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精品论文 参考文献 BIM技术在建筑幕墙上的应用 金刚幕墙集团工程有限公司 摘要：我国正处于工业化和城市化的快速发展阶段，房地产已经成为国民经济的支柱产业，信息技术在建筑业的应用是城乡与住房建设部提出的建筑业的十项新技术之一。BIM，是Building Information Modeling的英文缩写，汉语直译为“建筑信息模型”，应用BIM技术，能改变传统的建筑管理理念，能引领建筑信息技术走向更高层次，它的全面应用，将大大提高建筑管理的集成化程度。 关键词：BIM技术、Rhino、Revit软件、Solidworks、Navisworks软件、单元式玻璃幕墙、曲面、碰撞检测、检测报告、参数化生产、虚拟施工、4D模拟施工、数字化加工等 建筑项目从立项开始，历经规划设计、工程施工、竣工验收到交付使用等漫长的过程。该过程中不确定性因素众多，为克服建设过程中的缺点。 BIM技术的应用，将为建筑业的发展带来巨大的效益，使得规划设计、工程施工、运营管理乃至整个工程的质量和管理效率得到显著提高，特别是解决造型复杂多的多变项目施工上应用。本文通过对位于天津市徐州路的天津万通大厦（信达二期）幕墙工程设计及施工上采用BIM技术阐述，介绍“建筑信息模型”技术在建筑幕墙上的应用； 由于该项目建筑物外形独特，塔楼东西立面为直纹渐变曲面，南北立面为竖直收分，裙楼则由具多个斜直面组成复杂多面体造型，因此本项目幕墙应用了BIM技术，采用了Revit Architecture、Rhino等软件进行BIM建模设计，通过平面的单元板块进行组合拼接，从而实现渐变曲面单元式玻璃幕墙的技术可行性，同时通过BIM设计指导单元幕墙的加工、安装、定位等配套技术，提高复杂幕墙设计和施工的效率。 图01天津万通大厦效果图 图02天津万通大厦效果图 一、建模方式的分析确定 为了准确反映建筑师的设计意图，体现立面变化曲面的效果。经过模型分析，该建筑物东西立面的渐变曲面看成由竖直平面YOZ上的直线为基线，沿X方向旋转移动而成的曲面（如图03）；或者可以解释为曲面是水平面XOY上的一条直线，在沿着Z轴方向移动一定距离的同时旋转一定角度而形成的??面（如图04）。 图03 建筑扭曲立面对比分析 图04 建筑扭曲平面分析 经过讨论最终选择了第二种建模方式，根据建筑的层高、幕墙完成面距离、每一层平面之间的变化角度等数据，选用水平面XOY上的基线，在沿着Z轴方向移动一定距离的同时旋转一定角度而形成的旋转曲面，从而建立曲面方程，方程表达式如下： 图05 塔楼西立面模型 图06 塔楼西立面模型 二、碰撞检测 建筑幕墙整体BIM模型成型后，将其与其他交叉专业的BIM模型整合，以检查可能发生的干涉或碰撞；碰撞检测对项目各专业交叉干涉提前预警，协调并修改相应的设计，免除了现场变更，工程返工等诸多潜在风险和损失。 图07 幕墙工程的BIM碰撞检测流程 1）、首先在碰撞检测软件平台中导入完整的参数化幕墙BIM模型。 2）、然后根据检测任务的需要，选择幕墙系统内不同的模型构件、类型或范围，对待检模型进行内部碰撞检测。检测结果将提交程序进行判断：如碰撞数据的容许误差在其限制范围之外，则将其碰撞数据导入内部处理模块，模块将运算出其幕墙单元尺寸参数的最优解，并返回步骤1），最优尺寸参数的数据将输入第一步的数据接口，对模型进行修正及更新；如碰撞容许误差在限制范围内，则进入流程的下一步。 图08 幕墙典型碰撞三维节点 3）、将幕墙BIM模型与其他相关专业BIM模型严格按照设计图纸的定位、相互关系，在适当的BIM软件环境下进行叠加及整合，以形成一个分层次、符合工作任务需求的阶段性或最终整合的任务BIM模型。 4）、针对幕墙系统与其它相关专业之间的碰撞问题，对待检模型进行外部碰撞检测。与第2步的检测方法类似：数据误差在范围内的，则进入外部处理模块并求幕墙定位参数最优解，并返回步骤1），最优定位参数的数据将对模型进行修正及更新；如碰撞容许误差在限制范围内，则进入流程的下一步。 5）、模型在满足所有碰撞检测条件后，输出外部碰撞数据，向相关专业或BIM模型总协调方提交检测报告。输出报告数据后，即退出检测系统。 6）、本项目通过Revit软件建立模型，完成整个工程的碰撞检测，进行了三次主要的碰撞检测，检测出幕墙碰撞问题约100处，可规避的问题80余处，以碰撞检测报告的方式，上报业主、设计