摘要：自改革开放以来我们国家的建筑工程不仅仅在数量和规模上获得了极大的发展，还在建筑技术的发展方面得到了很大的进步。在这其中，以BIM平台为基础的建筑技术就得到了广泛的应用和发展。文章对基于BIM平台的复杂曲面幕墙工程设计进行分析，提出具体的施工实践方法，希望对相关人员有所启发。
关键词：复杂曲面幕墙；建筑工程设计；施工；BIM平台
BIM是Building Information Modeling的全称，其应用是建筑工程广泛开始信息化进程的一个重要体现，自2009年开始在中国发展以来，已经在诸多的建筑工程项目当中得到了大量的应用。随着建筑工程对于审美有了越来越高的要求，比较复杂的曲面幕墙的设计和施工过程有了大量的BIM应用，为幕墙的施工节省了施工时间的同时，也降低了幕墙设计和施工的成本，故而基于BIM平台幕墙施工的相关内容和要素需要进行深入的分析和全面的掌握，以利于建筑行业的发展。
一、BIM的简介
1、BIM的定义
BIM的广泛使用，其本质是建筑行业的数字化，BIM的定义组成可以分为三个部分，其一是对建筑项目物理信息与功能信息表达的数字化，其二是BIM应当被看成提供建筑工程信息的传送和共享功能的一个数据库系统，其三是BIM可以作为一个节点化的动态管理系统，其目的是为了通过数字化的协同来实现设计和施工效率的提高。
2、BIM的主要作用
BIM有非常多的优势来协调建筑工程的多方面信息，提高建筑工程各个环节的工作效率，并且显著降低其成本，其优势主要表现在以下的几个方面：
（1）建筑信息的可视化
相比较于传统的施工蓝图对于建筑工程节点、构件等信息进行的二维表达方式来讲，BIM技术的信息可视化具有明显的优势，尤其是对于结构比较复杂的建筑来讲，传统的表达方式很难直观体现出建筑工程的多层面信息，而BIM的应用，能够是建筑工程的设计和施工以及对于建筑工程的管理都以三维立体的形式表现出来，提高了可视化程度。
（2）协调多个工程模块的设计和施工
建筑工程的设计和施工，尤其是大型的建筑工程，通常由数量比较多的模块所组成，众多的模块的设计和施工过程所产生的冲突在传统的技术限制条件下，会采取“先发现、再协调”的方式进行，导致了其效率比较低，而BIM的模型碰撞测试能够高效解决这些问题，其应用为事先协调的方式提供了技术基础。
（3）较强的模拟能力进行设计和施工的方案优化
BIM具有比较强的模拟能力，目前能够做到5D效果的模拟，即将施工信息的3D模型图与时间和资金成本进行合并后，形成动态化的模型，可以将不同施工方案的时间成本与资金成本进行明确的对照，这对于施工方案和流程的优化起到了积极的作用。
二、BIM在幕墙施工中的应用案例
幕墙的设计和施工，尤其是复杂的曲面幕墙或者双曲面幕墙，是在整个建筑工程的造价当中占用比例比较高的一项。由于近些年以来人们对于建筑的要求不仅仅局限于其实用性，还对其审美与社会含义有了更高的要求，这种情况下比较复杂的幕墙就是一个重要的表达方式，这种比较复杂的幕墙工程的普及也得益于BIM技术的广泛应用，在我们国家的多个城市建筑当中，都包含了比较复杂的幕墙工程，为建筑本身增添了很强的文化意义。
复杂幕墙的施工案例非常多，比较知名的复杂幕墙建筑案例有上海中心、东吴文化中心、天津市的周大福等建筑，这些建筑工程的幕墙为整体建筑的美观和文化内涵的丰富起到了重要的作用。以东吴文化中心的水滴外立面幕墙和GRC 双曲面幕墙为例，多种复杂幕墙将1号楼和2号楼的不同文化内涵进行了淋漓尽致的表现，为其造型的完整性和审美提供了很大的帮助。
三、BIM在复杂曲面幕墙设计中的应用
