隨著建筑設計技術的進步與發展,復雜形體的建筑越來越多,異形、曲面 (詞條“曲面”由行業大百科提供) 等復雜造型層出不窮,這些異形建筑外墻大多采用建筑幕墻 作為其外圍護結構 。由于傳統的幕墻設計技術、項目管理方式難以高效地處理這種復雜的技術、工藝及其技術、項目管理上的變化,導致其工程質量、項目效益低下,信息傳遞錯漏等問題層出不窮,已成為阻礙當前幕墻技術 及產業發展的一大問題。由此,BIM技術被引入一些大型的復雜建設項目,通過三維協作平臺以及可視化的信息傳遞方式,可以為實現設計、施工一體化提供良好的技術平臺及解決方案。
1 BIM的概念及特性
BIM即Building Information Modeling的英文縮寫,漢語直譯為“建筑信息模型”。此類似概念的提出始于20世紀70年代,但BIM技術的日漸發展和完善卻是從本世紀開始的。BIM 以三維數字技術為基礎,集成建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型,是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。同時,BIM又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法,這種方法既支持建筑工程的集成管理應用,又可以藉此使建筑工程提高管理效率、減少技術風險。
BIM并不僅僅局限于對建筑形體、三維幾何空間等進行數字化表達,而是對項目空間中所有幾何體的形狀(如:長、寬、高)、屬性(如:材質、質量、密度 ),甚至是所用材料價格、所屬廠家、項目建設施工進度等信息均有能力進行具體的描述,直觀且共享。與傳統的平面 設計藍圖為技術基礎的技術管理體系不同,BIM技術具有以下特性:
第一,模型信息的完備性。除了對工程對象進行3D幾何信息和拓撲關系的描述外,BIM技術還支持涵蓋完整的工程信息描述,如對象名稱、結構類型、建筑材料 (詞條“建筑材料”由行業大百科提供) 、工程性能等設計信息;施工工序、進度、成本、質量,以及人力、機械、材料資源等施工信息;工程安全性能、材料耐久性 (詞條“耐久性”由行業大百科提供) 能等維護信息;項目對象之間的工程邏輯關系等。
第二,模型信息的關聯性。信息模型中的對象支持識別且相互關聯,系統能夠對模型的信息進行統計和分析,并生成相應的圖形和文檔。如果模型中的某個對象發生變化,與之關聯的所有對象均會按預先設置的關聯規則隨之更新,以保持模型的完整性和統一性。
第三,模型信息的一致性。在建筑生命周期,不同階段模型信息可以是一致的,同一信息無需重復輸入,而且信息模型能夠隨著不同階段的需要演化,模型對象在不同階段可以進行修改和擴展,而無需重新創建,且項目各相關方可方便地共享這些即時更新的信息,這就避免了信息在各階段傳遞過程中出現錯漏、不一致的錯誤。
在實際工程中,BIM本質上是各專業的工程信息的集成,這意味著要實現基于BIM技術的項目管理,需要項目各方在一定的規則下共同協作,而絕不是個人或某個孤立團隊能完全勝任的工作。
2 項目應用背景
一個建設工程項目的全生命周期,可概括為項目決策階段、實施階段、使用階段以及最后的拆除階段;而作為建設項目的生命周期中最為核心,信息發生量、資金使用量最大的項目實施階段,則包括了前期準備、設計、施工、竣工驗收等一系列重要活動。如何確保這一階段的項目信息、數據在傳遞、共享的過程中不發生錯漏和缺失,成為當今許多大型復雜項目建設過程中必須面對的難題。BIM這一先進的技術工具及管理方法由此被導入工程項目之中,以圖解決上述問題。
目前較為成熟的BIM應用領域,主要是用來做一些復雜的大型工程的建筑設計研究、結構分析、能耗分析以及水電、暖通等安裝工程的協同設計及施工。施工管理、運營領域方面目前各家企業還在探索及不斷完善中。對建設單位(業主)而言,BIM在項目各階段的應用通常可采用兩種管理模式:第一種是項目參建單位按照常規方式完成相應的工程任務,業主獨立聘請BIM咨詢服務機構進行各階段的BIM應用,以協助業主對整個項目進行綜合管理;第二種模式是以合約形式要求參建單位應用BIM履行全部或部分合同規定的職責。而對施工企業而言,無論業主采用哪種方式BIM技術管理,都意味著需要投入一定的人力物力,建立相應的信息、技術交流平臺或渠道,以便確保項目各種信息、數據準確無誤地被記錄,并最終反映到業主的BIM管理模塊中。本文將以天津萬通大廈幕墻工程項目為案例,從施工單位的角度闡述第二種模式,即BIM合約模式對施工項目的深化設計、項目管理的作用。
天津萬通大廈(信達二期)幕墻工程(以下簡稱天津萬通幕墻工程)項目位于天津市徐州路,傳統的小白樓中央商務區內,南臨新規劃的城市花園,西臨商業購物街,北臨海信購物廣場與寫字樓,位于大沽北路與解放南路之間。基地面積8714 m2,包括184.2m高的34層辦公樓,3層裙房 ,結構形式:裙房框架結構 ,塔樓框筒結構 體系,其效果如下圖2所示。
由于該項目建筑物外形獨特,塔樓東西立面為直紋雙曲面,南北立面豎直收分,裙樓造型復雜,因此本項目幕墻應用了BIM技術,采用了Revit Architecture,Rhinoceros(犀牛)、Solidworks等軟件進行建模設計,前期投標 階段由于時間較短,我司僅對塔樓東西立面局部進行BIM設計,分析東西立面雙曲面單元式玻璃幕墻 通過平面的單元板 塊進行組合拼接來實現的可行性,通過BIM設計指導單元幕墻的加工、安裝、定位,同時提高幕墻設計的效率。
3 BIM技術在幕墻工程設計、施工中的應用
上一頁 1 2 3 4 下一頁
專家介紹 黃慶文
鋁門窗幕墻委員會專家組
工作單位: 廣東金剛幕墻工程有限公司
技術職稱: 高級工程師
專業: 個人業績
主編了《點支式玻璃幕墻工程技術規程》CECS127-2001 ,參編了《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003 、國標《建筑幕墻》、《建筑玻璃采光頂》、《既有建筑幕墻鑒定與加固規程》、《鋁合金結構設計規范》、《采光頂與金屬屋面工程技術規范》、《建筑幕墻檢測標準》、《鋁合金門窗》等標準;
參與了《點支式玻璃幕墻支承裝置》及《鋼拉索柱型接頭》等標準的審查工作;
發表過《點式全玻璃幕墻結構設計簡介》(鋁門窗幕墻行業年會論文集)、《南京奧林匹克體育中心游泳館單層索網采光頂的設計》(鋁門窗幕墻行業年會論文集)、《提倡個性設計,爭做精品工程》(鋁門窗幕墻行業年會論文集)、《高強單片防火玻璃在建筑中的應用》(《建筑學報》2002.2)等多篇論文;
參與發明了四項實用新型專利——鋼桁架端部支座頭萬向調節機構、背栓式金屬板干掛幕墻、幕墻用可調角度轉角型材系統、木質格珊裝飾系統。
專長: 建筑幕墻、屋面設計與施工管理、鋼結構設計