王艷超

（中電投工程研究檢測(cè)評(píng)定中心有限公司）

1 引言

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，以及國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能、外觀(guān)的需求日益提高，幕墻以其節(jié)能、美觀(guān)、安裝方便得到了廣泛應(yīng)用。但是對(duì)幕墻核心部分——幕墻施工圖設(shè)計(jì)卻存在諸多質(zhì)量問(wèn)題，比如，方案可行性缺少檢驗(yàn)、技術(shù)交底接受能力差、幕墻施工圖核圖不夠全面、審查圖紙不夠及時(shí)和細(xì)致、溝通有效性差等，這些問(wèn)題導(dǎo)致施工變更多，增加了施工及管理成本，致使最終項(xiàng)目施工質(zhì)量較差。本文探討通過(guò)BIM技術(shù)的協(xié)同辦公平臺(tái)、正向出圖、可視化的智能出圖優(yōu)點(diǎn)，提高幕墻施工圖的出圖質(zhì)量，從而減少現(xiàn)場(chǎng)的施工錯(cuò)誤，最終提高項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

2 幕墻施工圖概述

2.1 幕墻施工圖設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

在我國(guó)對(duì)幕墻工程的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，按照全壽命周期分為五個(gè)過(guò)程，即外立面方案設(shè)計(jì)、幕墻方案圖設(shè)計(jì)、幕墻施工圖設(shè)計(jì)、幕墻深化圖設(shè)計(jì)、幕墻竣工圖設(shè)計(jì)。而其中幕墻施工圖設(shè)計(jì)是最為重要的一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，因?yàn)樵搱D紙是建設(shè)單位招標(biāo)、制作預(yù)算清單、報(bào)政府機(jī)構(gòu)備案，及后期監(jiān)督施工的重要依據(jù)；是施工單位報(bào)價(jià)，設(shè)計(jì)幕墻深化圖、指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工的重要參考資料；是監(jiān)理單位監(jiān)管施工單位施工質(zhì)量、檢查進(jìn)場(chǎng)材料、竣工驗(yàn)收的重要參考依據(jù)。

目前，國(guó)內(nèi)幕墻施工圖多為具有相應(yīng)設(shè)計(jì)資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程流程如圖1所示。

圖1 幕墻咨詢(xún)單位施工圖設(shè)計(jì)流程

2.2 幕墻施工圖設(shè)計(jì)的特征

2.2.1 多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

幕墻施工圖設(shè)計(jì)階段是幕墻設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵階段，此時(shí)土建專(zhuān)業(yè)的建筑圖及結(jié)構(gòu)圖、方案專(zhuān)業(yè)的最終立面方案圖、夜景專(zhuān)業(yè)的照明方案圖、建設(shè)單位的相關(guān)要求都將提資給幕墻設(shè)計(jì)單位。同時(shí)，幕墻設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中要與以上相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行積極配合，并要滿(mǎn)足建設(shè)單位的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、審查要點(diǎn)、進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量需求等。

2.2.2 多種知識(shí)融合

建筑幕墻工程設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的綜合性[1]，涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，如材料學(xué)、結(jié)構(gòu)計(jì)算學(xué)科、計(jì)算機(jī)繪圖軟件知識(shí)等。

1）熟悉材料特性

任何一個(gè)建筑的外立面，面材就會(huì)不少于3種，幕墻設(shè)計(jì)人員首先就需要掌握這些材料的安裝原理、材料的基本屬性、材料的單價(jià)等，掌握了這些才能設(shè)計(jì)出合理的方案。

2）掌握結(jié)構(gòu)計(jì)算

幕墻設(shè)計(jì)屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)分支，因?yàn)槟粔υO(shè)計(jì)是用龍骨（支撐面材的橫向和豎向的材料）搭建內(nèi)部骨架的，面材掛在骨架外側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)方案的效果，而這些龍骨需要通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算以后確認(rèn)。

3）熟練操作軟件

熟練操作繪圖、計(jì)算及識(shí)圖軟件，如CAD、Sketchup、Rhino、Revit、3D3S、豪沃克、ANSYS，這些軟件是基本的繪圖軟件，將在設(shè)計(jì)過(guò)程中予以使用。

