浅谈BIM技术对幕墙工程效率的提高作用

丁秉威

华北水利水电大学（450011）

浅谈BIM技术对幕墙工程效率的提高作用

丁秉威

华北水利水电大学（450011）

通过国内实际工程项目，介绍了我国幕墙的发展及趋势，分析了传统施工方式效率低下的原因，总结了BIM技术在幕墙工程设计和施工工作中的优势。

幕墙的设计与施工；生产效率；BIM技术；信息互用

0 前言

随着我国城市大规模的发展，一大批外观新颖且美观的建筑拔地而起。幕墙作为建筑物漂亮的外衣，越来越多地走近了人们的视野。传统的幕墙设计及施工效率低下，已经成为制约幕墙企业发展的绊脚石。提高工作效率已迫在眉睫。

1 我国幕墙的发展及趋势

1983年，北京长城饭店第一个玻璃幕墙的兴建，拉开了我国建筑幕墙应用技术的序幕。经过30多年的发展，我国已成为世界第一幕墙生产大国和使用大国，同时也涌现出了一大批以沈阳远大、北京江河为代表的世界一流的幕墙企业。我国企业参与的国外项目也不胜枚举。

我国现代建筑已不再是千篇一律的“方盒子”，而是出现了越来越多的特异型建筑，比如望京SOHO、上海中心大厦等。而建筑幕墙作为建筑的外围护结构，其今后的发展趋势是安全、节能、环保和满足建筑设计的外饰要求。这就对幕墙的设计、制造、施工以及后期的维护保养提出了新的考验。

2 幕墙传统施工方式效率低下的原因

1）外围结构需要重新翻图

招标设计文件中幕墙部分大多是一些大样图和节点图，并不能直接用于二次深化设计，所以幕墙设计人员还要根据结构施工图绘制出用于幕墙生根的外围结构图纸，主要包括墙身的平、立和剖面图，这个翻图的过程也会降低幕墙工程的效率。

2）现场实际完工情况与翻模图纸有出入

一个工程的结构变更一般是存在的。项目分包以及各成员的相互孤立，可能导致一些实时发生的变更信息不能及时互相传递。做幕墙工程时就常有现场实际结构与幕墙设计师的结构翻模图纸对不上，如果发现及时还好，一旦发现滞后，就直接影响到了幕墙二次深化设计的一些具体内容,需要再调整，这也就直接降低了幕墙工程的效率。

3）施工时二维图纸不够直观

当建筑物造型不规则，特别是一些悬挑结构较多时，基于二维图纸的局限性，幕墙有些部位的龙骨布置和板材尺寸表达起来会比较烦琐，需要画很多节点图来表达，这对于幕墙设计师可能没什么问题，但是施工安装时，施工人员看图识图的水平就会直接影响施工效率。

3 BIM技术与信息互用

BIM的英文全称是Building Information Modeling，国内较为一致的中文翻译为：建筑信息模型。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建造信息作出正确理解和高效应对，为设计团队、施工方以及建筑单位等各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

所谓信息互用，是指在项目建设过程中项目参与方之间、不同应用系统工具之间对项目信息的交换和共享。信息互用是协调与合作的前提和基础，对项目的进展产生重要的影响。而信息是BIM技术的核心，在项目的全寿命周期内使用BIM技术被认为是解决目前建筑业信息互用效率低下的有效途径。尤其是幕墙工程环节涉及到诸多项目成员，如果能使用BIM技术来提高信息互用效率，那将对幕墙工程的效率有很大的提高作用。

4 BIM技术对幕墙工作效率的提高作用

以往BIM技术在幕墙中的使用，仅仅应用其强大的三维建模能力，特别在一些外形复杂的项目，如双曲弯扭的截面用CAD无法绘制，那么可以借助于Rhino软件绘制曲面幕墙板块，能流畅地表达出设计师想要的效果，方便设计和施工。但三维功能只是BIM技术最浅层次的运用，真正的BIM技术在于对建筑信息模型在一个项目全生命周期的流畅运用。

当BIM技术完全实施以后，将发挥如下价值：

1）提高设计成果的重复利用（减少重复设计工作）；

2）改善电子商务中使用的转换信息的速度和精度；

3）避免数据互用不适当的成本；

4）实现设计、成本预算、提交成果检查和施工的自动化；

5）支持运营和维护活动。

幕墙工程作为项目中的一个环节，BIM技术的完全实施可使工程信息得到最大效率的流通，幕墙工作效率也将大大提高。

4.1 BIM技术在幕墙设计阶段的作用

BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化型和可出图性五大特点,对方案设计的方案比选、方案调整、性能分析、可视化表达具有非常重要的意义。通过可视化建模，可以发现玻璃单元板块与不锈钢装饰线单元板块在交界处的防水存在的问题，在方案设计阶段就可以采用必要的技术手段来避免这种在施工阶段才能发现的隐蔽性问题，对方案的设计比选、调整以及性能分析具有相当大的辅助作用。

在深化设计阶段，幕墙负责人员可以从BIM模型中便捷地提取出来经施工方反馈调整后、与实际工程情况一致的外围结构信息，这样就不用像之前一样再根据结构施工图纸对外围结构进行二次翻模,而且也不用去现场复核实际的工程情况，可以极大地提高幕墙的工作效率。

4.2 BIM技术在幕墙施工阶段的优势

如今的幕墙形式多变复杂，外形逐层变化也很大，单元板块数量种类多且配合精密，容错率小，板块加工误差稍大，就会导致安装出现问题。传统的CAD二维图纸已经不能很好地表达业主的要求。采用BIM建模就可以解决很多问题：

通过1：1实体建模，能够有效保证单元板块之间的连接配合，能够保证变截面不锈钢装饰线光滑平整连接，放样精准度高，为工艺图出图提供参考。

BIM建模是一种参数化建模，工厂可以通过模型更清晰地得到每种板块加工所需的工艺，可有效地减少大量工艺图可能造成的混淆，使设计到生产过程中的信息传递更加简单、明了、准确。

现场施工人员在吊挂单元板块时，可以参照模型中的单元板块编号，保证吊装的准确性，通过统一模型来达到信息流通的准确性，减少不必要的返工，提高效率，节约成本。

5 结语

我国建筑行业一直保持高速发展，建筑业的技术水平和管理能力也在不断提高,但效率低下、粗放型的增长方式没有根本改变，建筑能耗高、能效低是建筑业可持续发展面临的一大问题。应用BIM技术，对建筑全生命周期进行全方位管理，是实现建筑业信息化跨越式发展的必然趋势。近年来，国内市场已经涌现了一批BIM技术应用的优秀案例，如上海中心大厦项目、外滩SOHO项目等。幕墙作为建筑外围护结构,在建筑工程中是相当重要的一个环节，幕墙企业要紧跟行业发展的需求，加大对新技术的重视程度，保证企业在市场中的竞争力。