BIM系統(tǒng)在蘇州中心幕墻工程中的應(yīng)用

文/柯利達(dá)裝飾公司外裝設(shè)計(jì)二部 王少華

本文主要介紹蘇州中心幕墻工程中BIM系統(tǒng)的應(yīng)用，包含設(shè)計(jì)、加工、現(xiàn)場(chǎng)施工等階段引入BIM系統(tǒng)進(jìn)行新的嘗試，利用其強(qiáng)大的功能有效提升了設(shè)計(jì)、管理的工作效率和品質(zhì)。

蘇州中心H地塊項(xiàng)目位于蘇州市工業(yè)園區(qū)金雞湖西畔，毗鄰東方之門；包括：3#樓、4#樓和裙房三個(gè)部分，裙房把3#樓和4#樓連接在一起。3#樓地上33層，建筑高度160.0米，4#樓地上27層，建筑高度132.5米，裙房地上4層，房屋總高度為27.60米。幕墻總面積約為66500平方米。隨著BIM系統(tǒng)的推廣，業(yè)主方和公司都有將BIM系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際工程的愿望，于是將此項(xiàng)目作為一個(gè)示范工程，嘗試將BIM系統(tǒng)運(yùn)用到幕墻施工的全過程。BIM系統(tǒng)，即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。即是利用他的這些特點(diǎn)和建筑幕墻相結(jié)合，指導(dǎo)和輔助幕墻施工。蘇州中心幕墻工程在以下方面使用了BIM 系統(tǒng)。

一、碰撞檢測(cè)

利用revit軟件，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)院提供的結(jié)構(gòu)施工藍(lán)圖，建立3D的建筑結(jié)構(gòu)框架圖。同時(shí)根據(jù)幕墻平立面，節(jié)點(diǎn)詳圖，型材截面圖，建立仿真的幕墻三維BIM模型圖，利用其碰撞檢測(cè)功能，將幕墻各部位與建筑結(jié)構(gòu)相互沖突的信息進(jìn)行提取，而且可以利用BIM的可視化，直觀的將干涉位置和干涉情況進(jìn)行反映。于施工初期查出一些過去二維圖紙上很難檢查出來的交接錯(cuò)誤，調(diào)整幕墻施工圖紙，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，減少在幕墻施工階段可能存在的錯(cuò)誤損失和返工的可能性，可以使幕墻施工的整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險(xiǎn)。碰撞測(cè)試的三維立體復(fù)核，全面而且直觀，較傳統(tǒng)圖紙復(fù)核更加細(xì)致，方便，準(zhǔn)確，快捷。

二、交接位置處理

隨著時(shí)代的進(jìn)步，建筑形體更加豐富多樣，建筑立面層次較多，再加上單體的相互交接，塔樓到裙樓的過渡，單元幕墻構(gòu)件式幕墻的轉(zhuǎn)折，幕墻個(gè)交接位置出現(xiàn)多樣和復(fù)雜性，傳統(tǒng)的二維繪圖很難表達(dá)清楚?，F(xiàn)利用BIM系統(tǒng)軟件提供的可視化仿真建筑模型，可全方位的觀察建筑各個(gè)角度和角落，將交接位置的關(guān)系梳理清楚，設(shè)計(jì)初期便可以確定各傳統(tǒng)的收口位置的外觀和形狀，再通過軟件提供的任意剖切軸側(cè)功能，確定幕墻的具體做法和實(shí)現(xiàn)方式，使設(shè)計(jì)更加全面完整，實(shí)現(xiàn)建筑全方面的立面可控性。

蘇州中心在裙樓和塔樓交接位置，塔樓復(fù)雜轉(zhuǎn)角位置，裙樓立面鋁板凹槽位置使用此功能。特別是塔樓頂部的斜面凹槽轉(zhuǎn)角位置，此處立面交接復(fù)雜且為單元幕墻，需要清晰的交接關(guān)系和詳盡的各方尺寸才能進(jìn)行單元板塊設(shè)計(jì)，這樣才能保證單元板塊的正確性，現(xiàn)在利用BIM系統(tǒng)，采取上述方法就可在模型上確定此處的單元板塊樣式，可以和大面的普通單元板塊一起下料加工，不再需要等待現(xiàn)場(chǎng)返回相關(guān)尺寸。避免了因現(xiàn)場(chǎng)條件限制而不能及時(shí)測(cè)量而影響單元板塊的加工和安裝。形成施工的整體性。

三、材料的統(tǒng)計(jì)

由于BIM是信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，通過信息數(shù)據(jù)的提取，可以將幕墻個(gè)構(gòu)件信息完全以列表形式呈現(xiàn)。在幕墻BIM建模初期錄入各幕墻構(gòu)件的詳細(xì)信息，如型材截面形式，面板材料類型，構(gòu)件連接方法等，可以通過軟件系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出材料明細(xì)表格，實(shí)現(xiàn)幕墻全部用料的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)。從埋件，到面板，小到螺絲和膠水都可以全部列示，很好的服務(wù)于幕墻料單的制作和個(gè)材料用量的估計(jì)，而且可以分立面分區(qū)域，為幕墻料單的分批下放提供便捷。詳盡的材料類型和用量可以為材料合同的簽訂提供幫助，統(tǒng)計(jì)列表的詳細(xì)、全面、準(zhǔn)確，避免了下單時(shí)的材料遺漏，或者下單錯(cuò)誤等情況的產(chǎn)生。

