BIM技术在幕墙工程项目的适用性

导语：BIM技术在幕墙工程项目的适用性一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

摘要:阐述了工程结构中幕墙工程的工程技术特点及行业管理革新的需求，基于bim技术可视化及协同设计优势，论述了BIM技术在幕墙工程项目中的适用性。结合典型的工程案例分析了BIM技术在幕墙工程项目的设计、施工、项目验收、后期运营等各个生产环节的作用与优势，指出了BIM技术的广泛应用是幕墙工程行业发展的必然趋势。

关键词:幕墙工程，BIM技术，方案设计，施工管理

信息技术的快速发展和广泛应用，使BIM技术能够在工程建设领域有广阔的发展前景。由于幕墙工程结构造型多变、系统种类多样、施工节点复杂、与其他多个专业深度交叉，这给幕墙工程带来了很大挑战。BIM技术拥有信息整合、可视化设计和工程协调等强大功能，可为幕墙工程项目提供巨大帮助，推动幕墙行业向技术更高、产品更优、品质更好的方向发展。

1国内幕墙行业现状

1．1国内幕墙行业发展特点。1)幕墙企业转型升级。在国内幕墙行业，随着社会经济的发展和国家政策的不断出台，业主方关注的方向发生了改变，不再只是对价格严格把控，而是更加强调设计的优化、外观的美感和产品的质量，同时，对幕墙施工单位的要求更加全面，在施工技术、企业业绩、资金运转、人才队伍和管理能力等方面都会进行评估。幕墙施工单位要想更具有行业竞争力，这就必然要进行企业革新，向着资源集成化、经营规模化、生产精益化的方向发展。2)幕墙行业富有生机和活力。随着国家对发展区域的规划，使得幕墙市场不再拘泥于北京、上海、广州、深圳、武汉等一线城市，幕墙装饰产品也成为了二三线城市的新宠，市场区域在不断地扩大，市场需求也在极速增长。在城市化进程不断加快的趋势下，建筑幕墙的市场需求空前巨大，幕墙装饰不再只是以办公建筑为载体，同时，在商业、旅游和交通运输类等建筑中有着巨大发展空间。幕墙行业巨大的发展前景，使得幕墙企业在迅速地扩大，也有众多资本把目光投入到这一行业当中。3)快速的技术革新和产品淘汰。在科技快速发展的时代背景下，我国幕墙行业在材料、技术、工艺等方面不断地进行更新换代，引领着国际发展趋势，向着高效节能、绿色环保、高技术化的方向发展。幕墙企业对幕墙装饰产品研发的力度和投入都非常大，不断推出双层呼吸式幕墙、光伏幕墙、绿色生态幕墙等高新产品，打开了中高端市场。1．2国内幕墙工程技术及管理现状。1)设计阶段。由于幕墙设计专业是近些年新兴专业，很多设计院一般没有相关设计专业，进而缺乏在设计管理方面的相关经验，对于大型幕墙工程，一般会聘请幕墙专业顾问公司来进行相关工作，如节点、构造、工艺等方面进行监督审查，而设计院主要负责饰面材质、颜色、分格等幕墙外装饰效果方面进行控制把关。在这种多方参与的设计体系下，有效沟通不顺利，加大了在时间、人力和物力上的投入，技术问题发生的概率也会增加。同时，要想达到成本控制最优，无疑设计阶段是最好的选择，在设计阶段严格管控，也是对工程质量的最佳保证。因此，各方的信息沟通和有效交流成为了项目成败的重要因素之一。2)加工阶段。幕墙工程在有关图纸和相关设计资料对幕墙的重要构造，都会进行文字说明和图纸表达，由于构件一般是工厂预制，在制作过程中，设计阶段没有充分考虑加工工艺的差异，导致有关描述不符实际情况，这会给以后的现场安装的环节制造技术问题。幕墙工程中构造节点是非常重要的环节，然而这种节点在幕墙工程中众多，又因施工图纸对安装节点不能逐一进行详细表达，会出现子项目工程的错项、漏项，严重影响工程质量。目前，在图纸设计和加工过程中存在以下突出问题:a．各阶段衔接不好;b．所属专业范畴不同;c．加工详图管理的问题。3)施工阶段。幕墙施工企业在项目的技术管理方面，对于一些在施工过程中常见的技术问题都能够有针对性的去解决，也会制定相关的规范标准、措施及管理制度，做到快速解决相关问题。但是幕墙工程是一个综合性技术项目，涵盖了设计、加工、施工等技术流程，并非常注重各个专业配合、流程衔接、质量控制等因素，这也是幕墙工程在建筑技术领域的重要特征。然而，幕墙施工企业很难实现有效地把控，由于部门职能不同、信息反馈滞后，使其整个过程无序分散，导致问题恶化或拖延，从而严重影响工程质量。