4）掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

包括幕墻類(lèi)的各種規(guī)范、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、公司管控文件、國(guó)家部委相關(guān)條文等，并且要及時(shí)更新相應(yīng)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，所設(shè)計(jì)的內(nèi)容必須符合最新的相關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。

3 幕墻施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量管理問(wèn)題分析

幕墻設(shè)計(jì)與施工是幕墻工程建設(shè)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是核心內(nèi)容，幕墻設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的好壞對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量具有直接影響[2]，而幕墻施工圖設(shè)計(jì)是對(duì)項(xiàng)目最終質(zhì)量以及效果的表達(dá)，因此嚴(yán)格控制幕墻施工圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量，加強(qiáng)設(shè)計(jì)流程的質(zhì)量管理，對(duì)提高項(xiàng)目的最終質(zhì)量尤為重要。

通過(guò)工程實(shí)例發(fā)現(xiàn)影響傳統(tǒng)的幕墻施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素，分別為技術(shù)管理、核圖管理、圖紙審查管理、溝通管理。

3.1 技術(shù)管理

1）幕墻施工圖方案不全面

由于受控于土建提資、繪圖工作量以及時(shí)間節(jié)點(diǎn)的原因，圖紙不可能詳細(xì)體現(xiàn)所有位置，只能將標(biāo)準(zhǔn)位置、轉(zhuǎn)角位置、重難點(diǎn)位置示意，而非常規(guī)的位置往往不進(jìn)行體現(xiàn)，待施工的時(shí)候很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更。

2）技術(shù)交底不充分

圖紙技術(shù)交底按照制式文件對(duì)圖紙的常規(guī)位置進(jìn)行宣貫，但是幕墻圖紙中專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)比較多，節(jié)點(diǎn)詳圖專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，使建設(shè)單位以及監(jiān)理單位對(duì)圖紙的理解不細(xì)致，導(dǎo)致后面現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)督出現(xiàn)失誤，嚴(yán)重影響了項(xiàng)目的最終施工質(zhì)量。

3.2 核圖管理

3.2.1 核圖次數(shù)過(guò)少

幕墻施工圖按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)以及各個(gè)專(zhuān)業(yè)的完成情況，一般進(jìn)行三次核對(duì)。首先，在土建完成一版圖紙之后，進(jìn)行圖紙核對(duì)，將平立面與建筑平立面進(jìn)行校核，并就結(jié)構(gòu)梁大小以及位置進(jìn)行復(fù)核。其次，在夜景照明以及內(nèi)裝方案圖設(shè)計(jì)完成后，與這兩家單位進(jìn)行核圖，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修改。由于各家的時(shí)間節(jié)點(diǎn)不一致，導(dǎo)致與土建最終圖紙、其他專(zhuān)業(yè)最終圖紙未進(jìn)行核對(duì)，核圖過(guò)程不徹底。

3.2.2 核圖位置不能面面俱到

由于二維的幕墻圖紙的墻身詳圖以及節(jié)點(diǎn)圖數(shù)量是有限的，不可能將每個(gè)位置均體現(xiàn)到位，導(dǎo)致核對(duì)的位置也是有限的，容易忽略一些位置的處理方式，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工出現(xiàn)了一些因圖紙核圖不當(dāng)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)變更。

3.3 圖紙審查管理

3.3.1 外審不夠細(xì)致充分

外審過(guò)程中，審圖專(zhuān)家對(duì)幕墻專(zhuān)業(yè)不熟悉，審查過(guò)程中只是按照制式文件進(jìn)行核對(duì)，往往流于形式。

3.3.2 內(nèi)部審查不到位

首先，各個(gè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)對(duì)圖紙審查均存在片面性，僅僅審查與己相關(guān)專(zhuān)業(yè)，忽略了其他專(zhuān)業(yè)的審查；另外，由于幕墻圖紙的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)多、節(jié)點(diǎn)難度高、圖紙數(shù)量多、圖紙邏輯性強(qiáng)等，導(dǎo)致建設(shè)單位以及監(jiān)理單位很難對(duì)圖紙進(jìn)行有效審查，造成后面施工監(jiān)督困難，易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

