摘要：自改革開放以來我們國家的建筑工程不僅僅在數量和規模上獲得了極大的發展，還在建筑技術的發展方面得到了很大的進步。在這其中，以BIM平臺為基礎的建筑技術就得到了廣泛的應用和發展。文章對基于BIM平臺的復雜曲面幕墻工程設計進行分析，提出具體的施工實踐方法，希望對相關人員有所啟發。
關鍵詞：復雜曲面幕墻；建筑工程設計；施工；BIM平臺
BIM是Building Information Modeling的全稱，其應用是建筑工程廣泛開始信息化進程的一個重要體現，自2009年開始在中國發展以來，已經在諸多的建筑工程項目當中得到了大量的應用。隨著建筑工程對于審美有了越來越高的要求，比較復雜的曲面幕墻的設計和施工過程有了大量的BIM應用，為幕墻的施工節省了施工時間的同時，也降低了幕墻設計和施工的成本，故而基于BIM平臺幕墻施工的相關內容和要素需要進行深入的分析和全面的掌握，以利于建筑行業的發展。
一、BIM的簡介
1、BIM的定義
BIM的廣泛使用，其本質是建筑行業的數字化，BIM的定義組成可以分為三個部分，其一是對建筑項目物理信息與功能信息表達的數字化，其二是BIM應當被看成提供建筑工程信息的傳送和共享功能的一個數據庫系統，其三是BIM可以作為一個節點化的動態管理系統，其目的是為了通過數字化的協同來實現設計和施工效率的提高。
2、BIM的主要作用
BIM有非常多的優勢來協調建筑工程的多方面信息，提高建筑工程各個環節的工作效率，并且顯著降低其成本，其優勢主要表現在以下的幾個方面：
（1）建筑信息的可視化
相比較于傳統的施工藍圖對于建筑工程節點、構件等信息進行的二維表達方式來講，BIM技術的信息可視化具有明顯的優勢，尤其是對于結構比較復雜的建筑來講，傳統的表達方式很難直觀體現出建筑工程的多層面信息，而BIM的應用，能夠是建筑工程的設計和施工以及對于建筑工程的管理都以三維立體的形式表現出來，提高了可視化程度。
（2）協調多個工程模塊的設計和施工
建筑工程的設計和施工，尤其是大型的建筑工程，通常由數量比較多的模塊所組成，眾多的模塊的設計和施工過程所產生的沖突在傳統的技術限制條件下，會采取“先發現、再協調”的方式進行，導致了其效率比較低，而BIM的模型碰撞測試能夠高效解決這些問題，其應用為事先協調的方式提供了技術基礎。
（3）較強的模擬能力進行設計和施工的方案優化
BIM具有比較強的模擬能力，目前能夠做到5D效果的模擬，即將施工信息的3D模型圖與時間和資金成本進行合并后，形成動態化的模型，可以將不同施工方案的時間成本與資金成本進行明確的對照，這對于施工方案和流程的優化起到了積極的作用。
二、BIM在幕墻施工中的應用案例
幕墻的設計和施工，尤其是復雜的曲面幕墻或者雙曲面幕墻，是在整個建筑工程的造價當中占用比例比較高的一項。由于近些年以來人們對于建筑的要求不僅僅局限于其實用性，還對其審美與社會含義有了更高的要求，這種情況下比較復雜的幕墻就是一個重要的表達方式，這種比較復雜的幕墻工程的普及也得益于BIM技術的廣泛應用，在我們國家的多個城市建筑當中，都包含了比較復雜的幕墻工程，為建筑本身增添了很強的文化意義。
復雜幕墻的施工案例非常多，比較知名的復雜幕墻建筑案例有上海中心、東吳文化中心、天津市的周大福等建筑，這些建筑工程的幕墻為整體建筑的美觀和文化內涵的豐富起到了重要的作用。以東吳文化中心的水滴外立面幕墻和GRC 雙曲面幕墻為例，多種復雜幕墻將1號樓和2號樓的不同文化內涵進行了淋漓盡致的表現，為其造型的完整性和審美提供了很大的幫助。
三、BIM在復雜曲面幕墻設計中的應用
