尚東亮

摘要：隨著新興數(shù)字技術(shù)的日益發(fā)展和革新，如今的設(shè)計(jì)理念、方法和建造目標(biāo)出現(xiàn)了一系列新的需求，傳統(tǒng)制圖方式已不能滿足當(dāng)今幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)多元化、多軟件協(xié)同化、操作簡(jiǎn)潔化的要求。建筑信息模型（BIM）作為建筑行業(yè)近年來(lái)新趨勢(shì)下的數(shù)字技術(shù)，通過(guò) BIM 工具在幕墻可視化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以提升設(shè)計(jì)成果的畫(huà)面感，解決設(shè)計(jì)沖突、不同主體信息不通暢、施工方質(zhì)量監(jiān)控不足等現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。文章詳細(xì)分析了 BIM 技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)特征，結(jié)合幕墻幕墻系統(tǒng)等基礎(chǔ) 設(shè)施的設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)及問(wèn)題指出了 BIM 應(yīng)用的必要性，結(jié)合案例展示了 BIM 在某建筑幕墻設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)深化實(shí)踐，分析了該技術(shù)在設(shè)計(jì)施工管理中的應(yīng)用效果，為推動(dòng) BIM 在建筑幕墻及其他系統(tǒng)的廣泛綜合應(yīng)用提供了理論研究基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑幕墻;BIM 技術(shù);設(shè)計(jì)施工;可視化

一、 BIM 技術(shù)介紹

BIM（Building Information Modeling）就是建筑信息化模型， 是一種技術(shù)工具，用于建筑設(shè)計(jì)與施工全過(guò)程，可以呈現(xiàn)工程 設(shè)計(jì)與建造管理的工具，運(yùn)用建筑物的各部件的信息與設(shè)計(jì)元 素等信息建造三維的模型來(lái)給工程師顯現(xiàn)建筑物的數(shù)據(jù)化成果。BIM 可以根據(jù)設(shè)計(jì)師提供的各種信息可以立體的展現(xiàn)出 幕墻系統(tǒng)的效果，也可以加強(qiáng)幕墻與其他方面的施工之間的協(xié)調(diào)性，確保幕墻系統(tǒng)的材料的選取可以與其他相關(guān)方面協(xié)調(diào)配套，可以根據(jù)施工建筑物的數(shù)據(jù)不斷的改進(jìn)、豐富設(shè)計(jì)方案，使 得建筑物的構(gòu)造過(guò)程處于動(dòng)態(tài)、可視的效果中，有效的避免了幕墻設(shè)計(jì)中尺寸不符、組件缺少、成本超過(guò)預(yù)算以及后期不能 及時(shí)維護(hù)的問(wèn)題。BIM 技術(shù)的軟件可以構(gòu)建 3D 的數(shù)字模型[5]，可以把設(shè)計(jì) 的建筑物的每一處細(xì)節(jié)詳細(xì)的展現(xiàn)出來(lái)，彌補(bǔ)了二維設(shè)計(jì)軟件的缺點(diǎn)。建筑物中的各種通道、內(nèi)部構(gòu)造都可以圖形化、數(shù)字 化，可以使材料、構(gòu)造得到一個(gè)精確的預(yù)算，從而，減少成本的損失，這也是當(dāng)今設(shè)計(jì)師提高效率的重器。

二、 BIM 技術(shù)在建筑外立面幕墻設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 建立建筑外立面幕墻 BIM 三維模型

建筑行業(yè)輔助設(shè)計(jì)工具的發(fā)展歷經(jīng)了很多階段，它 們隨著科學(xué)與信息技術(shù)的更迭與創(chuàng)新應(yīng)運(yùn)而生，從最初的 AutoCAD 到 SketchUp，再到三維初探的 3DMax，進(jìn)行了 從平面轉(zhuǎn)移到空間上的巨大變革，而現(xiàn)在最先進(jìn)與成熟的 當(dāng)屬三維的 Revit 輔助設(shè)計(jì)工具，它的應(yīng)用開(kāi)啟了參數(shù)化三 維設(shè)計(jì)的大門(mén)，奠定了未來(lái)建筑行業(yè)輔助設(shè)計(jì)工具發(fā)展的 基調(diào)與作業(yè)規(guī)范的方向。BIM 模型應(yīng)用之初，首先要根據(jù) 項(xiàng)目的具體要求與指標(biāo)建立 BIM 模型以及參數(shù)所需要的固 定數(shù)據(jù)庫(kù)，作為理論與實(shí)踐的融合以此來(lái)更直觀和形象地 展示出優(yōu)化的幕墻系統(tǒng)基本圖形。因 Revit 三維軟件十分適 合建立 BIM 模型，而且二者在空間的設(shè)置上相通，所以能 夠最大限度為設(shè)計(jì)工作提供方便。除去一些機(jī)械化、固定 化的基本步驟，對(duì)建筑幕墻相關(guān)的特殊元素與要求還需要 進(jìn)行廣泛收集，整合出最好的建造方案，再進(jìn)行錄入，再 次輸入的信息可大致包括型材名稱、線形密度、表面處理、長(zhǎng)度、生產(chǎn)廠家、成本以及玻璃的顏色、寬度、成本等相 關(guān)參數(shù)。在對(duì)每個(gè)材料的其余部分建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)要特別注 意，在符合 BIM 模型基本信息的要求后進(jìn)入幕墻系統(tǒng)，從 而保證建立真正意義上的三維建筑信息模型，而非簡(jiǎn)單的 平面信息錄入模型。當(dāng)一切前提條件與信息錄入完畢后，