2BIM技术应用优势

2．1可视化，协同设。计BIM工具是一种三维可视化的设计工具，利用BIM技术可以更便捷地协助设计人员进行设计工作，在设计过程中更有立体感和画面感，可以有效避免设计过程中的错误。因为在幕墙工程施工过程中，对幕墙安装工艺的准确性有更高要求，如果施工图纸出现了碰撞冲突的问题，会浪费幕墙材料，从而提高了成本，同时也会导致施工工艺质量不过关。因此，利用BIM三维可视化的优势可以帮助设计人员减少此类设计冲突。同时，幕墙结构设计团队能够在BIM技术的协助下高度参与到幕墙工程项目中，并且使幕墙结构通过BIM工具三维模型的动态展示，让设计团队有更加明确的设计任务分工，更有针对性地对所承担的设计任务进行优化设计，使结构更加合理和经济，最后再利用BIM技术进行资源整合，这样开展设计任务更加具有计划性，同时使幕墙结构设计的工作效率得到了极大地提高。2．2项目管理信息化。由于建筑幕墙结构造型多变、系统种类多样、施工节点复杂、与其他多个专业深度交叉，所以对传统工程管理方式充满了挑战，而BIM技术给幕墙工程管理带来了便利性。幕墙工程项目管理是一项综合性的项目管理，BIM技术能很好地对各环节进行可视化、精细化的管理，提高管理效率和降低管理风险。幕墙工程项目是需要多方参与并有效沟通和协调管理才能完成的工程项目，又由于各方责任不同，可能导致实时信息传递不准，实际情况反馈不及时，从而耽误工程进度和影响工程施工工艺质量。然而，基于BIM技术的项目管理平台可以有效地减少矛盾冲突，使项目方案得到优化，另一方面，利用BIM信息整合能力通过对施工的模拟和可视化可以在各个工种人员面前清晰展示，并指导施工，在加快施工进度的同时也保证了施工质量。

3工程案例

上海中心大厦位于上海浦东陆家嘴金融中心区域(见图1)，总高度632m，地下5层、地上121层，造型美观，具备“内圆外三角形”的“自下而上收缩”的绿色设计理念。外墙采用以双层单元式玻璃幕墙为主，使其具有动态美感，同时，还兼顾了其外围护结构高效节能的优点。由于上海中心大厦幕墙工程体量庞大，主楼的玻璃幕墙达到14万m2，支撑体系结构复杂(见图2)，外幕墙共19317个单元板块是无一相同的异型单元板，幕墙工程共分为9区，以主体结构的8道桁架层为分界，每个区域的幕墙自成独立体系。整个玻璃幕墙体系要综合考量抗台风、抗地震、高低温差变形、幕墙玻璃板块加载自重等各种环境因素影响下，幕墙变形及结构安全实施的控制。因此对其结构的安全性、变形控制、施工安装精度的要求极具挑战性。实践证明BIM技术的应用为该项目上述难题的系统性解决提供保证，其作用表现在:1)设计阶段BIM方案模型的创建解决了复杂设计在各个专业间的有效衔接的问题。借助BIM模型蕴含丰富的建筑物结构信息的特点和功能，利用BIM模型的设计能力与可视性，在设计交底和图纸会审工作中，提供了最便利、最直观的专业间的沟通手段，有效的解决了建筑方案、结构构造与幕墙设计等各个相关环节设计方案的衔接问题，BIM模型在指导设计方案设计及施工图设计中发挥了关键作用。2)基于BIM技术的幕墙深化设计高质、高效。在设计阶段采用了BIM建模技术对设计方案模型进行了信息完善，更加符合现场实际情况。在深化设计的过程中，利用BIM模型通过定制的族模块，建立可指导加工图设计的三维立体，能够精准指导幕墙单元模块工厂化预制加工，避免出现现场安装误差，使得工作效率和安装准确性都有了大幅提升。3)用BIM技术指导幕墙施工降低成本、节省工期。利用BIM技术为施工单位的施工决策提供技术支持，三维施工的模拟减少了施工过程的错、漏、碰、缺的问题，大幅提高安装的成功率，避免了重复施工对工期、人力、材料的浪费，同时也为方案优化、施工组织方案提供了科学依据，BIM平台提供的数据可让项目管理更加安全有序，并可实现幕墙工程全生命周期的工程管理。

4结论与展望

幕墙工程中引入BIM技术是当代建筑技术发展的里程碑式技术应用，通过BIM三维协作平台和可视化的信息传递，可以为实现设计、施工一体化提供良好的技术平台及解决方案，提高现有的技术及管理的水平，提升幕墙工程施工质量，增加业主对工程产品的满意度，同时，建设参与的各方也会有更大的回报。在竞争激烈的幕墙行业，要想增强企业竞争力、长远发展和提升管理能力，应用BIM技术和革新管理模式已是必然趋势。

参考文献:

［1］张洋．基于BIM的工程项目集成化建设［D］．上海:同济大学，2010．

［2］李犁．基于BIM技术建筑协同平台的初步研究［D］．上海:上海交通大学，2012．

［3］左小英，李智，董玮，等．施工企业BIM团队建设模式探讨［J］．土木建筑工程信息技术，2013(2):113-118．

［4］刘珩．BIM技术在上海中心大厦外幕墙工程中的应用［J］．土木建筑工程信息技术，2013，5(5):79-87，97．

［5］张鹏，何东海．BIM技术在幕墙工程中的应用［J］．施工技术，2013，42(8):105-106．

［6］黄庆文，梁少宁．BIM技术在幕墙工程设计及项目管理的应用［A］．2015全国幕墙行业年会论文集［C］．2015．

［7］宗兆民，王福龙．中央歌剧院剧场项目BIM技术应用［J］．土木建筑工程信息技术，2019，11(2):13-17．

［8］梁建军，冯国军．BIM技术在复杂异形钢结构项目中的应用［J］．施工技术，2018，47(15):35-38．

作者:韩冰 于克蛟 单位:黑龙江省建筑设计研究院