吳姝芳

（福建省建筑設計研究院有限公司,福建 福州 350001）

1 建筑外立面幕墻特點

建筑外立面幕墻是由面板與支承結(jié)構組成的具有完整的結(jié)構系統(tǒng)，它在其自身的平面內(nèi)能夠承受較大的變形，或者對于主體結(jié)構講，能夠有足夠的位移能力;它屬于不分擔主體結(jié)構荷載以及作用的圍護結(jié)構[1]。幕墻一般由玻璃、面板、鋁板、陶瓷板石板等與后面的支承結(jié)構鋁橫梁立柱、玻璃肋以及鋼結(jié)構組成。此外墻系統(tǒng)支承在主體結(jié)構上，普遍包封主體結(jié)構。因為面板間有寬縫存在，面板和橫梁立柱之間的連接有活動能力。若是幕墻運用搖臂、螺栓以及彈簧機構和主體結(jié)構進行連接，則能夠在兩者間存在較大位移[2]。

2 建筑幕墻設計在建筑外立面設計中的意義

2.1 能更好地展示整體結(jié)構的協(xié)調(diào)特點

一般來說在整體建筑的設計前期，我們就會充分的考慮到整體建筑結(jié)構的節(jié)能效果。整體的建筑設計不但要滿足人們對建筑的實際居住需求，更要能夠很好地體現(xiàn)出現(xiàn)代節(jié)能環(huán)保的生活理念[3]。因此，這就要求設計人員在建筑立面外設計的過程中，要充分地考慮到整體的建筑結(jié)構，設計人員在設計幕墻的過程中，也必須要充分地考慮到建筑整體之間的協(xié)調(diào)性。對于整體建筑細節(jié)的凹凸部分，做整體結(jié)構的外觀，有時候很難達到實際理想的設計目標，因此我們可以對建筑外立面進行幕墻設計，幕墻設計可以很好的緩解整體與細節(jié)之間設計的矛盾沖突，使整體建筑結(jié)構達到一個完美的建筑整體[4]。幕墻的設計不但達到了實際整體建筑結(jié)構的要求，還能夠最大程度的美化建筑外立面。

2.2 幕墻設計能夠更好展示美觀與功能使用的完美結(jié)合

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會的不斷進步，因此人們對于現(xiàn)在的居住環(huán)境也有了更高的要求?，F(xiàn)代化建筑不僅要滿足經(jīng)濟實用的居住特點，而且應該體現(xiàn)舒適美觀的居住環(huán)境。隨著我國現(xiàn)代化科技的不斷進步，在建筑幕墻的設計過程中引用了許許多多的先進的設計理念，在我國目前建筑行業(yè)中，建筑外立面的設計已經(jīng)成為建設單位與業(yè)主的重點關注項目。因此，要求設計師在對建筑外立面進行設計時，必須要充分的考慮到業(yè)主的基本功能要求，應在滿足基本要求上，利用創(chuàng)新的思維進行將當前主流的色彩元素應用到建筑外立面的設計中[5]。還用精準的把控設計細節(jié)，從而使整體建筑達到最大程度的美觀性。通過對建筑外立面的設計，更好地融合整體建筑的實際使用效果與現(xiàn)代化的美觀效果，從而更好地體現(xiàn)出整體建筑的現(xiàn)代化藝術性美感。

3 BIM 技術在建筑外立面幕墻設計中的應用優(yōu)勢

BIM 技術其實是包含物理特征和功能特征的信息模型應用到建筑項目工程中，可提供共享信息和數(shù)據(jù)來進行相關決策，BIM 技術包含了從建筑項目設計初期直到各工程項目結(jié)束的全部施工過程。必須要滿足以下前提條件才可以實施BIM 技術：要求各施工單位需要在項目進行的不同階段給出共同的標準，并根據(jù)相關標準進行協(xié)同合作，各施工單位應共享數(shù)字化模型來加強各單位的協(xié)同合作。