BIM在復雜曲面幕墻設計中的應用主要體現在方案的設計、投標階段和專業協同三個方面，在其中每個環節都體現了其獨有的優勢。
1、方案設計
BIM的應用能夠將傳統的AutoCAD 等二維設計方式轉變為3D的設計方式的同時增加多個項目參數的驅動效果，在設計效率提高的同時，還能夠實現動畫漫游的方式來展現設計效果，這為投資者在進行設計方案的選擇中的設計效果展示和設計中一些問題的發現提供了更有利的條件，同時為方案的可行性論證提供了直接的模型證明。
2、投標
建筑工程的投標依據是工程造價的概預算與其設計方案的合理性，在基于BIM的幕墻建設工程的投標中，這兩方面的因素都可以進行更高效的考量。首先BIM與現階段軟件市場當中很多的建筑工程概預算軟件有很好的兼容性，通過工程概預算軟件的計算可以非常科學的得出幕墻工程的造價概預算，對于工程造價的概預算不太專業的投標者也可以得到比較真實可靠的數據，提高了投標工作的效率。同時由于很多投標者對于2D圖紙的理解專業性存在一定的差異，與傳統的 CAD 二維圖紙相比，BIM技術可以使投標者通過方案設計的5D模擬效果直觀感受整體幕墻工程的設計情況以及施工過程，了解施工的時間進度和每個施工階段的資金使用，以及施工完成之后的效果，使投標者對于整體的方案設計和施工進程的設計有更深刻、更直觀的認知。
3、專業協同
以往的二維圖紙對于不同模塊設計師的協同效果是一個比較大的障礙，例如在二維圖紙的設計當中，就經常有結構梁板的標高與管線結構產生沖突這種比較低級的不協調現象出現，尤其會隨著幕墻工程的復雜性越強，這種不協同現象的發生率就越高。BIM技術的應用可以很好的解決這一問題，BIM為設計師提供了模擬和分析模塊，是多個部分的獨立設計師能夠進行良好的溝通和協調，提升了整體的設計效率。
四、BIM在幕墻施工中的應用優勢
1、項目管理的協調
BIM的應用為項目的管理提供了多種便利，其中最重要的就是BIM能夠將很多工作量比較大的重復性計算由計算機來進行，從而給項目管理的人員節約了大量的時間，使項目管理的工作人員有更多的時間和精力進行項目進行當中的協調偏差處理，例如現場環境問題的協調工作、技術差異的協同等等，顯著提升了項目管理和協調的效率。
2、成本控制
由于在基于BIM 的平臺使用方面，設計圖紙的元素不再是簡單的線條，而是帶有多種屬性標注的構件，而且5D的效果展示也能夠清晰的看到每個施工階段所需要的建筑成本，使建筑成本的計算過程更加自動化，同時也能夠使工程量的計算和實際投資消耗量的計算更準確，因此對于施工方而言能夠更好的控制成本。同時由于BIM對于施工下一階段所需要的原材料能夠進行精確計算，施工單位在原材料的購置環節也能夠做出更科學的安排，節約材料成本的同時還能夠節約人工成本。BIM的出現還能夠為以往容易產生爭議的結算環節提供良好的支持，一方面BIM的施工過程和施工標準可以作為中立的仲裁標準，另一方面，由于BIM的應用，減少了很多工程的變更現象發生，更容易避免一些矛盾的產生。
3、項目質量
全部基于BIM的施工過程對于項目質量有更好的管理作用，例如在原材料的使用方面，由于復雜幕墻的施工材料具有多樣化的特征，而施工中所用到的施工設備和施工的半成品材料其標準和資格證明文件都會輸入到BIM系統當中，非常方便審核單位的及時審核和全面掌控。
結束語
BIM的使用是建筑行業數字化轉型的一種體現，尤其是在復雜的曲面幕墻和雙曲面幕墻施工中，BIM從工程的設計階段開始，到工程的驗收階段，包括驗收以后的款項結算，都給參與的各個單位提供了良好的數據支持，是建筑行業發展的一個主流趨勢。
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