BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用

BIM技术在复杂幕墙工程设计及施工中的应用

胡嘉旭,李宇盎,申玉鑫,余建洋,王雪雷

中建新疆建工（集团）有限公司 河南省焦作市 454750

摘要：随着技术的不断发展，BIM技术已经被广泛应用于建筑工程中，大大提高了工程质量。尤其是在建筑幕墙工程中，它的应用越来越广泛，但是由于复杂的幕墙施工过程中存在一定的挑战，因此，BIM技术的应用可以有效地解决这些问题，从而提高工程质量。本文详细探讨了BIM技术在复杂幕墙工程设计中的应用，并给出了相关的分析结果。

关键词：建筑信息模型技术；复杂幕墙工程；设计；应用

前言：随着城市化的不断发展，幕墙工程逐渐成为人们关注的焦点，但由于建筑外形复杂、管理不科学等因素，复杂幕墙工程施工难度较大。为此，BIM技术的发展和广泛应用为复杂幕墙的设计和施工提供了可视化和智能化的解决方案，使得幕墙工程施工更加高效、安全、可持续，从而提高了工程项目的效率和质量。

一､BIM及幕墙工程的概念

1、BIM简介

BIM(Building Information Model)技术，也称为建筑信息模型，是一种将建筑项目的设计、施工、维护等全过程信息化的技术，它通过参数化的方式构建建筑模型，以实现对项目全过程的管理，优化资源配置，降低成本，提高施工效率等目标，从而提升建筑项目的效率和质量。

2、幕墙工程简介

通过采用具有高性能、轻巧、美观的新型建筑材料，如铝塑板、钢筋混凝土等，可以替代传统的砖石和窗户的搭配，形成一种新的、完善的、稳固的外墙结构，从而使得建筑物的整体风格更加简约、大气、美观，同时也保证了其安全性。简单来说，就是在建筑外层加筑了一个功能性外壳。幕墙组成部分包括面板，抗压部分，主体部分等，一部分用来承受大部分压力(具有强压下不破碎，顶多发生形变、扭转之类的变化)。本质上讲，幕墙并非常用的建筑材料拼接成的，而是与人为伍。这是通过不断提高建筑物立面的美学要求和建筑物本身的高度而形成的。

二、BIM技术应用于幕墙设计的可行性及应用

1、在幕墙设计中运用BIM技术的可行性

幕墙作为当今建筑领域最重要的外墙结构之一，其结构形式多种多样，其中框架式幕墙和单元式幕墙占据了绝大多数。然而，框架式幕墙因其复杂性，无法直接安装在室外，因此，它们必须经过精心设计和精细加工，才能满足大型建筑的使用要求。因此，幕墙的生产和安装必须按照一定的标准和流程，在规定的时间内完成，以确保幕墙结构的高品质和可靠性。与其他方法相比，这种方法更为成熟和稳健。单元式幕墙具有显著的优势，它的每一个单元都可以自由组合，无需经过任何人员的操作，只需要在工厂里完成加工，然后再经过现场拼装，就可以满足不同的建筑需求。另外，它的安装方法也非常灵活，可以和建筑主体结构同步，从而大幅度提升施工效率。经过仔细的分析和考虑，我们最终选择了一种更为方便、高效的单元式幕墙结构来完成这个项目。

2、BIM技术在幕墙工程设计中的应用

2.1利用可视化提升设计效率

利用三维可视技术，设计师可以清晰、直观地展示出幕墙的结构模型，实现360°的立体化，这样一来，不但极大地减轻了设计的复杂性，还让其他建筑工程师有机会与幕墙设计者进行交流，有效地监督业主、建筑方及相关各方的行为。通过使用这项技术，我们不仅可以清晰地显示出设计中的材料使用情况、幕墙的能源消耗情况、室内的环境条件，还可以更加精准地满足客户的要求，大大提高建筑的美观程度和安全性。实施绿色建筑可以为能源评估提供便利，同时也有助于节省设计成本，从而发挥决定性作用。

