BIM技術在建筑幕墻上的應用
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摘 要：當前國內建筑行業的發展現狀而言，建筑企業要將BIM技術引入實際的工程建設當中，發揮其在建筑幕墻施工中的作用，從而全面提升建筑幕墻施工技術，進而全面實現建筑幕墻整體施工水平。
關鍵詞：BIM技術;建筑幕墻;應用
1 BIM的概述
1.1 BIM概念的提出
畢業于美國喬治亞技術學院的查克·伊斯曼（ChuckEastman）博士在40多年前就提出了BIM的概念，他認為建筑信息模型結合了幾乎所有的幾何模型的信息、功能要求以及構件的性能，將一個建筑項目整個壽命時期內的全部信息被整合到一個獨立的建筑模型中，并且施工進度信息、建造過程信息、維護管理等信息都包括在內。這就是早期對BIM技術的解釋。在最開始二十年間，由于科技不夠發達，當時的計算機還無法建筑一個BIM模型，因此BIM就一直停留在理論研究的階段。BIM被美國的國家標準定義為：BIM是一個3D數字化技術，各種相關信息的工程數據結合在了建筑信息模型當中，BIM用數字化的形式將工程項目的設施實體與及他的各種功效表達出來。紀博雅等人將BIM定義為是一個涵蓋了建設項目實體的物理特性與功效的數字化模型，并提出建設項目的全生命周期的決策與分析可以應用這個模型的共享和互用性技術來實現。余華恒將BIM理解為是建筑信息所產生的數字化模型，認為它是一種技術，能夠創建建筑數字化模型并且建設項目的設計、建造以及經營的整個過程進行優化管理都可以利用模型來實現。總的來說，BIM是一個對建設項目或設備的外形和功能特點展示的數據化工具，屬于共享的資源;在建設項目施工全周期中，BIM模型的信息能夠為所制定的決策提供可依賴的依據;在項目的實施過程中，各方都能夠在同一個模型BIM中增加、刪減和更改之前的信息。
1.2 BIM技術的特點
1.2.1 可視性
建筑工程是一項較為系統性的工程，其中包含的內容廣泛，施工工作較為繁雜，而且工程管理工作作為工程的質量和安全保障工作，也是施工中的重點之一，在傳統的管理方式之中，往往由于建筑的龐大復雜，產生一定的局限性，人們無法通過直觀感受體驗建筑工程的合理性和科學性，而BIM技術的應用能夠幫助施工的所有進程更加明顯，對于工程管理工作的進行也會提供基礎幫助。BIM技術利用計算機作為載體，通過一種類似軟件的工作方式，對建筑進行信息化繪制，不僅圖紙的形成更加迅速，而且通過工作人員操作計算機，即可實現建筑的可視性，而且通過三維圖紙，建筑不存在視覺死角。
1.2.2 模擬性
對于建筑工程來說，很難在頭腦直接形成思維而進行工作，而且也不能夠直接通過對建筑進行改變而測試后果，所以BIM技術能夠將所有建筑的信息通過模擬方式，呈現給工作人員一個更加立體的空間感，方便思維的運轉以及工作的實際開展。BIM技術能夠實現一些現實生活當中較為難以實現的工作，比如日照模擬、緊急疏散模擬、節能模擬等等，根據不同的模擬結果，工程管理人員應當及時采取反應，一旦存在隱患，也可以在工作并未開始之前，就做出一定的調整。
1.2.3 協調性
建筑工程當中，由于各項工程所需要的技術和工作范疇不同，對于相連的兩項工作的協調鏈接工作就顯得尤為重要，一旦出現交接不流暢，就會導致工程遭到延誤，而且技術不能溝通，導致工程質量出現問題。BIM技術能夠在技術人員在進行交底時，各個部門通過對圖紙的觀察，分配各個工作所需要的人員和技術，而且傳統的圖紙由紙質工具進行記錄，在傳遞過程會由于環境原因產生變化，而BIM技術是利用計算機進行數據的組合，在各個部門的工作協調之中，能夠通過局域網絡的建設，完成圖紙的傳輸，對于建筑工程管理工作來說，能夠提前預知工程的進度，并作出規劃，便于整體工作的順利開展。