工作人員可啟動(dòng)和激活 Revit 軟件的平臺(tái)機(jī)構(gòu)來(lái)建立建筑幕墻的 BIM 模型，并且在不斷改進(jìn)與優(yōu)化的過(guò)程中完善最終 的仿真模型，讓其更精確立體呈現(xiàn)在軟件機(jī)構(gòu)里。

2.2 深化建筑外立面幕墻 BIM 三維模型

Revit 輔助設(shè)計(jì)軟件開(kāi)啟了參數(shù)化三維設(shè)計(jì)的時(shí)代，同 時(shí)也將建筑設(shè)計(jì)逐步引入?yún)?shù)化設(shè)計(jì)的領(lǐng)域，為建筑行業(yè)提供了一套更加嚴(yán)格、精準(zhǔn)的算數(shù)形式來(lái)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程， 這不僅提高了設(shè)計(jì)進(jìn)程的效率與速度，而且在建模的過(guò)程中設(shè)計(jì)師還可利用軟件觀察到更多的形式，從而完善自己

的設(shè)計(jì)思路，以達(dá)到設(shè)計(jì)的最高水平。建筑參數(shù)化設(shè)計(jì)是 運(yùn)用計(jì)算機(jī)與智能軟件共同作用，調(diào)用不同的計(jì)算方式構(gòu)建出一系列具有函數(shù)關(guān)系的建筑模型，這是其工作的基本 原理，若要在設(shè)計(jì)過(guò)程中改變某一個(gè)參數(shù)，系統(tǒng)的反應(yīng)也十分智能化，它會(huì)根據(jù)相關(guān)的函數(shù)與約束關(guān)系來(lái)將其他數(shù) 據(jù)與結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。例如采用 Revit 設(shè)計(jì)軟件在對(duì)某 個(gè)項(xiàng)目的建筑外立面幕墻建造模型過(guò)程中，若將建筑外表 皮控制面選擇為不規(guī)則的異形面，在對(duì)屋面進(jìn)行適當(dāng)改造 與設(shè)計(jì)時(shí)，則需要率先從異形面中提取與建筑外立面幕墻 重合與共用的點(diǎn)或者某條線，用鼠標(biāo)在分割面上進(jìn)行提取 后，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不同的模型單元方案，設(shè)計(jì)師要進(jìn)行優(yōu)劣 與實(shí)操比對(duì)，進(jìn)行從優(yōu)選擇，以保證其設(shè)計(jì)效果。

2.3 基于模型建立二維圖紙

傳統(tǒng)的建筑外立面幕墻圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是靠人工手繪的二維 圖紙來(lái)完成，工作量十分繁雜且對(duì)工作人員的手繪能力要求也較高，當(dāng)手繪圖紙應(yīng)用到具體的建造中時(shí)，很難達(dá)到 直接的指導(dǎo)目的，同時(shí)手繪的建筑立面只會(huì)看到一個(gè)正面方向，所展示的信息只有高程與橫向，很難依據(jù)其內(nèi)部結(jié) 構(gòu)對(duì)銜接部分進(jìn)行實(shí)際建造，給實(shí)際工作帶來(lái)了阻礙。而 在使用建筑幕墻的 BIM 模型時(shí)，立體感與直觀性的問(wèn)題會(huì)

迎刃而解，同時(shí)在對(duì)某些地方的部分參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修改時(shí)， 可直接在軟件上輸入?yún)?shù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)匹配與之有關(guān)聯(lián)的 各類數(shù)據(jù)，可隨時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。在觀感上，BIM 模型在 Revit 軟件的基礎(chǔ)上也是以三維立體呈現(xiàn)，后期工作人員可通過(guò) 控制鼠標(biāo)調(diào)節(jié)隨時(shí)切換觀看方式，更好地開(kāi)展指導(dǎo)工作， 從而提高工作效率。

三、總結(jié)

綜上所述，是對(duì) BIM 技術(shù)在建筑外立面幕墻設(shè)計(jì)中的 應(yīng)用及優(yōu)化的闡述與分析，BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)從二維到三 維再到二維的轉(zhuǎn)換，同時(shí)還具有高度優(yōu)良的視覺(jué)性能和實(shí) 時(shí)漫游功能，對(duì)設(shè)計(jì)師的工作及用戶的體驗(yàn)都十分友好， 可在很大限度上提高工作效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，是一項(xiàng)值 得廣泛應(yīng)用的工具。

參考文獻(xiàn)

[1] 錢(qián)曉村.深化設(shè)計(jì)優(yōu)化方案結(jié)合BIM技術(shù)在白玉蘭廣場(chǎng)塔 冠中的應(yīng)用[C]//中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)BIM專業(yè)委員會(huì).第三屆全國(guó)BIM學(xué) 術(shù)會(huì)議論文集.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2017.