基于BIM技术的幕墙工程施工模拟研究王文鸣

基于BIM技术的幕墙工程施工模拟研究王文鸣

王文鸣

浙江中南建设集团有限公司浙江省杭州市310052

摘要：随着建筑行业的不断发展，建筑幕墙工程的建设越来越多，通过BIM技术的应用，有效的解决了幕墙工程在设计以及施工过程中存在的相关问题，进而提高了幕墙工程的建设质量。因此，建筑企业必须要对BIM技术在复杂幕墙工程中的应用进行充分的分析与利用，促进建筑行业的可持续发展。

关键词：BIM技术；幕墙工程；施工；应用

随着我国社会的快速发展，经济水平不断提高，作为我国经济发展核心的建筑业也在逐渐进步，越来越多的建筑工程呈现在人们眼前，但是根据目前的建筑业的情况而言，国内建筑的平均寿命仅仅达到三十年，由此看出建筑工程的质量上存在一定的不足。随着BIM技术的不断发展，其可以有效的将建筑施工的信息资源进行表达与联系，使得建筑工程中的信息资源得到科学的管理，进而有效的提高了建筑工程的质量。建筑幕墙工程则包括了对于幕墙的制造、设计以及施工等多个方面的操作，通过BIM技术的应用，不仅提高了幕墙设计与施工的质量，同时促进幕墙工程的智能化发展。

一、BIM技术的含义

就其本质而言，BIM技术即是建筑信息的模型。BIM技术通过合理利用数字信息的仿真技术，对建筑物实际设计的信息进行模拟。充分应用数字化技术，利用计算机创建出一个虚拟的建筑物。通过将实际施工中的信息数据链接起来，从而建立一个完整的数据库。与此同时，BIM技术有效的展现了建筑工程设计成本以及建筑工程施工进度等信息。通过在建筑工程施工前进行合理的模拟，从而避免施工过程中可能出现的问题，提高建筑工程的施工质量。

二、BIM的特征

1、模拟性。BIM最大的一个特点就是它的模拟性，并且模拟性较强，体现在不仅能够模拟建筑物实物，还能够去模拟建筑物建成的整个项目的实施过程，也就是说BIM技术兼顾了过程和结果两个方面。具体来说，在设计过程中，可以利用BIM对项目进行结构安全模拟、光照模拟等；在施工阶段过程中能够进行5D模拟三维模型加时间及费用，通过完整全面地模拟现场施工的状况来优化和完善施工的方案，从而可以节约成本、优化项目方案；最后在项目的运营阶段还能够利用BIM技术对应急方案进行模拟，打好提前量，未雨绸缪。

2、可视化。可视化是BIM另一个较为突出的特点，可视化即“所见即所得”，建筑行业可视化的应用对项目建造来说非常重要。比如在施工蓝图中的节点构造、构件信息等都是通过二维线框表达。一些较为简单的构造和设计可以通过人的想象和理解来实现，但是随着不规则建筑物或者复杂造型的出现，仅凭想象就难以理解了。这时，BIM可视化的特点就为这类问题提供额解决的办法，它的可视化体现在可以把复杂的建筑物以三维立体实物图表达出来，不仅如此，还可以通过各种设计和操作，对项目的设计、施工、管理和运行等实行可视化处理。

三、BIM技术在幕墙施工过程管理的应用

1、施工进度计划编制。根据利用BIM制定的三维立体模型来制定出具体的施工进度计划的安排，将计划按照施工的先后，轻重都仔细分好类别，并用BIM施工进度计划表来制定施工的流程，将每一天，每一周，每个月甚至是每个季度应该完成的任务都编排好，以便以后能够方便进行查询，若是到了施工阶段的后期，还会有哪些具体的变化，还可以在此计划中修改，之后还会自动形成新的计划表，配合新的施工要求。

2、4D施工进度模拟。制定完切实可行的施工计划之后，就要结合施工进度计划，将BIM模型与施工进度计划紧密结合起来，生成一个幕墙虚拟安装的过程。并安排设计人员或者专业工程师来实时的追踪当前的进度状态，并根据这个进度状态去对比几乎中的和实际的施工过程与进度，结合其他因素去分析影响进度的各种因素，然后联系协调其他各个专业部门，再去制定更加切实合理的应对措施，对施工进度进行实时合理的调整与修改，更好的控制现场的施工与生产，其实，BIM技术在此过程中起到了一个监控师与分析师的作用，让工程施工得意正常顺利并有效的进行。