3.4 溝通管理

通常設(shè)計(jì)開(kāi)始之初建立QQ群、微信群溝通，但是由于專(zhuān)業(yè)多、人員多、時(shí)間緊，往往造成很多內(nèi)容被忽略，不能有效落實(shí)修改意見(jiàn)。如立面方案修改后建筑未及時(shí)落圖、修改部分漏掉圈注等，這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)間圖紙不一致，造成施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)變更，最終影響項(xiàng)目的施工質(zhì)量。此外，平臺(tái)對(duì)上傳文件存檔周期過(guò)短，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題難以找到相關(guān)文件，無(wú)法進(jìn)行責(zé)任劃定，導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)間扯皮。

4 BIM技術(shù)在幕墻施工圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1 BIM技術(shù)介紹

BIM全稱(chēng)是Building Information Modeling，指在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱(chēng)，簡(jiǎn)稱(chēng)信息模型。BIM依賴(lài)于強(qiáng)大的三維建模、信息關(guān)聯(lián)、協(xié)同辦公[3]、可視化等特性，在幕墻行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

目前，該技術(shù)在幕墻施工圖設(shè)計(jì)階段，一般應(yīng)用于一些地產(chǎn)商業(yè)項(xiàng)目中的結(jié)構(gòu)碰撞檢測(cè)、正向設(shè)計(jì)、技術(shù)交底、成本測(cè)算等。該階段常用Revit軟件以及Rhi‐noceros軟件進(jìn)行模型建立，將材質(zhì)的種類(lèi)、尺寸、應(yīng)用位置等信息準(zhǔn)確賦予模型。使三維模型成為信息傳遞的載體，方便以后的成本測(cè)算、施工模擬及施工下料。

4.2 BIM在幕墻施工圖設(shè)計(jì)中的質(zhì)量管理特征

在幕墻施工圖設(shè)計(jì)管理工作中，利用BIM技術(shù)的管理優(yōu)勢(shì)可以大大提高幕墻施工圖的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4.2.1 可視化

幕墻施工圖包含了大量的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和設(shè)計(jì)理念，對(duì)非專(zhuān)業(yè)的建設(shè)單位、監(jiān)理單位以及圖紙審查單位等在理解上過(guò)于困難。BIM技術(shù)的三維特征能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)前期數(shù)據(jù)的模型建構(gòu)，還能做到對(duì)幕墻板塊分格的模擬[4]，將二維的線(xiàn)條幕墻圖紙用三維的形式進(jìn)行表達(dá)，并將里面的構(gòu)件信息展示出來(lái)。通過(guò)可視化特征，方便各方對(duì)圖紙進(jìn)行理解，防止因理解偏差出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題，如圖2為某項(xiàng)目的BIM節(jié)點(diǎn)圖及二維節(jié)點(diǎn)圖。

圖2 某項(xiàng)目幕墻節(jié)點(diǎn)中的BIM模型及二維圖紙

4.2.2 碰撞檢測(cè)

幕墻施工圖一般包含平、立、剖、節(jié)點(diǎn)圖等，圖紙完成后與土建結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行核圖，通常是利用墻身圖的位置對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)圖的位置，進(jìn)行梁截面的核對(duì)，墻身圖的位置都是有限的，不可能所有位置都進(jìn)行剖切，這樣就會(huì)有很多位置不能進(jìn)行有效核對(duì)，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)與幕墻龍骨打架，或者幕墻龍骨固定的位置無(wú)結(jié)構(gòu)梁的圖紙質(zhì)量情況，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)拆改，大大影響項(xiàng)目的質(zhì)量。

而B(niǎo)IM可以將三維的幕墻模型與結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行全面碰撞檢測(cè)，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行梳理，并出具檢測(cè)報(bào)告，將圖紙與結(jié)構(gòu)碰撞的問(wèn)題提前進(jìn)行修改，避免后期施工的拆改管理工作。

4.2.3 協(xié)同辦公

傳統(tǒng)的幕墻施工圖設(shè)計(jì)通常建立一些溝通群，出現(xiàn)問(wèn)題在群里進(jìn)行截屏或者書(shū)面溝通，一般群里專(zhuān)業(yè)很多，消息很多，很容易出現(xiàn)漏看及漏改的情況，造成圖紙質(zhì)量很難管控，最終出現(xiàn)圖紙不能“交圈”。

