测实量数据，在正式施工之前，在BIM模型上开展幕墙深化设计工作，在BIM模型中进行施工演示、预施工及施工模拟。前期与土建结构专业协调，进行前期埋板预埋工作。

（二）应用BIM技术材料管理

第一，事前规划。材料进场前合理规划材料存储区域，尽可能提高场地利用率。同时，应用BIM技术运算各道工序的材料应用量，根据材料需求情况安排材料进场方案，防止出现材料进场过多而堆积，或进场不足而材料供应中断的情况。第二，事中管控。按照BIM材料规划情况展开管理工作，若在施工过程中出现设计变更、进度调整情况，可借助BIM技术仿真模拟材料供应情况，以BIM技术为手段，对材料进行严格管控。第三，事后总结。建筑工程竣工后，对材料管理质量进行分析评估，分析材料实际用量与计划用量间的差异，若材料应用差异较大，则需注意分析出现该现象的原因，以此为依据调整后续材料管理方案，若发现材料应用差异较大的原因在于存在浪费现象，则需结合实际情况对相关人员加以惩处。

（三）应用BIM技术施工现场布置

对施工总平面进行规划，根据现场的施工进度进行场地布置模拟，进而呈现出各阶段的大型设备调度、交通组织规划、加工场地、材料堆场、临建设施规划等内容是否具备可操作性，全面模拟各阶段施工现场及周围的情况，有效地进行场地综合布置及管理，以保证施工合理有序地进行。

（四）应用BIM技术工程质量管理

传统的BIM施工质量管理方法在应用上存在性能不佳的问题，影响了质量管理的有效性。BIM技术可以在建筑工程质量管理中发挥关键作用，不仅可以调整及优化建筑工程的质量和目标，而且能有效提高施工效率和整体施工水平。BIM技术的应用可以帮助员工确定与建筑项目质量管理相关的质量标准和技术规范，并且BIM技术可以建立模型，总结建筑工程所需构件数量和规格的详细信息。另外，应用BIM技术可以帮助工作人员及时发现施工问题，避免出现安全隐患。在传统的建筑施工项目管理中，施工环境或建筑工人自身素质水平等因素都可能会影响建筑质量水平，而应用BIM技术能较少受到外部因素的影响，项目质量管理效率稳定。

（五）应用BIM技术进行复杂幕墙工程设计

BIM技术使用可视化方式进行施工交底更易于把设计信息传递给合作方。按照传统的下料方式，项目部提供测量尺寸、给厂家画加工图，然后项目部进行确认，厂家进一步深化成切割排版图，再上CNC机器生产。新型构件加工，通过精细化模型与工厂建立物联网连接，即通过统一的建模软件或者进行二次转换的方式，使幕墙的建模的复杂构件和主要构配件， 直接通过模型导料，与工厂数控机床同频联网，由数控机床大规模的进行生产，减少人为的加工偏差，极大的提高加工效率和降低成本。对幕墙施工BIM模型的建模软件所生成的构配件、单元体图元进行软件二次开发， 使得施工模型及数据能被加工深化所用的数字样机建模、分析软件所识别，并可进行编辑、修改深化、分析等，从而在信息传递方面彻底打通加工制造—安装施工这一幕墙生产的关键技术链条，即给材料供应商订货单、给加工厂的排版图、给现场班组的安装图均出于参数化BIM深化中心，实现一次建模，多方统一应用。

结束语

综上所述，科技时代发展使城市建筑设计高度、结构类型、幕墙形式等发生日新月异的变化，这就要求各施工单位不断加强建筑施工质量，完善质量管控体系。BIM技术符合未来可持续发展趋势，可以实现工程项目管理可视化，构建三维立体模型，通过这种模型能为建筑工程的设计和施工提供便捷、全面的管理。BIM技术的出现为传统建筑工程革新带来机遇，建立施工前期、中期以及后期的质量管理体系，实现科学化控制，推动我国建筑行业持续稳定发展。

参考文献

[1]张荣霞.基于BIM技术的装配式混凝土建筑工程施工质量评价分析[J].山西建筑,2020,46(17):174-175.

[2]曹璞.BIM技术在建筑工程施工质量控制中的应用研究[J].城市建筑,2020,17(11):113-114.

[3]韩芸蔚.云BIM环境下的建筑工程施工质量培训系统研究[D].大连:大连理工大学,2020.

[4]田学涛,张才刚,王开心,李正胜.探讨BIM技术在房建项目的应用[J].智能城市,2021,7(14):20-21.

[5]王相民.BIM技术在建筑工程施工质量控制中的应用研究[J].商品与质量,2020(48):297.