3.1 BIM 技術可以實現(xiàn)設計智能化

智能化設計是我國目前建筑外立面幕墻工程設計的主要發(fā)展方向，隨著我國科技的不斷進步，智能化設計更能滿足我國現(xiàn)代建筑工程的發(fā)展需求，另外，智能化也必將是未來現(xiàn)代化建筑工程發(fā)展的必然趨勢[6]。為了能夠更好地實現(xiàn)我國智能化建筑工程的目標，BIM 技術已經(jīng)廣泛地應用到了我國建筑外立面幕墻設計中，在BIM 技術中所應用的三維立體技術，BIM 技術中的三維立體技術就是通過三維建模的方式來對建筑物外立面幕墻進行科學的設計與構建，BlM 技術可以讓相關的建筑設計人員能夠自動地得到建筑相關所需要的數(shù)據(jù)以及圖形，從而能夠更好地提升我國建筑外立面幕墻設計的效果和建筑的整體設計質(zhì)量，這就是BIM 技術在我國現(xiàn)代化建筑中最為顯著的優(yōu)勢。例如，BIM 技術可以讓我們對建筑外立面幕墻設計進行模型構建時，如果感覺建筑的某處設計不夠科學合理要對其進行修改時，那么，BIM 技術的應用就能夠使系統(tǒng)對其他的建筑設計根據(jù)之前的修改內(nèi)容進行自動修改，就省去了設計人員對相關設計對象逐一修改的麻煩，也能夠更好地避免出現(xiàn)修改對象的遺漏，因此，BIM 技術能夠在很大程度上提升建筑外立面幕墻設計的效率與整體的設計質(zhì)量[7]。

3.2 BIM 技術可以實現(xiàn)設計可視化

在我國建筑工程中安全一直是最重要的，居民的人民生命財產(chǎn)安全與建筑工程的施工質(zhì)量有著密不可分的關系。我們應采用科學合理的設計以及施工手段，對建筑外立面幕墻進行施工建設，這樣才可以更好地保障建筑外立面幕墻的施工質(zhì)量，提高建筑外立面幕墻的整體安全性能，才能夠避免出現(xiàn)后期返工現(xiàn)象的發(fā)生。在我國建筑外立面幕墻設計中應用BIM技術時，工程的實體可以運用3D 圖形來進行體現(xiàn)，為了能夠讓我們更好地發(fā)現(xiàn)設計過程中所存在的錯誤以及不合理之處，我們可以通過3D 圖形來模擬建筑工程實體，這樣可以更好地實現(xiàn)建筑外立面幕墻設計的可視化，另外，在進行建筑外立面幕墻設計時我們還可以通過BIM 技術對現(xiàn)場施工流程進行模擬的演示，這樣可以更好地保障建筑項目施工標準的科學性，更好地提高建筑外立面幕墻施工的科學準確性和建筑項目的整體安全性[8]。

3.3 BIM 技術可以實現(xiàn)協(xié)同設計

進行科學合理的建筑外立面幕墻設計，可以更好地保障整個建筑工程項目的設計質(zhì)量，并且在進行建筑外立面幕墻設計的過程中，可以應用BIM 技術實現(xiàn)個建筑對象的協(xié)同設計，并且我們可以利用BIM 技術在同一座建筑模型中將我們所需要的所有相關數(shù)據(jù)以及信息進行科學合理的整合，并且各建筑施工單位也可以根據(jù)施工的具體需求提取相關數(shù)據(jù)，應用BIM技術還能夠在建筑外立面幕墻設計的不同階段刪減或添加部分設計內(nèi)容，使設計方案不斷的完善。并且在實現(xiàn)建筑外立面幕墻的施工過程中，相關設計人員必須要根據(jù)實際的施工情況科學合理的對幕墻的設計結(jié)構進行調(diào)整，例如，在幕墻中調(diào)整一個窗戶的形狀，BIM 技術就可以對整個系統(tǒng)中的模型的相同類型的窗戶進行自動調(diào)整，因此，整個建筑外立面幕墻的設計美觀性以及協(xié)同性得到了更好的提升[9]。

