隨著建筑設計技術(shù)的進步與發(fā)展，復雜形體的建筑越來越多，異形、曲面 （詞條“曲面”由行業(yè)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(jié)構(gòu) 。由于傳統(tǒng)的幕墻設計技術(shù)、項目管理方式難以高效地處理這種復雜的技術(shù)、工藝及其技術(shù)、項目管理上的變化，導致其工程質(zhì)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(shù) 及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大問題。由此，BIM技術(shù)被引入一些大型的復雜建設項目，通過三維協(xié)作平臺以及可視化的信息傳遞方式，可以為實現(xiàn)設計、施工一體化提供良好的技術(shù)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(shù)的日漸發(fā)展和完善卻是從本世紀開始的。BIM 以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目設施實體與功能特性的數(shù)字化表達。同時，BIM又是一種應用于設計、建造、管理的數(shù)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(shù)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(shù)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(zhì)、質(zhì)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(tǒng)的平面 設計藍圖為技術(shù)基礎(chǔ)的技術(shù)管理體系不同，BIM技術(shù)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(guān)系的描述外，BIM技術(shù)還支持涵蓋完整的工程信息描述，如對象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料 （詞條“建筑材料”由行業(yè)大百科提供） 、工程性能等設計信息;施工工序、進度、成本、質(zhì)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(yè)大百科提供） 能等維護信息;項目對象之間的工程邏輯關(guān)系等。
第二，模型信息的關(guān)聯(lián)性。信息模型中的對象支持識別且相互關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M行統(tǒng)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(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對象均會按預先設置的關(guān)聯(lián)規(guī)則隨之更新，以保持模型的完整性和統(tǒng)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(chuàng)建，且項目各相關(guān)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(xiàn)錯漏、不一致的錯誤。
在實際工程中，BIM本質(zhì)上是各專業(yè)的工程信息的集成，這意味著要實現(xiàn)基于BIM技術(shù)的項目管理，需要項目各方在一定的規(guī)則下共同協(xié)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(fā)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(shù)據(jù)在傳遞、共享的過程中不發(fā)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(shù)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(lǐng)域，主要是用來做一些復雜的大型工程的建筑設計研究、結(jié)構(gòu)分析、能耗分析以及水電、暖通等安裝工程的協(xié)同設計及施工。施工管理、運營領(lǐng)域方面目前各家企業(yè)還在探索及不斷完善中。對建設單位(業(yè)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(guī)方式完成相應的工程任務，業(yè)主獨立聘請BIM咨詢服務機構(gòu)進行各階段的BIM應用，以協(xié)助業(yè)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(guī)定的職責。而對施工企業(yè)而言，無論業(yè)主采用哪種方式BIM技術(shù)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(shù)交流平臺或渠道，以便確保項目各種信息、數(shù)據(jù)準確無誤地被記錄，并最終反映到業(yè)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(tǒng)的小白樓中央商務區(qū)內(nèi)，南臨新規(guī)劃的城市花園，西臨商業(yè)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(jié)構(gòu)形式：裙房框架結(jié)構(gòu) ，塔樓框筒結(jié)構(gòu) 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(shù)，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(xiàn)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(shù)在幕墻工程設計、施工中的應用
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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(shù)職稱： 高級工程師
專業(yè)： 個人業(yè)績
主編了《點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》CECS127-2001 ，參編了《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)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(guī)程》、《鋁合金結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》、《采光頂與金屬屋面工程技術(shù)規(guī)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(fā)表過《點式全玻璃幕墻結(jié)構(gòu)設計簡介》（鋁門窗幕墻行業(yè)年會論文集）、《南京奧林匹克體育中心游泳館單層索網(wǎng)采光頂?shù)脑O計》（鋁門窗幕墻行業(yè)年會論文集）、《提倡個性設計，爭做精品工程》（鋁門窗幕墻行業(yè)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(fā)明了四項實用新型專利——鋼桁架端部支座頭萬向調(diào)節(jié)機構(gòu)、背栓式金屬板干掛幕墻、幕墻用可調(diào)角度轉(zhuǎn)角型材系統(tǒng)、木質(zhì)格珊裝飾系統(tǒng)。
專長： 建筑幕墻、屋面設計與施工管理、鋼結(jié)構(gòu)設計
