BIM幕墙技术及主要应用点梳理

BIM幕墙技术及主要应用点梳理，总结了幕墙划分、 面板优化、 系统验证、 三维定位、 碰撞检测等。

BIM幕墙技术及主要应用点梳理

• 幕墙划分
  • 幕墙分格 幕墙分格多方案比选
    • 幕墙顾问公司在接到设计院图纸后，经常发现设计师没有对幕墙表皮进行分格或者分格尺寸过大，或者分割尺寸不符合常规材料的价格，便需要顾问公司根据幕墙材料和师设计意图在Rhino或者Revit中进行幕墙分格划分。 为了方便跟建筑师对接，常规方正的幕墙表皮，会使用Revit先进行局部分格划分，后多方案分格和配置比对，最后经过建筑师确认后再进行整体的幕墙分格 分格过程中需要进行不断的调整，此时Revit强大的参数化功能便可以显现出来，通过简单调整参数或者幕墙嵌板族即可进行分格尺寸调整，根据建筑师意图形成最终的幕墙表皮模型，这就是常说的幕墙几何控制表皮系统。 幕墙几何控制表皮系统是个人认为幕墙工程设计、下料、施工建造中非常重要的一环。 但遗憾的是目前从幕墙设计师到工程人员对幕墙几何控制表皮系统没有概念，缺乏认识。由于幕墙构造的原因经常会出现要扩大外表皮控制面的情况，这与建筑师想要的表达出现偏差，从建筑师角度来看这非常不专业，从业主角度来看幕墙表皮往外扩，建筑面积增加，容积率增加，成本也增加了。 幕墙面板划分的合理性很大程度上取决于建筑师对幕墙的理解和顾问公司前期参与到建筑设计的时间，建筑设计师对幕墙构造理解的越深入和顾问公司介入时间越早，预留给幕墙优化的时间就会越充足，这样也许就不会出现幕墙几何控制系统出现必须外扩的问题。
• 面板优化
  • 面板曲率分析 分格优化
    • 在进行异形项目幕墙分格分析的过程中，有些面板会涉及到单曲或者双曲面，材料的加工存在可塑性问题，曲率过大或过小，对加工成本都会造成影响，况且有些材料做不到任意曲率。这需要Rhino+grasshopper结合使用，先对面板的曲率进行分析，判断材料在这一曲率下是否可加工，此处曲率是否需要优化，此处材料是否需要更换。这样可以让建筑师和业主更直观了解项目哪些区域可能会影响幕墙建造成本，通过Rhino对面板进行双曲优化单曲、单曲优化平板，从而达到降低幕墙建造成本的效果。
• 系统验证
  • 标准幕墙系统和收口节点方案可行性分析
    • 在幕墙设计师进行幕墙系统节点设计后，BIM工程师通过三维模型建立，对幕墙系统的搭接关系、转角空间关系、与主体结构连接关系等进行推敲验证，确保现场安装操作可行性。
• 三维定位
  • 面板三维定位 埋件定位
    • 幕墙项目实施过程中，经常会遇见异形空间上的幕墙面板和预埋件，无法通过传统二维图纸进行精确定位，那该如何来解决这个问题呢？这里有两种方法，第一种是使用Revit+Dynamo相结合的方式来针对板块和埋件进行三维安装定位点的输出 第二是借助Rhino+grasshopper，提取BIM模型中的板块,使用参数化软件自动生成板块安装定位点和埋件安装定位点，然后以表格形式导出三维定位数据，通过三维打点来指导现场形状复杂的板块和预埋件的定位安装。 这两种方式的优缺点对比如下： 用Revit+Dynamo结合的方式，板块和埋件安装定位信息可以通过Dynamo导入到相对应的Revit构件中，在不修改构件位置的情况下后期可以随时查看保留在构件属性上的相关三维空间安装定位信息，极大的方便了施工现场数据使用。 Rhino+grasshopper相结合的方式较难保留相关数据，对不懂grasshopper的人员来说难以直观的看到板块和埋件相关三维安装定位信息，但Rhino+grasshopper相结合方式后期修改来说效率比Revit+Dynamo结合形式高的多，幕墙工程中使用Rhino+grasshopper软件的人员也比较多，互相交流也多，这使Rhino+grasshopper技术在幕墙应用中得到进一步的深入。
• 碰撞检测
  • 系统本身建模检测 与其他专业的空间碰撞分析
    • 碰撞检测分为幕墙系统自身碰撞检测和与其他专业碰撞检测两方面。在成熟设计师作品下，规整的幕墙系统，很少出现幕墙系统自身安装拼装不上的情况。人的空间想象力有限，碰撞情况多出现在异形空间造型上。在做某个展览馆项目时，二维表达图纸并没有看出幕墙系统性问题，但是通过三维建模发现幕墙系统在相交处存在空间错位问题，通过调节系统空间也难易拼接安装，与设计师沟通过后，对空间板块和相交处角度进行分析，根据角度范围分区域进行幕墙系统重新设计，最后重新建模验证实现了可装配拼接安装。通过三维建模可以避免了在后期深化设计发现不能装配安装的失误。
• 可视化
  • 整体 局部大样 系统节点
    • 为了方便直观对整个幕墙工程进行整体把控，通过对整体和局部幕墙系统的BIM模型创建，幕墙设计师可以直观清晰把握模型整体效果，重难点区域，系统构造装配拼装关系。
• 工程量统计
  • 面板面积统计 材料成本估算
    • 在幕墙顾问公司工作中，有一项重要工作就是需要进行幕墙初步造价估算，传统做法是通过CAD进行简单计算材料总工程量，再通过材料不同单价来估算处初步的造价，这里存在一些问题就是没法识别出一些收口或局部异形处位置的真实面积，传统方式工程量估算可能会产生比较大的误差造成初步估算造价与后续施工单位的成本估算差异大，影响了业主的幕墙造价把控。而通过BIM模型的创建，一是可以比较精确的反应出真实幕墙面积，二是可以针对幕墙材料、难易程度来分别统计工程量，从而可以得到较为精确的幕墙初步造价估算，这样避免了后续施工存在造价差异大的现象存在。