而B(niǎo)IM協(xié)同辦公平臺(tái)可以很好地解決協(xié)同辦公問(wèn)題，從設(shè)計(jì)圖紙到圖紙審查，再到技術(shù)交底，各個(gè)單位及各個(gè)專(zhuān)業(yè)均基于同一平臺(tái)和同一模型進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、修改、審查，簡(jiǎn)化了圖紙的質(zhì)量管理工作，提高了圖紙的質(zhì)量，節(jié)省了審查提問(wèn)的時(shí)間，有效減少了后期的設(shè)計(jì)變更。如圖3為某項(xiàng)目的協(xié)同辦公平臺(tái)截屏。

圖3 某項(xiàng)目協(xié)同辦公平臺(tái)主頁(yè)

4.2.4 正向設(shè)計(jì)出圖

所謂正向設(shè)計(jì)是以BIM信息為主導(dǎo)，貫穿建筑的全生命周期，以BIM的思維進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，所有信息通過(guò)BIM模型進(jìn)行傳遞，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案推敲審查、投標(biāo)應(yīng)用、深化設(shè)計(jì)、出圖下料以及施工指導(dǎo)、運(yùn)維應(yīng)用等等一系列BIM應(yīng)用[5]。

對(duì)于幕墻施工圖設(shè)計(jì)的正向設(shè)計(jì)，通常來(lái)講是指從方案設(shè)計(jì)、幕墻施工圖設(shè)計(jì)開(kāi)始，包括“錯(cuò)漏碰缺”核圖[6]、圖紙審查（內(nèi)外部復(fù)審）、圖紙修改等，均基于同一個(gè)BIM參數(shù)化三維模型，最終借助三維軟件自動(dòng)生成二維圖紙的出圖過(guò)程。通過(guò)正向設(shè)計(jì)，使在設(shè)計(jì)過(guò)程中與幕墻相關(guān)的各專(zhuān)業(yè)出現(xiàn)的碰撞問(wèn)題得到了很好地解決，實(shí)現(xiàn)了三維模型與二維圖紙的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)[4]，減少了圖紙的修改量，有效提高了圖紙的質(zhì)量，減少了設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，從而提高了施工質(zhì)量。

5 基于BIM幕墻施工圖的質(zhì)量管理實(shí)施對(duì)策

通過(guò)工作中的實(shí)例總結(jié)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)幕墻施工圖設(shè)計(jì)采用BIM技術(shù)后，可以在技術(shù)管理、核圖管理、圖紙審查管理、溝通管理四個(gè)方面提高幕墻施工圖的出圖質(zhì)量，有效減少了現(xiàn)場(chǎng)變更，最終提高了項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

5.1 技術(shù)管理對(duì)策

采用BIM技術(shù)后，在幕墻施工圖方案的全面性以及技術(shù)交底的有效性方面，都有了改善。

5.1.1 幕墻施工圖設(shè)計(jì)方案更加全面

幕墻施工圖全過(guò)程采用了BIM技術(shù)后，最終幕墻施工圖以Revit模型呈現(xiàn)，該模型涵蓋了幕墻面材分格、幕墻龍骨、埋件布置、細(xì)致的安裝節(jié)點(diǎn)等，可以很直觀(guān)地看到玻璃幕墻的面板、面板與橫梁的固定、立柱、立柱與埋件的連接、埋件與主鋼結(jié)構(gòu)的連接等。這些詳細(xì)的構(gòu)件都以真實(shí)的狀態(tài)予以呈現(xiàn)，不再是抽象的二維線(xiàn)性狀態(tài)，并且利用Revit軟件檢驗(yàn)了全部方案與相關(guān)專(zhuān)業(yè)的碰撞問(wèn)題[7]，如結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)、內(nèi)裝專(zhuān)業(yè)、照明專(zhuān)業(yè)等。

由此可以看出，BIM技術(shù)可以將幕墻施工圖的設(shè)計(jì)方案全部直觀(guān)地體現(xiàn)出來(lái)，有效提高了圖紙的準(zhǔn)確性，并且有效避免了后期方案與結(jié)構(gòu)碰撞的問(wèn)題出現(xiàn)。

