BIM在建筑幕墙设计中的应用
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摘 要：随着建筑设计理念的不断提升，建筑设计趋于复杂化、多元化，幕墙设计人员要想精准科学地表达出建筑师的设计理念，BIM技术的运用在幕墙设计中具有至关重要的作用。BIM技术是一种先进的科学模型信息技术，其通过对信息技术的处理运用，可以建立起一个三维的建筑模型，从而更加直观地展现建筑的整体特征，相比传统的二维图纸更具可观性，也使得设计人员对实际情况更加了解，对建筑信息的把控更加全面，减少设计中带来的误差和错误。
关键词：建筑幕墙;BIM;设计应用
1 BIM技术
1.1 BIM技术的内涵
BIM技术指的是运用三维建模设计，对于建筑设计过程中的各种信息进行整合。由设计人员对于信息进行整合，进一步的提升建筑设计的准确性。采用BIM技术的应用方式，逐步的强化信息建设的完整性和可靠性。BIM技术的运用有效的节约了设计时间，同时降低了设计失误出现的概率。提升建筑幕墙设计的质量，为整个建筑工程的发展带来更多的经济效益和社会效益。
1.2 BIM技术的特征
BIM技术是新型设计方式，运用三维建模的方式来搭建符合施工需求的信息体系，这种体系具备错误率低、节省工作时间、提升生产效率的优势，有助于建筑项目的可持续发展。BIM技术具有可视性特性，可通过该技术制作建筑效果图、漫游动画、施工动作演示等;由于幕墙设计中会有一些较为复杂的连接节点，采用三维节点方式呈现更为直观，在汇报过程中展示建筑模型整体构造和局部特征变得尤为方便。同时BIM技术具有模拟性特点，对于设计方案进行优化起到了积极推动作用，通过在搭建模型中赋予所需的几何信息和非几何属性，模拟建筑的通风、日照、噪声等特点，为工程施工提升数据支撑。除此之外，BIM技术还具有协调性优势，通过其协调性优势，实现建筑、结构、机电、幕墙等多个专业的融合，将其高效的整合到建筑模型之中，避免出现沟通不畅造成的施工冲突。另外，BIM技术具有可优化性，BIM技术采用规则、模型、参数进行优化设计，制定出3D建筑模型与时间成本有效的联系起来，对于建筑施工开展提供有力支撑。
1.3 BIM技术应用背景
BIM技术的应用要获得建筑工程基础数据的数字化模型，针对仿真模拟的建筑施工信息进行积极掌握。实现传统的二维设计图纸到三维立体模型的转化，为后续的设计优化提供优秀条件。BIM模型的建筑数据信息可以随时的进行修改，确保建筑施工的时效性。凭借可视化的模拟，积极提升建筑工程优化水平。建筑行业的发展离不开BIM技术，建筑施工企业对于BIM技术也十分的重视。相关部门出台了政策性文件，说明BIM技术在建筑幕墙设计过程中有着广阔的发展前景。
2 BIM技术在建筑幕墙设计中的应用
人们之所以在建设工程中使用BIM技术是因为它可以使建筑信息透明化，并对其他方面设计有重要作用，比如可以利用其设计成果将图纸转化为三维模型。BIM技术可以定义一些数据元素，还可以重新定义建筑行业的相关业务流程，以及施工人员之间协同工作的规则。Revit系列软件是专为建筑信息模型（BIM）构建的，可以帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑，它可以精确地创建幕墙和幕墙的钢结构。当BIM模型机构完成后，需要选择一个适合的软件来与之相辅相成，BIM的施工协调模型就是一个很有前景的软件，学会利用这种理念的指导，用之空间BIM模型加上时间和成本的预算，可以明确工程的进展。在三维模型的用途上主要是精确数据和资料，解决工程施工中的问题冲突。在建筑幕墙的工程领域，需要结合各种软件和行业的相关特点，在选择BIM建模软件时要遵循以下原则：Revit系列软件是主要负责产品的总体结构，在用到特殊或者繁琐的曲面形状时，可使用Rhino或CATIA的详细设计。