BIM在复杂曲面幕墙设计中的应用主要体现在方案的设计、投标阶段和专业协同三个方面，在其中每个环节都体现了其独有的优势。
1、方案设计
BIM的应用能够将传统的AutoCAD 等二维设计方式转变为3D的设计方式的同时增加多个项目参数的驱动效果，在设计效率提高的同时，还能够实现动画漫游的方式来展现设计效果，这为投资者在进行设计方案的选择中的设计效果展示和设计中一些问题的发现提供了更有利的条件，同时为方案的可行性论证提供了直接的模型证明。
2、投标
建筑工程的投标依据是工程造价的概预算与其设计方案的合理性，在基于BIM的幕墙建设工程的投标中，这两方面的因素都可以进行更高效的考量。首先BIM与现阶段软件市场当中很多的建筑工程概预算软件有很好的兼容性，通过工程概预算软件的计算可以非常科学的得出幕墙工程的造价概预算，对于工程造价的概预算不太专业的投标者也可以得到比较真实可靠的数据，提高了投标工作的效率。同时由于很多投标者对于2D图纸的理解专业性存在一定的差异，与传统的 CAD 二维图纸相比，BIM技术可以使投标者通过方案设计的5D模拟效果直观感受整体幕墙工程的设计情况以及施工过程，了解施工的时间进度和每个施工阶段的资金使用，以及施工完成之后的效果，使投标者对于整体的方案设计和施工进程的设计有更深刻、更直观的认知。
3、专业协同
以往的二维图纸对于不同模块设计师的协同效果是一个比较大的障碍，例如在二维图纸的设计当中，就经常有结构梁板的标高与管线结构产生冲突这种比较低级的不协调现象出现，尤其会随着幕墙工程的复杂性越强，这种不协同现象的发生率就越高。BIM技术的应用可以很好的解决这一问题，BIM为设计师提供了模拟和分析模块，是多个部分的独立设计师能够进行良好的沟通和协调，提升了整体的设计效率。
四、BIM在幕墙施工中的应用优势
1、项目管理的协调
BIM的应用为项目的管理提供了多种便利，其中最重要的就是BIM能够将很多工作量比较大的重复性计算由计算机来进行，从而给项目管理的人员节约了大量的时间，使项目管理的工作人员有更多的时间和精力进行项目进行当中的协调偏差处理，例如现场环境问题的协调工作、技术差异的协同等等，显著提升了项目管理和协调的效率。
2、成本控制
由于在基于BIM 的平台使用方面，设计图纸的元素不再是简单的线条，而是带有多种属性标注的构件，而且5D的效果展示也能够清晰的看到每个施工阶段所需要的建筑成本，使建筑成本的计算过程更加自动化，同时也能够使工程量的计算和实际投资消耗量的计算更准确，因此对于施工方而言能够更好的控制成本。同时由于BIM对于施工下一阶段所需要的原材料能够进行精确计算，施工单位在原材料的购置环节也能够做出更科学的安排，节约材料成本的同时还能够节约人工成本。BIM的出现还能够为以往容易产生争议的结算环节提供良好的支持，一方面BIM的施工过程和施工标准可以作为中立的仲裁标准，另一方面，由于BIM的应用，减少了很多工程的变更现象发生，更容易避免一些矛盾的产生。
3、项目质量
全部基于BIM的施工过程对于项目质量有更好的管理作用，例如在原材料的使用方面，由于复杂幕墙的施工材料具有多样化的特征，而施工中所用到的施工设备和施工的半成品材料其标准和资格证明文件都会输入到BIM系统当中，非常方便审核单位的及时审核和全面掌控。
结束语
BIM的使用是建筑行业数字化转型的一种体现，尤其是在复杂的曲面幕墙和双曲面幕墙施工中，BIM从工程的设计阶段开始，到工程的验收阶段，包括验收以后的款项结算，都给参与的各个单位提供了良好的数据支持，是建筑行业发展的一个主流趋势。
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