BIM技術(shù)在復(fù)雜幕墻工程施工階段的應(yīng)用

唐 云

（中電建建筑集團(tuán)有限公司，北京 100120）

BIM技術(shù)也就是人們常說(shuō)的建筑信息模型技術(shù)，由于該技術(shù)有著參數(shù)化、協(xié)同化以及可視化等特點(diǎn)，更加符合當(dāng)今建筑行業(yè)實(shí)際的發(fā)展特征和發(fā)展要求，因此該技術(shù)在當(dāng)前的建筑工程建設(shè)施工中得到了全面推廣。在國(guó)內(nèi)，很多的建筑工程都應(yīng)用了BIM技術(shù)，尤其是在復(fù)雜幕墻工程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用效果更是十分顯著。通過(guò)BIM技術(shù)，不僅可以對(duì)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的深化，同時(shí)還可以有效解決施工碰撞、施工模擬以及預(yù)制加工等諸多方面的問(wèn)題，保障復(fù)雜幕墻工程的施工效果，滿足當(dāng)今建筑工程的發(fā)展需求。

1 項(xiàng)目概況

三亞天涯度假村升級(jí)改造項(xiàng)目位于海南省三亞市三亞灣路189號(hào)，度假村與海洋一路之隔，北鄰機(jī)場(chǎng)，是集會(huì)議、培訓(xùn)、餐飲、住宿、休閑娛樂(lè)于一體的五星級(jí)酒店。該工程總建筑面積87890.99m2，建筑頂部標(biāo)高55.2m（絕對(duì)標(biāo)高67.4m），滿足建筑航空限高要求；地上14層、地下3層，屋面為種植屋面，設(shè)置1200m2滿天星無(wú)邊際游泳池和56.2m高空懸挑泳池（懸挑長(zhǎng)度6.25m）。該工程為一類高層建筑，鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部鋼結(jié)構(gòu)，七度抗震設(shè)防，耐火極限一級(jí)，六級(jí)人防，人防面積4942m2，設(shè)計(jì)使用年限為50年。

2 復(fù)雜幕墻施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)

2.1 復(fù)雜幕墻施工的特點(diǎn)

（1）附著性。因?yàn)閺?fù)雜幕墻工程屬于固定在被裝飾實(shí)體上，用來(lái)保障其裝飾效果、提升其美觀度的一種裝飾工程，所以附著性是復(fù)雜幕墻工程的一個(gè)主要施工特點(diǎn)。因此在具體的施工過(guò)程中，各種材料都需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行科學(xué)有效的固定，以此來(lái)達(dá)到良好的附著效果。

（2）個(gè)性化。因?yàn)槟粔こ淌铸嫶?，且不具備移?dòng)性，因此在具體的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，會(huì)由于用戶實(shí)際的需求不同、設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖不同，使復(fù)雜幕墻的裝飾工程也具有了個(gè)性化的特征[1]。正因如此，復(fù)雜幕墻的生產(chǎn)并不能做到重復(fù)性和批量性。

（3）組合性。復(fù)雜幕墻的組成部分有很多，包括鋁單板、石材、玻璃等多種材料，同時(shí)，在復(fù)雜幕墻的不同位置也會(huì)涉及不同的材料連接。如果這些連接部分得不到科學(xué)處理，就很容易出現(xiàn)連接裂縫。因此，在進(jìn)行復(fù)雜幕墻的具體施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)該充分重視其組合性特征，保障施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行施工。

2.2 復(fù)雜幕墻施工的難點(diǎn)

首先，選材下料的難點(diǎn)。在復(fù)雜幕墻建設(shè)施工過(guò)程中，為了保障其美觀性，并突出個(gè)性化的特征，通常會(huì)需要使用到很多的材料，其結(jié)構(gòu)也會(huì)十分復(fù)雜，因而也就會(huì)有非常高的要求。但是在具體的施工過(guò)程中，下料的精度卻很難達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)，因此加工好的材料也就難以與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符。

其次，材料統(tǒng)計(jì)的難點(diǎn)。因?yàn)閺?fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)的整體是由很多配件所組成的，這些配件又都有著十分復(fù)雜的造型，即使是在同一個(gè)組成部分之中，所應(yīng)用到的材料及其尺寸也都會(huì)有很大的差別。比如，在同一個(gè)有著構(gòu)造縫的墻面上，石材等所有材料在規(guī)格、尺寸等諸多方面都會(huì)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。這樣的情況就使得復(fù)雜幕墻施工中的工程材料統(tǒng)計(jì)變得十分困難。