5.1.2 技術(shù)交底更加有效及充分

對(duì)于常規(guī)的二維技術(shù)交底，會(huì)有很多專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，如，立柱轉(zhuǎn)接件、鋁合金拖板、加勁肋、鋁合金壓板等，這些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)會(huì)出現(xiàn)明顯的交流無(wú)效性[8]，致使相關(guān)單位對(duì)圖紙理解出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致后面施工出現(xiàn)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。而對(duì)于BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的幕墻施工圖，可以采取可視化模擬演示、三維模型的剖切、現(xiàn)場(chǎng)答疑，提升了建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位對(duì)項(xiàng)目的認(rèn)知度，保證了施工質(zhì)量，避免了施工過(guò)程中發(fā)生返工、監(jiān)管不足的事件。

5.2 核圖管理對(duì)策

幕墻施工圖模型是基于土建結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行深化的，待外立面深化完畢后上傳“BIM協(xié)同辦公平臺(tái)”，建筑、結(jié)構(gòu)、夜景照明、內(nèi)裝專(zhuān)業(yè)同時(shí)在平臺(tái)上進(jìn)行核圖，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題在模型上面進(jìn)行“標(biāo)紅”圈注，幕墻建模人員根據(jù)標(biāo)紅的位置以及描述的問(wèn)題對(duì)模型進(jìn)行修改，將修改好的模型再次上傳，相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行復(fù)核，如再次發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以隨時(shí)在模型上進(jìn)行圈注。

通過(guò)這樣的核圖，增加了核圖的次數(shù)，縮短了核圖的時(shí)間，提高了核圖的質(zhì)量，使模型問(wèn)題在初期就能發(fā)現(xiàn)，減少后面施工的變更。

5.3 圖紙審查管理對(duì)策

待模型按照核圖的意見(jiàn)修改完畢后，上傳協(xié)同平臺(tái)，并開(kāi)通外審單位（第三方審圖機(jī)構(gòu)）、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位的審查權(quán)限，此時(shí)，相關(guān)方對(duì)三維模型進(jìn)行審查，在平臺(tái)上可以直觀(guān)清楚地查看模型中任何位置的面板參數(shù)、型材規(guī)格、橫梁安裝做法、立柱與主體結(jié)構(gòu)固定方式等，審查人員將意見(jiàn)直接在模型對(duì)應(yīng)位置上面圈注并寫(xiě)下審查意見(jiàn)。

最終幕墻建模人員根據(jù)意見(jiàn)進(jìn)行逐項(xiàng)回復(fù)，并修改模型的對(duì)應(yīng)位置。待修改完畢后，重新上傳模型，相關(guān)審查人員只需要復(fù)核原圈注的位置即可，從而大大提高了審圖的質(zhì)量以及效率。

5.4 溝通管理對(duì)策

在BIM幕墻施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程中，各個(gè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)均利用統(tǒng)一的BIM協(xié)同辦公平臺(tái)進(jìn)行模型上傳及專(zhuān)業(yè)信息溝通，所有溝通信息均由建設(shè)單位專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)專(zhuān)業(yè)模型修改完畢后上傳協(xié)同辦公平臺(tái)，幕墻專(zhuān)業(yè)只需要將模型下載后放到原模型上，平臺(tái)便可以自動(dòng)檢驗(yàn)，對(duì)不一致的地方進(jìn)行高亮顯示，幕墻設(shè)計(jì)師只需針對(duì)高亮顯示的地方進(jìn)行核查，如影響幕墻安裝則進(jìn)行調(diào)整，保證幕墻圖紙與各個(gè)專(zhuān)業(yè)“交圈”，省去了修改過(guò)程中信息溝通，以及溝通過(guò)程中的信息遺漏，提高了幕墻施工圖的準(zhǔn)確性。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，幕墻施工圖設(shè)計(jì)與BIM融合，借助BIM技術(shù)的參數(shù)化、可視化、真實(shí)性、協(xié)同辦公的智能化技術(shù)特點(diǎn)，從技術(shù)管理、核圖管理、圖紙審查管理、溝通管理四個(gè)方面可以有效提高幕墻施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少現(xiàn)場(chǎng)的施工錯(cuò)誤，最終有效提高了項(xiàng)目的施工質(zhì)量。