深圳國際會展中心（一期）七標幕墻工程BIM應用

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　　摘要：本文探討了BIM技術在幕墻設計、施工、加工方面的應用與實踐，通過BIM技術的應用來改善設計流程，提升工作效率，輔助現(xiàn)場施工安裝，輔助提升加工工藝;在參數(shù)化設計，智能制造，多方協(xié)同平臺方面的進行了大膽嘗試，通過BIM技術的更多嘗試與實踐來拓展BIM技術在幕墻上的應用，為幕墻行業(yè)的發(fā)展助力。

　　關鍵詞：幕墻;BIM技術;參數(shù)化建模;智能制造

　　1、工程概況

　　深圳國際會展中心位于深圳市寶安區(qū)福永街道的會展新城片區(qū)，是深圳市委市政府布局深圳空港新城“兩中心一館”的三大主體建筑之一，項目一期建成后，將成為凈展示面積僅次于德國漢諾威會展中心的全球第二大、國內(nèi)第一大的會展中心;整體建成后，將成為全球第一大會展中心。

　　深圳國際會展中心(一期)七標幕墻工程面積約16萬平米，主要分為屋面幕墻系統(tǒng)、廊道玻璃盒子幕墻系統(tǒng)、蜂窩鋁板吊頂系統(tǒng)和欄桿系統(tǒng)，幕墻類型為框架幕墻，其中屋面幕墻系統(tǒng)采用框架單元板塊設計方案。

　　本項目應用BIM技術對幕墻系統(tǒng)進行整體建模，通過BIM應用，解決了復雜幕墻的造型設計、專業(yè)間的碰撞問題;應用BIM進行優(yōu)化設計，極大的提升工作效率，減少構件（詞條“構件”由行業(yè)大百科提供）加工難度和工作量;通過施工動畫模擬指導現(xiàn)場施工，提升工程管理水平和施工質(zhì)量，進而提升企業(yè)經(jīng)濟效益。

　　1.1 工程特點

　　本工程幕墻面積16萬平方米，體量巨大;7個標段同時施工，各交叉作業(yè)面多，管理難度較大。

　　本項目全程應用BIM技術，各參建方基于云平臺參與溝通協(xié)調(diào)，是一個BIM技術應用的典型成功案例。

　　2、BIM應用

　　2.1 BIM應用標準

　　項目組織編寫了《深圳國際會展中心(一期)工程總包BIM管理策劃》、 《深圳國際會展中心BIM統(tǒng)一建模標準》 、《深圳會展中心BIM施工管理平臺規(guī)劃》等文件，用于明確指導項目的BIM工作的開展，本次項目方大幕墻-七標段 建模規(guī)則嚴格按照此標準實行。

　　2.2 BIM軟件選擇

　　根據(jù)幕墻類型選用使用BIM軟件，本項目屋面幕墻系統(tǒng)全部構建采用Rhino軟件，結合GH輔助完成建模、提料、工藝制作;玻璃盒子造型比較規(guī)整則采用Revit軟件;施工模擬、動畫、碰撞采用Navisworks軟件。

　　2.3 玻璃盒子幕墻系統(tǒng)介紹

　　本工程中廊玻璃盒子幕墻為框架幕墻類型，使用REVIT建模，深度達到LOD350。根據(jù)幕墻類型制作項目構件族庫：立柱、橫梁、裝飾條、玻璃、懸窗等;設置相應的特征參數(shù)，便于模型搭建及數(shù)據(jù)提取。

　　2.4 金屬屋面幕墻系統(tǒng)介紹

　　屋面幕墻整體造型為長條弧形，短軸為近似圓形，長軸為波浪弧形，造型比較復雜，設計難度和工作量非常大。屋面幕墻系統(tǒng)分為金屬屋面和采光頂系統(tǒng)、吊頂格柵系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用RHINO+GH建模，將鋁面板、玻璃面板、鋼件主龍骨、鋁合金（詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供）次龍骨、吊頂格柵&骨架、鋼支座詳細建模，深度達到LOD400。

　　2.5 金屬屋面表皮設計優(yōu)化

　　根據(jù)項目特征進行分析，將整個模型劃分為3個模塊(4個K1,3個K2,K4),優(yōu)化后實際需建模部分僅為圖紙紅色框部分.這使得建模、設計下料、工廠加工的工作量大大減少，同時減少出錯率。優(yōu)化后此部分工作量減少50%。