1.2.4 優化性
工程管理的工作事關重要，一旦出現安全隱患，就會在日后建筑竣工時，影響驗收，或是由于粗略驗收導致的人身安全問題。BIM技術能夠將建筑工程所有信息更加完備的展現在計算機虛擬世界之中，而且通過系統的操作，可以隨時對建筑方案進行調整，其調整結果也能夠及時反饋，便于建筑工作的不斷優化。
2 建筑幕墻施工的主要特點
建筑幕墻是建筑物外圍結構關鍵組成環節，是一項完整的結構體系。借助自身耐腐蝕性、高強度的柔性連接件可以更有效的傳播到主體上。此外，建筑幕墻和主體結構可以采用可動連接方式，將豎向的目前懸掛在主體結構中，這種方式也能確保主體結構不出現外漏。在當前城市建筑發展中，建筑幕墻的使用比較廣大，經研究發現，這一技術主要特點為：首先，和主體結構之間存在距離，有著顯著獨立性。幕墻結構并不會對主體結構的壓力進行承擔，但是其結構壓力則會在主體結構中進行展現。其次，通過對相關連接裝置和主體結構可動連接方式，也為后續工程建設和使用提供了顯著便利條件。再次，建筑幕墻的設置具備美觀性，不管是建設設計還是后續使用，都應該加強和美學歷年的結合，從而更有效發揮建筑幕墻的美觀性要求。最后，建筑幕墻本身就存在較大危險性，特別是工程的開展多為高層作業，因此在實際工作中，也要進一步提升施工安全性，強化安全監管力度。
3 BIM技術在建筑幕墻施工中的應用
3.1 BIM技術對建筑幕墻的預制裝配應用
當前，我國部分施工企業開始在預制構建方面進行大膽的嘗試。傳統的建筑幕墻制作并沒有對模型進行加工，只是將模型做成平面進行下料。隨后在利用鋼化爐自動形成弧度。當前的這種加工難度系數相對較大，及其容易發生返工的情況出現，并將導致施工成本的追加問題，這也是任何施工企業不愿意看到的。如果施工企業利用BIM技術對建筑幕墻進行預制構建，可以極大保證施工項目按照原計劃順利完工。
3.2 基于BIM技術的建筑幕墻裂紋損傷強度智能評價系統
3.2.1 系統總體結構
基于BIM技術的建筑幕墻裂紋損傷強度智能評價系統總體結構，傳感單元、中間處理模塊、終端處理器以及BIM基礎數據庫構成該系統的主體。其中，傳感單元由一些傳感線呈網格狀態分布在幕墻表面，可實時獲取幕墻表面是否存在裂紋損傷;傳感單元控制與數據傳輸的核心是中間處理模塊，中間處理模塊的主要功能是檢測裂紋獲取數據、轉換數據、傳輸數據，將數據傳遞到終端處理器;終端處理器主要應用BIM技術存儲、分析、處理建筑幕墻裂紋損傷輕度相關數據，將數據保存在BIM數據存儲模塊。
3.2.2 系統評價流程
基于BIM技術的建筑幕墻裂紋損傷強度智能評價系統基本流程如下：通過現場的初步勘測，是否能夠從中得到圖紙資料，若有圖紙資料作參考，則可以直接生成建筑幕墻裂紋損傷強度評價方案，標示幕墻檢測位置，獲取數據檢測結果;若無圖紙資料作參考，則生成建筑幕墻裂紋損傷強度評價方案，確定幕墻檢測位置，獲取數據檢測結果。下一步進行現場檢測幕墻裂紋，通過處理、轉換、傳輸檢測數據流程并采用BIM技術完成數據建模，從生成墻幕裂紋強度損傷評價結果整理出相關數據并提出修改建議，最終提交審核與批準。
4 結束語
隨著我國建筑行業的迅速發展，BIM技術在建筑幕墻中，得到了廣泛的應用發展，并且取得了顯著性的效果。隨著現代建筑的復雜化、多樣化發展，建筑幕墻的生產以及設計也隨之得到不斷的發生變化。傳統的二維軟件已經不能夠滿足建筑幕墻的設計需要，BIM技術在建筑幕墻領域的應用勢在必行。綜上所述，以上內容就是對BIM技術在建筑幕墻上的應用的論述。
參考文獻：
[1] 王洪濤，萬成龍.建筑幕墻門窗發展趨勢[J].建筑科學，2018，34（09）：93～98.
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