蘇州中心幕墻的所有材料的下單制作全部依賴于revit軟件提供的材料統(tǒng)計(jì)列表，沒有出現(xiàn)材料遺漏或多余的情況。對(duì)于入口的異形雨棚，我們使用犀牛軟件，統(tǒng)計(jì)玻璃面板的尺寸和形狀，制作料單。

四、單元板塊加工

利用BIM軟件可以實(shí)現(xiàn)單元板塊加工圖的3D化，通過仿真模型的建立，檢查加工圖的正確和準(zhǔn)確性。對(duì)于復(fù)雜單元板塊，還可以模擬施工安裝，檢測(cè)板塊相互插接的可行性。對(duì)單元板塊的加工實(shí)行立體化全方位的檢測(cè)，減少加工圖的錯(cuò)誤。利用模型可以直接制作加工視頻，直觀的描述個(gè)構(gòu)件的加工和安裝，方便工廠交底和質(zhì)量控制。而且BIM軟件有自適應(yīng)功能，對(duì)于大量構(gòu)件可快速生成準(zhǔn)確的加工圖，極大提高工作效率和質(zhì)量，控制下料風(fēng)險(xiǎn)。

五、施工模擬

過去的施工流程是設(shè)計(jì)師將腦海中的三維空間繪制到二維圖紙上，施工人員透過二維圖紙來還原原三維建筑，期間會(huì)造成時(shí)間的消耗和信息的丟失，將原建筑通過三維建筑模型，再加上時(shí)間軸的四維虛擬建造動(dòng)態(tài)圖，更深層次地理解設(shè)計(jì)意圖和施工方案要求，交底使用BIM模型直接制作安裝視頻，簡(jiǎn)單而直觀?？梢宰屖┕と藛T直接以立體的方式理解建筑整體，對(duì)各部位的效果和做法都比較了解明白。通過施工模擬可以發(fā)現(xiàn)施工方案的不足和疏忽的安全隱患，控制工程施工的風(fēng)險(xiǎn)。

五、施工進(jìn)度管理

施工進(jìn)度在過去是通過平面的網(wǎng)絡(luò)圖、橫道圖等技術(shù)進(jìn)行支持，但由于不夠形象直觀，施工時(shí)還是經(jīng)常會(huì)存在進(jìn)度計(jì)劃不夠準(zhǔn)確的現(xiàn)象發(fā)生。在幕墻BIM模型建立時(shí)，加入時(shí)間參數(shù)，可以形成了以時(shí)間為軸的施工模擬動(dòng)畫，虛擬建造，根據(jù)現(xiàn)有的施工方案和措施檢查進(jìn)度計(jì)劃是否合理，即各工作的持續(xù)時(shí)間是否合理，工作之間的邏輯關(guān)系是否準(zhǔn)確等。本項(xiàng)目采用BIM的4D虛擬建造技術(shù)，反復(fù)模擬施工過程，將可能發(fā)生的問題逐一提取發(fā)現(xiàn)病修改調(diào)整，通過多種情況預(yù)演，對(duì)施工計(jì)劃和施工方案進(jìn)行調(diào)整，使進(jìn)度計(jì)劃得到可靠的技術(shù)基礎(chǔ)保障，確保施工工程中能夠依照計(jì)劃進(jìn)行。施工過程中將具體的進(jìn)度模型化，針對(duì)每天的進(jìn)度在模型中進(jìn)行填充，直觀的顯示計(jì)劃的執(zhí)行力度，及時(shí)調(diào)整施工安排，滿足計(jì)劃要求。同時(shí)施工進(jìn)度計(jì)劃可以與材料和資金供應(yīng)計(jì)劃相關(guān)聯(lián)，確定資金和材料的供應(yīng)滿足進(jìn)度計(jì)劃要求。

六、施工成本管理

施工成本需要精確，而且需要隨著工程量的變化而更新，常規(guī)做法需要大量的人力和時(shí)間。本項(xiàng)目在3D模型和4D進(jìn)度模型基礎(chǔ)上引進(jìn)成本信息，利用模型的數(shù)據(jù)庫信息，對(duì)成本進(jìn)行精細(xì)測(cè)算，而且可以隨著進(jìn)度和工作量的變化而實(shí)時(shí)更新。出現(xiàn)變更也可及時(shí)給出造價(jià)影響，幫助業(yè)主確定方案。

結(jié)束語：

蘇州中心幕墻項(xiàng)目，由于建筑BIM模型的缺失，我們僅能在幕墻施工階段，對(duì)幕墻專業(yè)進(jìn)行嘗試，使用到BIM系統(tǒng)強(qiáng)大功能的一小部分。加上對(duì)BIM系統(tǒng)的理解層次問題，可能在運(yùn)用過程中存在著一定不足和錯(cuò)誤，請(qǐng)多加理解。BIM技術(shù)帶來的變革已經(jīng)日趨明顯，在這股技術(shù)浪潮中，只有不斷的探索和嘗試才能不被時(shí)代所淘汰，同時(shí)在BIM技術(shù)的支持下，包括幕墻在內(nèi)的所有工程行業(yè)都將會(huì)迎來新的機(jī)遇，把我機(jī)會(huì)，提高自我，為幕墻行業(yè)的蓬勃發(fā)展，貢獻(xiàn)力量。

本文由《柯利達(dá)》編輯部供稿

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責(zé)任編輯：陳生庚