　　2.6 金屬屋面節(jié)點（詞條“節(jié)點”由行業(yè)大百科提供）深化設計

　　中廊幕墻屋面部分為框架幕墻系統(tǒng)，依據(jù)工程特點，本項目將屋面系統(tǒng)設計為框架單元板塊形式，將16個小菱形板塊組成為一個大菱形單元板塊(約6mX6m)，采用整體吊裝施工方案，在工廠加工成單元成品，運往現(xiàn)場后將單元板塊實施整體吊裝，此方案優(yōu)點是將加工組裝環(huán)節(jié)放在工廠，保證了加工質(zhì)量;在施工現(xiàn)場將單元板塊吊裝至屋面，通過鋼支座與主體鋼結構連接，減少了施工現(xiàn)場的焊接量，降低安裝難度，如此在加快了工程進度的同時保證了工程質(zhì)量

　　2.7 吊頂格柵深化設計

　　吊頂格柵系統(tǒng)為鋁合金圓管，采用框架式單元板塊設計，即在工廠完成單元板塊組裝后運至現(xiàn)場實施整體吊裝，板塊通過多維調(diào)節(jié)支座與主體結構連接，因本項目設計是將格柵連接件（詞條“連接件”由行業(yè)大百科提供）設在主體鋼結構內(nèi)側(cè)，因此，準確的BIM模型是保證加工質(zhì)量的前提。本次也是將格柵系統(tǒng)進行了詳細建模，并與主體結構進行合模，以確保各構件與主體之間的良好配合。

　　2.8 幕墻龍骨參數(shù)化建模

　　應用Grasshopper自行編制小程序快速建模，將中間重復、繁瑣工作由計算機完成，達到快速建模的目的。

　　2.9 面板工藝數(shù)據(jù)提取

　　應用GH自編程序從模型中自動提取面板的尺寸數(shù)據(jù)并標注顯示，同時將尺寸數(shù)據(jù)提取至外部表格實現(xiàn)模型與標注、模型與表格的數(shù)據(jù)聯(lián)動，提升設計效率和數(shù)據(jù)準確性。

　　2.10 應用模型數(shù)據(jù)指導施工

　　由于中廊屋面曲率變化大，板塊定位變得繁瑣復雜，因此所用幕墻構件均采用三維控制點定位安裝。從BIM模型導出三維控制點用于現(xiàn)場構件安裝定位，保證施工質(zhì)量。

　　2.11 BIM協(xié)同

　　由于中本項目建筑設計為法國VP建筑設計事務所設計，針對后期部分設計變更，通過3D模型與建筑師進行細節(jié)溝通交流，以更直觀、清晰的方式方便快捷的展示溝通內(nèi)容，大大提升工作效率。

　　2.12 碰撞檢測

　　將各專業(yè)模型匯總、整合，將幕墻模型與相關專業(yè)模型進行碰撞檢測，檢查是否存在出現(xiàn)沖突的情況出現(xiàn)，形成可視化檢測報告。本項目已通過多專業(yè)協(xié)調(diào)檢測模型，發(fā)現(xiàn)數(shù)十個沖突，將問題在正式施工前得以解決，避免材料浪費及工期延誤。

　　2.13 碰撞施工動畫模擬

　　應用3D模型制作動畫，用于工藝組裝、現(xiàn)場安裝工序指導，使得溝通更加直觀、清晰，減少誤解

　　2.14 BIM平臺協(xié)同

　　本項目通過廣聯(lián)達協(xié)筑云平臺，管理各參與方的模型、圖紙、問題溝通等。所用形成的過程文件都存于協(xié)同平臺，使得溝通更高效，文件更完整。

　　2.15 數(shù)據(jù)與實物高度一致性

　　由于前期大量精確數(shù)據(jù)輔助施工，施工現(xiàn)場情況始終與BIM模型保持高度一致性。

　　3、總結

　　深圳國際會展中心七標幕墻工程造型復雜、體量巨大，幕墻面積約15.6萬平面。本工程通過BIM技術應用在設計優(yōu)化、工程量統(tǒng)計、碰撞檢測、施工動畫模擬、虛擬建造、可視化技術交底、云平臺協(xié)同、智能制造等都有深入的應用和嘗試，有利推動了BIM技術在幕墻上的應用，同時為公司創(chuàng)造了實際效益。

　　借助GH參數(shù)化設計平臺自主研發(fā)適用幕墻的小程序，實現(xiàn)快速建模、工藝排版、工程量統(tǒng)計等，大大提升了工作效率和準確性。

　　本項目在設計、加工、施工各環(huán)節(jié)都有BIM技術的應用，但仍然存在碎片化應用問題，BIM的深度應用和系統(tǒng)建設仍有待進一步提高。