刍议BIM技术在建筑幕墙设计中的应用

尚东亮

摘要：随着新兴数字技术的日益发展和革新，如今的设计理念、方法和建造目标出现了一系列新的需求，传统制图方式已不能满足当今幕墙系统设计多元化、多软件协同化、操作简洁化的要求。建筑信息模型（BIM）作为建筑行业近年来新趋势下的数字技术，通过 BIM 工具在幕墙可视化设计中的应用，可以提升设计成果的画面感，解决设计冲突、不同主体信息不通畅、施工方质量监控不足等现场问题。文章详细分析了 BIM 技术的主要优势特征，结合幕墙幕墙系统等基础 设施的设计施工要点及问题指出了 BIM 应用的必要性，结合案例展示了 BIM 在某建筑幕墙设计中的设计深化实践，分析了该技术在设计施工管理中的应用效果，为推动 BIM 在建筑幕墙及其他系统的广泛综合应用提供了理论研究基础。

关键词：建筑幕墙;BIM 技術;设计施工;可视化

一、 BIM 技术介绍

BIM（Building Information Modeling）就是建筑信息化模型， 是一种技术工具，用于建筑设计与施工全过程，可以呈现工程 设计与建造管理的工具，运用建筑物的各部件的信息与设计元 素等信息建造三维的模型来给工程师显现建筑物的数据化成果。BIM 可以根据设计师提供的各种信息可以立体的展现出 幕墙系统的效果，也可以加强幕墙与其他方面的施工之间的协调性，确保幕墙系统的材料的选取可以与其他相关方面协调配套，可以根据施工建筑物的数据不断的改进、丰富设计方案，使 得建筑物的构造过程处于动态、可视的效果中，有效的避免了幕墙设计中尺寸不符、组件缺少、成本超过预算以及后期不能 及时维护的问题。BIM 技术的软件可以构建 3D 的数字模型[5]，可以把设计 的建筑物的每一处细节详细的展现出来，弥补了二维设计软件的缺点。建筑物中的各种通道、内部构造都可以图形化、数字 化，可以使材料、构造得到一个精确的预算，从而，减少成本的损失，这也是当今设计师提高效率的重器。

二、 BIM 技术在建筑外立面幕墙设计中的具体应用

2.1 建立建筑外立面幕墙 BIM 三维模型

建筑行业辅助设计工具的发展历经了很多阶段，它 们随着科学与信息技术的更迭与创新应运而生，从最初的 AutoCAD 到 SketchUp，再到三维初探的 3DMax，进行了 从平面转移到空间上的巨大变革，而现在最先进与成熟的 当属三维的 Revit 辅助设计工具，它的应用开启了参数化三 维设计的大门，奠定了未来建筑行业辅助设计工具发展的 基调与作业规范的方向。BIM 模型应用之初，首先要根据 项目的具体要求与指标建立 BIM 模型以及参数所需要的固 定数据库，作为理论与实践的融合以此来更直观和形象地 展示出优化的幕墙系统基本图形。因 Revit 三维软件十分适 合建立 BIM 模型，而且二者在空间的设置上相通，所以能 够最大限度为设计工作提供方便。除去一些机械化、固定 化的基本步骤，对建筑幕墙相关的特殊元素与要求还需要 进行广泛收集，整合出最好的建造方案，再进行录入，再 次输入的信息可大致包括型材名称、线形密度、表面处理、长度、生产厂家、成本以及玻璃的颜色、宽度、成本等相 关参数。在对每个材料的其余部分建立数据库时要特别注 意，在符合 BIM 模型基本信息的要求后进入幕墙系统，从 而保证建立真正意义上的三维建筑信息模型，而非简单的 平面信息录入模型。当一切前提条件与信息录入完毕后，

工作人员可启动和激活 Revit 软件的平台机构来建立建筑幕墙的 BIM 模型，并且在不断改进与优化的过程中完善最终 的仿真模型，让其更精确立体呈现在软件机构里。

2.2 深化建筑外立面幕墙 BIM 三维模型

Revit 辅助设计软件开启了参数化三维设计的时代，同 时也将建筑设计逐步引入参数化设计的领域，为建筑行业提供了一套更加严格、精准的算数形式来辅助设计过程， 这不仅提高了设计进程的效率与速度，而且在建模的过程中设计师还可利用软件观察到更多的形式，从而完善自己

的设计思路，以达到设计的最高水平。建筑参数化设计是 运用计算机与智能软件共同作用，调用不同的计算方式构建出一系列具有函数关系的建筑模型，这是其工作的基本 原理，若要在设计过程中改变某一个参数，系统的反应也十分智能化，它会根据相关的函数与约束关系来将其他数 据与结果进行相应的调整。例如采用 Revit 设计软件在对某 个项目的建筑外立面幕墙建造模型过程中，若将建筑外表 皮控制面选择为不规则的异形面，在对屋面进行适当改造 与设计时，则需要率先从异形面中提取与建筑外立面幕墙 重合与共用的点或者某条线，用鼠标在分割面上进行提取 后，系统会产生不同的模型单元方案，设计师要进行优劣 与实操比对，进行从优选择，以保证其设计效果。

2.3 基于模型建立二维图纸

传统的建筑外立面幕墙图纸设计是靠人工手绘的二维 图纸来完成，工作量十分繁杂且对工作人员的手绘能力要求也较高，当手绘图纸应用到具体的建造中时，很难达到 直接的指导目的，同时手绘的建筑立面只会看到一个正面方向，所展示的信息只有高程与横向，很难依据其内部结 构对衔接部分进行实际建造，给实际工作带来了阻碍。而 在使用建筑幕墙的 BIM 模型时，立体感与直观性的问题会

迎刃而解，同时在对某些地方的部分参数进行实时修改时， 可直接在软件上输入参数，系统会自动匹配与之有关联的 各类数据，可随时进行改进。在观感上，BIM 模型在 Revit 软件的基础上也是以三维立体呈现，后期工作人员可通过 控制鼠标调节随时切换观看方式，更好地开展指导工作， 从而提高工作效率。

三、总结

综上所述，是对 BIM 技术在建筑外立面幕墙设计中的 应用及优化的阐述与分析，BIM 技术可以实现从二维到三 维再到二维的转换，同时还具有高度优良的视觉性能和实 时漫游功能，对设计师的工作及用户的体验都十分友好， 可在很大限度上提高工作效率、优化设计方案，是一项值 得广泛应用的工具。

参考文献

[1] 钱晓村.深化设计优化方案结合BIM技术在白玉兰广场塔 冠中的应用[C]//中国图学学会BIM专业委员会.第三届全国BIM学 术会议论文集.北京：中国建筑工业出版社，2017.