最后，技術(shù)交底的難點(diǎn)。施工中很多的細(xì)部結(jié)構(gòu)都會(huì)給工程技術(shù)人員以及施工人員帶來(lái)極大的困難，且由于很多復(fù)雜幕墻工程的交底工作都是通過(guò)傳統(tǒng)的方式來(lái)進(jìn)行新方法以及新技術(shù)的交底，故具體施工中也就很難達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

3 BIM技術(shù)在復(fù)雜幕墻施工階段的具體應(yīng)用

在整個(gè)復(fù)雜幕墻的建設(shè)施工中，通常會(huì)消耗大量的材料，且工程的施工工藝與流程也比較復(fù)雜。如果可以應(yīng)用比較科學(xué)的施工技術(shù)，讓施工質(zhì)量和施工進(jìn)度得到進(jìn)一步的保障，這對(duì)于復(fù)雜幕墻施工而言十分重要。在該工程項(xiàng)目的具體施工中，應(yīng)用BIM技術(shù)，按照實(shí)際的施工情況，進(jìn)行了BIM模型構(gòu)建，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)施工方案的進(jìn)一步優(yōu)化與完善，并為工程的順利進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1 BIM技術(shù)在復(fù)雜幕墻加工下料過(guò)程中的具體應(yīng)用

將BIM技術(shù)應(yīng)用到復(fù)雜幕墻工程的加工下料作業(yè)中，一個(gè)關(guān)鍵的目的是保障復(fù)雜幕墻各個(gè)構(gòu)件的加工精度。如今，越來(lái)越多的建筑都開(kāi)始注重個(gè)性化，所以異性化、復(fù)雜化的建筑形態(tài)結(jié)構(gòu)也開(kāi)始不斷涌現(xiàn)。在對(duì)復(fù)雜幕墻進(jìn)行構(gòu)件加工和安裝的過(guò)程中，精度一直都是一項(xiàng)需要控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此可將BIM技術(shù)引入該工程加工下料的施工中，具體的應(yīng)用如下。

（1）BIM技術(shù)在附件加工中的應(yīng)用。該工程外幕墻的嵌板數(shù)量非常多，平均每一個(gè)單元中都會(huì)有三種主要的構(gòu)件，且這三種構(gòu)件的類型各不相同。復(fù)雜幕墻中的主要構(gòu)件是弧形幕墻構(gòu)件。在提取加工數(shù)據(jù)的過(guò)程中，主要應(yīng)用到的是建筑模型，以此來(lái)讓復(fù)雜幕墻的設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中起到一個(gè)延續(xù)作用，有效避免了傳統(tǒng)復(fù)雜幕墻附件加工過(guò)程中的加工數(shù)據(jù)大、失誤風(fēng)險(xiǎn)高的情況，讓復(fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)附件加工精度得到了有效保障。

（2）BIM技術(shù)在構(gòu)件定位中的應(yīng)用。為了讓施工下料更加便利，在具體的建模過(guò)程中，應(yīng)該注意認(rèn)真編號(hào)各個(gè)復(fù)雜幕墻構(gòu)件，并做好每一個(gè)構(gòu)件的定位工作，這樣才可以保障構(gòu)件定位的精準(zhǔn)性，避免不必要的浪費(fèi)。所有的復(fù)雜幕墻構(gòu)件標(biāo)號(hào)都應(yīng)該詳細(xì)記錄在明細(xì)表之中。在具體定位過(guò)程中，需要在構(gòu)建出的模型中將幕墻嵌板選中，然后點(diǎn)擊“屬性”，就可以將標(biāo)記值顯示出來(lái)，再結(jié)合之前的標(biāo)號(hào)明細(xì)表，可以對(duì)復(fù)雜幕墻構(gòu)件的尺寸信息做到全面精確地了解[3]。

