隨著建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，復(fù)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(fù)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(hù)結(jié)構(gòu) 。由于傳統(tǒng)的幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)、項(xiàng)目管理方式難以高效地處理這種復(fù)雜的技術(shù)、工藝及其技術(shù)、項(xiàng)目管理上的變化，導(dǎo)致其工程質(zhì)量、項(xiàng)目效益低下，信息傳遞錯(cuò)漏等問題層出不窮，已成為阻礙當(dāng)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(fù)雜建設(shè)項(xiàng)目，通過三維協(xié)作平臺(tái)以及可視化的信息傳遞方式，可以為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工一體化提供良好的技術(shù)平臺(tái)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(jì)70年代，但BIM技術(shù)的日漸發(fā)展和完善卻是從本世紀(jì)開始的。BIM 以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。同時(shí)，BIM又是一種應(yīng)用于設(shè)計(jì)、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(yīng)用，又可以藉此使建筑工程提高管理效率、減少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
BIM并不僅僅局限于對(duì)建筑形體、三維幾何空間等進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，而是對(duì)項(xiàng)目空間中所有幾何體的形狀(如：長(zhǎng)、寬、高)、屬性(如：材質(zhì)、質(zhì)量、密度 )，甚至是所用材料價(jià)格、所屬?gòu)S家、項(xiàng)目建設(shè)施工進(jìn)度等信息均有能力進(jìn)行具體的描述，直觀且共享。與傳統(tǒng)的平面 設(shè)計(jì)藍(lán)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(duì)工程對(duì)象進(jìn)行3D幾何信息和拓?fù)潢P(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(duì)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(shè)計(jì)信息;施工工序、進(jìn)度、成本、質(zhì)量，以及人力、機(jī)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(hù)信息;項(xiàng)目對(duì)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(duì)象支持識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。如果模型中的某個(gè)對(duì)象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對(duì)象均會(huì)按預(yù)先設(shè)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(fù)輸入，而且信息模型能夠隨著不同階段的需要演化，模型對(duì)象在不同階段可以進(jìn)行修改和擴(kuò)展，而無需重新創(chuàng)建，且項(xiàng)目各相關(guān)方可方便地共享這些即時(shí)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(cuò)漏、不一致的錯(cuò)誤。
在實(shí)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(shí)現(xiàn)基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目管理，需要項(xiàng)目各方在一定的規(guī)則下共同協(xié)作，而絕不是個(gè)人或某個(gè)孤立團(tuán)隊(duì)能完全勝任的工作。
2 項(xiàng)目應(yīng)用背景
一個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目的全生命周期，可概括為項(xiàng)目決策階段、實(shí)施階段、使用階段以及最后的拆除階段;而作為建設(shè)項(xiàng)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(xiàng)目實(shí)施階段，則包括了前期準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收等一系列重要活動(dòng)。如何確保這一階段的項(xiàng)目信息、數(shù)據(jù)在傳遞、共享的過程中不發(fā)生錯(cuò)漏和缺失，成為當(dāng)今許多大型復(fù)雜項(xiàng)目建設(shè)過程中必須面對(duì)的難題。BIM這一先進(jìn)的技術(shù)工具及管理方法由此被導(dǎo)入工程項(xiàng)目之中，以圖解決上述問題。
目前較為成熟的BIM應(yīng)用領(lǐng)域，主要是用來做一些復(fù)雜的大型工程的建筑設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)及施工。施工管理、運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域方面目前各家企業(yè)還在探索及不斷完善中。對(duì)建設(shè)單位(業(yè)主)而言，BIM在項(xiàng)目各階段的應(yīng)用通常可采用兩種管理模式：第一種是項(xiàng)目參建單位按照常規(guī)方式完成相應(yīng)的工程任務(wù)，業(yè)主獨(dú)立聘請(qǐng)BIM咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行各階段的BIM應(yīng)用，以協(xié)助業(yè)主對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行綜合管理;第二種模式是以合約形式要求參建單位應(yīng)用BIM履行全部或部分合同規(guī)定的職責(zé)。而對(duì)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(yīng)的信息、技術(shù)交流平臺(tái)或渠道，以便確保項(xiàng)目各種信息、數(shù)據(jù)準(zhǔn)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(xiàng)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(duì)施工項(xiàng)目的深化設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理的作用。
天津萬通大廈(信達(dá)二期)幕墻工程(以下簡(jiǎn)稱天津萬通幕墻工程)項(xiàng)目位于天津市徐州路，傳統(tǒng)的小白樓中央商務(wù)區(qū)內(nèi)，南臨新規(guī)劃的城市花園，西臨商業(yè)購(gòu)物街，北臨海信購(gòu)物廣場(chǎng)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(xiàng)目建筑物外形獨(dú)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(fù)雜，因此本項(xiàng)目幕墻應(yīng)用了BIM技術(shù)，采用了Revit Architecture，Rhinoceros(犀牛)、Solidworks等軟件進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，前期投標(biāo) 階段由于時(shí)間較短，我司僅對(duì)塔樓東西立面局部進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)，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(jìn)行組合拼接來實(shí)現(xiàn)的可行性，通過BIM設(shè)計(jì)指導(dǎo)單元幕墻的加工、安裝、定位，同時(shí)提高幕墻設(shè)計(jì)的效率。
3 BIM技術(shù)在幕墻工程設(shè)計(jì)、施工中的應(yīng)用
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專家介紹 黃慶文
鋁門窗幕墻委員會(huì)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(jí)工程師
專業(yè)： 個(gè)人業(yè)績(jī)
主編了《點(diǎn)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(guó)標(biāo)《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(shè)計(jì)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(cè)標(biāo)準(zhǔn)》、《鋁合金門窗》等標(biāo)準(zhǔn)；
參與了《點(diǎn)支式玻璃幕墻支承裝置》及《鋼拉索柱型接頭》等標(biāo)準(zhǔn)的審查工作；
發(fā)表過《點(diǎn)式全玻璃幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介》（鋁門窗幕墻行業(yè)年會(huì)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(shè)計(jì)》（鋁門窗幕墻行業(yè)年會(huì)論文集）、《提倡個(gè)性設(shè)計(jì)，爭(zhēng)做精品工程》（鋁門窗幕墻行業(yè)年會(huì)論文集）、《高強(qiáng)單片防火玻璃在建筑中的應(yīng)用》（《建筑學(xué)報(bào)》2002.2）等多篇論文；
參與發(fā)明了四項(xiàng)實(shí)用新型專利——鋼桁架端部支座頭萬向調(diào)節(jié)機(jī)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(zhǎng)： 建筑幕墻、屋面設(shè)計(jì)與施工管理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