在视觉效果和碰撞检测上可以使用Navisworks，而平时遇到的4D施工模拟和虚拟漫游等可以在优化软件中实现。在使用BIM建立模型时，要注意BIM可以很方便地形成一个材料的清单，但是要根据实际情况来确定选择，要看建筑师和业主的主要类型与建筑结构是否相匹配，来最终确定该项目的确切数字。在幕墙设计时，需要制作一系列的文件和表格，可以将相应的数据表格导入Revit软件来实现操作。Revit软件具有可视化的功能，可以给设计师带来很多便利，例如在实时绘图上，可以让设计人员清楚地了解到具体情况和一些细节问题。如果要在工程文件中嵌一组元素，就需要对幕墙板进行数值上控制，只有这样才能达到理想的效果。建筑幕墙设计的主要难度是单元板块之间的不确定性和复杂性造成的，可以利用分析检测，再通过Revit软件对幕墙进行冲突检测和分析来明确干扰，这样有助于建筑幕墙的设计开展，同时也有利于对具体的细节加以优化和补充。
3 BIM在幕墙施工图设计中的应用
3.1 快速便捷地处理异形幕墙带来的问题
随着科技的不断发展，异形幕墙的崛起给幕墙设计、施工带来了极大的困难和挑战，利用BIM技术就可以轻松分析和优化异形建筑幕墙的表面设计。对于一些双曲造型的表皮，可采用参数化建模方式（Rhino与Grasshopper插件相结合）的方式，根据建筑师提供的幕墙表皮成形原则和公式，找到建筑控制基准点的位置，由点成线，再由线形成面，最终由面形成几何形体。以该表皮模型为基准，进行表皮分格，确立最初的幕墙分格模型，通过该分格后的模型可进行幕墙板块特性分析，采用参数化建模方式，批量分析板块几何特征，包括板块的尺寸、翘曲值、倾角、进出位变量等特征，为方案制定和优化提供理论依据。
3.2 高质量的幕墙信息支撑和完善的技术验证
BIM系列的众多软件中Revit和DigtalProject都可以快速实现建模和信息的导出以及整个工程的清单和图纸。在幕墙整体模型创建过程中，由于单元体板块的尺寸和构造不同等多方面原因，形成了多种单元体类型。通Revit创建多参数同时控制的高适应性的族文件，用于同时适应于不同位置的单元体构造。这些参数的设定可以对前期模型的创建和修改提供方便，而且在后期可以通过 Revit 的明细表提取各个单元板块的不同参数数据，同时在模型中对构件赋予相应的非几何属性信息，完善模型信息。基于该该模型可以精确统计工程量，从模型中导出材料用量清单，分门别类的统计各类面材、型材、散件等材料的用量。
3.3 慢慢改变原有的施工设计思维，更简单便捷完成幕墙的设计
当人们熟悉BIM的思维和软件后，就可以轻松简便地完成建筑幕墙的设计，抛弃二维的思维，利用信息思维来完成整个过程的设计。例如施工场地条件限制，在论证单元体吊装及安装方案可行性验证时，可采用施工工序模拟动画的形式，不仅可以清楚地观察到很多细节，还可以发现一些重要的问题。利用好信息模型不但可以提高效率，还可以取得不错的效果。
4 结语
相對建筑行业而言，先进技术无疑对整个行业起着至关重要的作用，BIM技术作为一种先进、超前的技术，其可以应用在很多领域，但在幕墙中应用效果尤为显著。BIM技术的运用不仅有利于建筑设计的科学性，而且也对建筑施工质量起到了积极促进作用。因此，幕墙从业人员应重视BIM技术的掌握和灵活运用，积极提升技术水平，为幕墙设计、施工打好坚固的基础，有利于减少施工中的浪费和实现增加效益的最大化，同时也有助于建筑幕墙行业健康稳定的发展。
参考文献：
[1] 王乐乐.BIM技术在建筑幕墙上的应用[J].装饰装修天地，2019（14）：64.
[2] 高少搏.浅析BIM技术在建筑工程中的应用[J].延安职业技术学院学报，2016（6）：103～105.
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