（3）BIM技術(shù)在構(gòu)件精度上的應(yīng)用。在整個(gè)的建筑工程項(xiàng)目中，復(fù)雜幕墻的建設(shè)施工僅僅是一個(gè)附屬工程，因此工期會(huì)比較緊。這就要求在復(fù)雜幕墻正式施工之前一定要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，提前準(zhǔn)備好復(fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中需要應(yīng)用到的材料和機(jī)械設(shè)備，這樣才能合理應(yīng)對(duì)緊張的工期要求。但是由于復(fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)之中有很多的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)和繁多的構(gòu)件種類，所以在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，如果對(duì)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)、每一個(gè)構(gòu)件都進(jìn)行建模，那么無(wú)論是在人力方面還是在時(shí)間方面都會(huì)產(chǎn)生很大的消耗，因此在具體應(yīng)用時(shí)，只需要對(duì)滿足施工下料目的的構(gòu)件進(jìn)行數(shù)字化的建模即可，不必對(duì)所有的構(gòu)件都進(jìn)行建模。在具體的數(shù)字化模型建立過(guò)程中，一定要對(duì)模型進(jìn)行深入研究，保障模型的精度，從而有效保障施工精度。

通過(guò)研究和對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在該工程復(fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際BIM模型建立時(shí)，應(yīng)該將建模精度控制在LOD300，也就是要將嵌板、龍骨都以數(shù)字化模型的形式呈現(xiàn)出來(lái)，這樣才可以滿足該工程實(shí)際施工中的下料需求。

3.2 BIM技術(shù)在復(fù)雜幕墻安裝施工階段的應(yīng)用

（1）BIM技術(shù)在施工場(chǎng)地規(guī)劃中的應(yīng)用。復(fù)雜幕墻的施工場(chǎng)地通常都比較小，這對(duì)于復(fù)雜幕墻的施工會(huì)產(chǎn)生一定程度的限制。所以在該工程的具體施工過(guò)程中，合理應(yīng)用了BIM技術(shù)，將其作為一項(xiàng)輔助施工技術(shù)，并借助該技術(shù)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行了合理的規(guī)劃。首先應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)復(fù)雜幕墻施工中實(shí)際條件以及相關(guān)的安裝要求進(jìn)行了全面預(yù)測(cè)，然后對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，之后對(duì)施工場(chǎng)地的使用規(guī)劃作出了合理安排，最后對(duì)施工場(chǎng)地的具體應(yīng)用作出了合理的規(guī)劃，其中包括物料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間、物料在施工現(xiàn)場(chǎng)堆放的時(shí)間、物料的取用路線等，以此來(lái)保障每一個(gè)階段的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。

（2）BIM技術(shù)在施工模擬中的應(yīng)用。在對(duì)架構(gòu)式復(fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝的過(guò)程中，主要的安裝流程可分七個(gè)步驟：①放樣和定位；②支座的安裝；③立柱的安裝；④橫梁的安裝；⑤玻璃的安裝；⑥打膠；⑦清理[4]。該工程的模擬施工過(guò)程中，首先借助BIM模型對(duì)構(gòu)件與構(gòu)件的綁定關(guān)系進(jìn)行確定，然后對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行模擬，并及時(shí)作出施工方案的調(diào)整和優(yōu)化，保障下料和加工的合理性。通過(guò)這樣的方式，不僅有效保障了工程的施工質(zhì)量以及美觀性，同時(shí)也讓工程得以如期完成，并進(jìn)一步節(jié)約了工程成本。由此可見(jiàn)，將BIM技術(shù)應(yīng)用到施工模擬之中，對(duì)于復(fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量、效率及經(jīng)濟(jì)性的提升都有很大幫助，且可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的進(jìn)一步提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，因?yàn)閺?fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)的施工有很大的難度和復(fù)雜程度，所以在具體的施工過(guò)程中難以有效保障施工精度、施工工期以及施工質(zhì)量。將BIM技術(shù)應(yīng)用到具體的施工過(guò)程中，不僅可以通過(guò)數(shù)字化三維模型的方式來(lái)模擬具體的施工，顯著提升施工精度，而且能及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的不足并及時(shí)改正。通過(guò)該工程中BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用可知，將該技術(shù)應(yīng)用到建筑工程復(fù)雜幕墻結(jié)構(gòu)的施工中，能有效保障施工效率和施工質(zhì)量，并合理節(jié)約工程成本，這對(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展都有十分深遠(yuǎn)的意義。