2.2协同设计提升设计科学性

BIM技术为建筑行业带来了巨大的变革，它能够将多个不同的环节的数据整合到一个模型中，使得每个参与者都能够根据自己的需求获得相应的信息。此外，bim还能够帮助各个相关方面进行协调，比如说，造价单位可以利用bim来管理和控制工程的成本。BIM技术的开发和实施应该由一家领先的公司来负责，并且需要与其他相关部门和单位一起努力。

三、BIM技术在复杂幕墙工程施工中的应用

BIM技术可以为施工提供完善的指导，包括制定合理的施工计划、精心设计的施工工艺、精确控制施工顺序、精确把握工程进度、合理安排人力资源、精确控制机械设备，还可以利用四维模拟技术，深入探究构件之间的复杂关系，有效提升施工效率和质量。BIM软件拥有卓越的性能，它可以多次优化和提取构件信息，使得施工流程更加高效、项目进度更加合理、资源分配更加精准。与其他模型软件相比，它具有更大的优势。在开始施工复杂玻璃幕墙之前，我们可以展示我们的成果，并将其应用于以下方面。

1、施工流程优化

采用4D施工模拟技术，可以大大提高幕墙设计的效率，从而使得设计和施工的流程变得更加有效。使用Navisworks软件，技术人员可以将3D模型和+时间维度的施工进度完美融合，使得幕墙施工的全过程可以得到有效的监督，大大提升了施工的效率。为了更好地完成这一任务，施工人员需要充分利用计算机技术，与设计师建立良好的沟通，同时，还要将BIM模型以网络的方式传输到施工现场，以确保项目的顺利完成。通过应用三维模型和思维，监理人员和业主可以对施工现场的运行状态进行有效的监控，其最大的优势在于，它可以实时追踪施工进度，及时发现并解决存在的问题，同时，也为施工过程提供了更为详尽的计划，有助于提升施工的效率。

2、对施工中的碰撞进行分析

BIM技术的应用可以有效地解决复杂的幕墙工程施工中的碰撞问题，它可以有效地减少设计问题和施工问题之间的碰撞，从而有效地控制施工过程中的误差，并且可以根据实际情况进行调整，从而有效地提高施工效率，同时也可以有效地避免因空间不足而造成的浪费，从而有效地提高施工质量，降低施工成本。

3、施工界面的有序分割

在复杂的幕墙建设项目中，由于各种专业之间的冲突，可能会导致施工进度的延误，从而造成大量的人力物力的浪费。为了解决这一问题，BIM技术的运用可以帮助我们更好地控制各个工序，并将它们有效地分离，使得各个环节之间的联系变得更加紧密。通过数据分析，我们能够精准地预测幕墙工程的实施时机，并且能够精准地指导施工单位的封口，从而提高施工的效率。BIM技术也能够帮助我们更好地管理和控制施工数据，从而提升整体的施工质量。

4、幕墙板块及材料更换指导

BIM技术为建筑行业带来了巨大的改变，它能够收集和处理各种复杂的数据，包括幕墙的结构、材料、安装方式等。它的独特之处在于，每一个幕墙单元都拥有一组独特的识别码，使得建筑师能够快速、准确地获取所需的信息，而无需使用复杂的二维图纸，从而极大地提高建筑质量。

5、提升施工人员的技术水平

施工人员的专业知识和技能是玻璃幕墙施工的关键因素，因此，施工单位应该给予他们充分的培训，以提高他们的三维可视化能力，从而确保施工的科学性和高效性。经过培训，我们需要对施工人员进行严格的考核。

结语：利用BIM技术，幕墙建设单位可以更有效地管理和控制复杂的幕墙设计和施工，从而更好地满足市场需求，促进幕墙施工单位的可持续发展。因此，幕墙建设单位应该积极利用现代化先进技术，加强对BIM技术的应用，以期为我国经济发展提供更大的支持和保障。

参考文献：

[1]唐贵华.BIM技术在复杂幕墙工程设计中的应用[J].建材与装饰，2018（16）：4-6.

[2]汪金祥，刘曙，戴维.BIM技术在超高层复杂外框巨柱钢结构节点优化设计中的应用[J].施工技术，2017（24）：82-84.

[3]李应刚.BIM技术在建筑工程设计中的应用优势分析[J].居业， 2019（7） ：81.