3、三维技术交底。纵然利用了BIM技术，但是在具体的技术方案上，还是存在着不能细化问题，项目不直观，交底不清晰，综合几方面原因而造成进度落后的问题，在幕墙施工过程，可以利用三维模型结合实际施工图纸的方法来进行技术交底，是施工过程的重点和难点能够一目了然，将问题可视化，对未来可能遇见的问题提前进行预测，让施工工人提前并彻底地领略施工的技艺，确保施工工程交底工作顺利完成。

4、对施工中的碰撞分析。在复杂幕墙工程的施工过程中，往往会产生一定的碰撞直接影响工程的质量，同时也会给施工企业带来一定的经济损失。通过BIM技术在施工中的应用，可以实现对幕墙工程施工的合理分析，进而减少因设计中存在失误而导致的施工碰撞，与此同时也能避免因施工顺序出现问题而引起的施工碰撞，从而保证施工的顺利进行，避免工期延误而带来经济损失。

四、基于BIM的施工管理平台开发

1、协同工作管理。一个建筑物的成功落成，是各个工程部门共同协调，相互配合的结果，为了有效协同各个单位各个部门各项施工工作的开展，顺利地执行BIM实施计划，在建筑项目的初期要搭建一个BIM协同平台，用来明确相关工程的BIM应用重点、难点及BIM实施流程和协同工作方式等多项工作内容，通过各个专业部门的共同努力，在BIM协同平台上积极合作，共同促进施工工程的开展与进行。

2、进度和工程资料变更动态管理。建立一个BIM协同平台，可以通过利用BIM技术，将所有与工程有关的信息集中起来，放在这个以模型为基础的共享协作平台上来，并比对模型和实际图纸的差别，然后依据图纸再对三维模型进行更为精细的设计，如实的精细化建模，并给模型赋予各种各类工程施工管理所需要的信息，以防以后出现变更之后，模型不能进行及时自动的更新。

3、成本、进度、质量、安全风险预控。BIM协同平台的一大好处是各部门能在这个信息共享平台上深入探讨，进行实时和综合检测管理，具体来讲，专业人员利用自主研发的BIM协同平台，深入探讨建筑幕墙工程的施工成本、进度、质量及安全监测，通过平台的三维模型进行综合管理，实现对施工工程成本、进度、质量的数据关联、分析和监测，打造具有本项目特色的BIM风险的预测和控制方法，对可能出现的问题都提前想好，并且制定出切实可行的解决办法，以此可以再最大程度上降低项目施工建造阶段所能遭遇的风险。

4、信息共享与交互管理。BIM协同平台是一个大的整体的施工管理平台，这是一个整体，而构成这个协同平台的各个管理部门就是一个个部分，它们是整体与部分的关系。基于施工管理平台，在整个施工过程中施工方通过三维模型统一进行信息管理，一旦某个部门，某个部位发生了变化，那么与之相关的其他部门，其他部位，诸如工程量、施工进度，施工工艺等均会自动发生变化。而且现在师互联网时代，施工方联系参与方的方式也变得多种多样，可以在BIM协同平台上采用短信、微信、邮件及其他平台通知等方式统一告知各参与方，随时调取或者更新三维模型的相关信息，在这个协同平台上就可以完成数据共享和交互工作，如此，BIM协同平台的信息共享和交互管理的有事得以显现。

由于建筑幕墙造型越来越复杂，建筑物承载的信息越来越多，传统的二维软件已经无法满足这些工程的方案设计、材料下单的要求，需要建立三维模型去完成，BIM技术的出现探索出了一条实时模型数据在施工图设计前期、施工图设计以及施工这三个阶段都适用的新道路，BIM技术设计的项目模型能够实现从设计阶段想施工阶段的转化，有效地提升了项目实施的相率。

参考文献：

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[2]叶峥.BIM技术在建筑工程施工阶段中的运用[J].福建建材，2017（01）：53-55.

[3]梁少宁.基于BIM的幕墙工程集成化应用[D].华南理工大学，2015.

[4]李璐，张爱琳.三维扫描结合BIM技术在玻璃幕墙工程中的应用[J].价值工程，2016，35（08）：11.