4 BIM 技術在建筑外立面幕墻設計中的具體應用

4.1 應用 BIM 技術進行曲面設計

在進行建筑外立面幕墻設計的過程中，設計人員經(jīng)常會遇見建筑外立面幕墻曲面的設計，由于曲面設計理論性較強，因此給建筑外立面幕墻設計帶來了很大的難度。目前，我國進行外立面幕墻曲面設計過程中，大多都利用參數(shù)化和無規(guī)則特征來進行設計，但是由于我國傳統(tǒng)的設計軟件功能較為單一，不能夠滿足現(xiàn)在人們對于建筑外立面幕墻的曲面設計需求，對建筑物外立面幕墻無法進行科學合理的繪制，更不可能達到對建筑外立面幕墻的深入設計。BIM 技術中的三維功能可以更好地解決我們這一設計難題，三維功能可以根據(jù)建筑物外立面幕墻曲面設計理念對建筑物進行模擬，利用模擬的建筑模型使抽象的設計理念呈現(xiàn)出來，這樣能夠更好地讓設計人員對建筑物外立面幕墻曲面進行設計，從而能夠更好地體現(xiàn)出BIM技術在我國現(xiàn)代化建筑設計中的優(yōu)勢。

4.2 應用 BIM 技術進行幕墻系統(tǒng)建模

在我國建筑外立面幕墻設計過程中最重要的一個環(huán)節(jié)就是對幕墻系統(tǒng)建模，在進行建筑外立面幕墻系統(tǒng)建模時，設計人員必須要根據(jù)建筑外立面幕墻的設計圖紙快速地進行模型搭建，應用BIM 技術可以對建筑外立面幕墻實體進行直觀的展示，可以更好地使設計人員完成建筑外立面幕墻系統(tǒng)建模[10]。此外，應用BIM 技術也可以讓設計人員對其他的建筑模型進行技術整合，對建筑外立面幕墻設計不合理的地方進行科學合理的調(diào)整，還可以對建筑的鋼結(jié)構以及機電建筑進行檢測，從而提高建筑的整體安全性。我們還可以應用BIM技術快速的創(chuàng)建建筑三維模型，也可以應用三維模型進行碰撞檢查，這樣可以使我們及時地發(fā)現(xiàn)建筑所存在的問題，并且根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的問題采取科學有效的辦法進行解決，從而更好地保障了建筑工程的整體施工質(zhì)量和工程效率。

4.3 應用 BIM 技術進行深度建模

建筑外立面幕墻設計成功的關鍵步驟就是深度建模，深度建模也是BIM 技術的施工方式。進行深度建模的過程中，設計人員可利用BIM 技術制作建筑的模型和節(jié)點圖。幕墻制作公司必須按照自動建模圖紙數(shù)據(jù)嚴格地對幕墻進行生產(chǎn)以及現(xiàn)場安裝，從而更好地滿足建筑外立面幕墻的外形設計要求。

4.4 應用 BIM 技術創(chuàng)建信息模型

在建筑外立面幕墻設計中創(chuàng)建信息模型也是非常重要的內(nèi)容，組建信息模型也是BIM技術的主要施工途徑。創(chuàng)建信息模型主要分為以下四個步驟：(1)對族文件進行創(chuàng)建；(2)對所創(chuàng)建的明細表與設計板塊進行細化及優(yōu)化的處理；(3)應用BIM 技術對幕墻進行沖突檢測及分析；(4)根據(jù)所得到的BIM 模型對及進行組裝。

5 結(jié)語

在我國現(xiàn)代化建筑中建筑外立面幕墻的設計對于整體建筑有著特別重要的作用，因為建筑外立面幕墻的設計可以使整體建筑的內(nèi)部和外部達成統(tǒng)一的一個整體。同時，建筑外立面幕墻的施工過程中現(xiàn)場施工人員必須要確保施工效果與設計效果相同，因此在設計的過程中設計人員不可以進行不能實現(xiàn)的設計，所以，在設計的過程中設計人員需要考慮到非常多的問題。然而BIM 技術的應用能夠很好的解決設計人員在設計中所遇到的各種問題，BIM 技術還能夠?qū)ㄖw進行模擬，而能夠消除許多設計中的障礙，因此，BIM 技術能夠減輕設計人員繁重的工作，從而能讓設計人員呈現(xiàn)出最完美的建筑工程設計。