0 引言

　　建筑信息模型(BIM)是数据丰富的、面向对象的、智能化和参数化的关于设施的数字化表示，从中可提取和分析适合不同用户需求的视图与数据，以生成可用于决策和改进设施交付过程的信息。BIM技术对项目交付有积极作用，有助于项目利益相关者了解项目，减少不确定性，提高项目的可预测性。

　　白思敏等^[1]以某装配式高层建筑为工程背景，应用BIM技术优化调整预埋件，实现对预埋件的精确定位。刘旭冉等^[2]为解决曲面幕墙空间定位难的问题，提出曲面幕墙施工技术。然而，目前大多数以二维方式实现的幕墙设计过程中，存在设计图纸过多、设计图纸和文件错误、重新设计等问题^[3]，在幕墙施工过程中因设计复杂、单元式设计变更过多、对场地条件和可施工性反映不足^[4,5]等弊端，导致幕墙施工中易出现幕墙垂直度超差过大、零部件加工误差、玻璃位置偏斜等现象。同时施工过程信息高度集成化，利用BIM技术指导施工已形成趋势，因此，将BIM技术应用于幕墙施工具有重要意义。

　　1 工程概况

　　河南省郑州市郑东新区白沙安置区二期(永盛家园) B区的玻璃幕墙建设项目(见图1)，幕墙总建筑面积约4 108.46m²，主要包括商业配套办公楼、A栋社区便民服务中心、B栋社区便民服务中心。建筑玻璃幕墙年温度变化取80℃，幕墙风压变形性能为5级，雨水渗透性能达3级，空气渗透性能为6级。建筑平面内风压变形性能为4级，保温性能为3级，隔声性能为4级。本建筑工程全部采用耐腐蚀结构设计，在2种不同金属材料相互接触处设置1层防腐蚀橡胶垫片，所用五金件全部采用不锈钢件或进行相应防腐处理。

　　图1 永盛家园效果  

　　2 幕墙模型建立

　　2.1 材料族的建模

　　需熟悉幕墙建模技术，利用Revit软件对幕墙施工流程进行设计和建模。创建常规族后，将材料和幕墙直接导入Revit中，再进行设计和建模，最后设置尺寸参数，添加材质及控件。

　　2.2 模型建立

　　建立材料族后，需将材料族中的构件进行单元体组装，形成材料族构件，接着进行幕墙安装，直接形成单元族立体幕墙，此时需生成嵌套族，安装完嵌套族构件后，即可直接进行立体幕墙的建模定位工作。首先选用与工程其他嵌套族专业相同的嵌套族作为模板，然后创建新的嵌套族项目，将其直接载入本嵌套族项目中，最后可直接完成嵌套族幕墙的建模及定位。

　　3 BIM技术在幕墙工程中的应用

　　3.1 幕墙传统施工易出现的问题

　　1)节点螺栓连接处出现松动或过紧时，在任何外力作用下会发出异常的振动声。

　　2)安装后，玻璃幕墙面板尺寸间的垂直度超差过大。

　　3)零件加工时，可能出现较大精度误差，达不到产品设计标准规定。

　　4)对角接缝与墙面不平整。

　　3.2 BIM技术在幕墙加工制作中的应用

　　BIM技术可有效解决幕墙传统制作图易出现较小零件几何尺寸较大误差的技术问题。BIM技术中的参数化信息能有效确保幕墙系统单元模块材料制作精度，进而对单元板块的大小、组件加工精度及尺寸材料制作过程精度和精准性进行指引。利用BIM技术可使材料制作过程规划及制作方式更加合理，将工程中材料实际使用率达到最高，降低消耗。利用BIM模型设计软件中的数据分析信息，直接将数控加工板块的幕墙材料制作尺寸传输至CAD或其他设计软件内，经过分析确定板块加工尺寸和数据，最终传输至数控加工机械设备，然后直接驱动数控机床、加工处理中心等数控设备对幕墙材料进行深加工。

　　3.3 BIM技术在幕墙成本控制中的应用

　　利用Revit对幕墙建模时，需对幕墙单元面板、龙骨和连接件等构件进行唯一编码，其次利用Revit软件提取唯一编码构件的数据，生成材料表单，如表1所示。造价人员利用材料表格统计的构件数量及几何尺寸，通过计算分析得到幕墙成本信息，然后对比分析实际成本与计划成本，如有偏差立即修正，防止造成损失，而整个过程都是动态变化的。利用BIM技术可动态对比实际成本与模型预算成本，发现成本误差后分析原因，从而控制成本，提高项目管理水平。

　　表1 根据BIM模型统计的玻璃参数 

　　表1 根据BIM模型统计的玻璃参数

　　3.4 BIM技术在幕墙施工中的应用

　　BIM模型分析软件借用自身功能自动调控分析玻璃幕墙后，即可比较玻璃幕墙施工情况、客户预期情况、所需工期情况，最终形成幕墙施工进度调控分析报告，该项目节省工期约1个月，有效提高幕墙施工水平，加快整体施工进度。

　　利用BIM模型可快速预测和剖析软碰撞流程，根据需要，按照幕墙真实状态及时进行自动调节。使用Revit软件中的碰撞侦测功能，可进行不同专业间的碰撞检查。

　　利用参数可视化的BIM幕墙模型分析系统，分析相互存在联系的幕墙特征构件，从而及时进行剖析，达到幕墙方案设计和替换的可视化目的。

　　4 结语

　　1) BIM技术在幕墙材料加工制作过程中，直接将储存在BIM加工模型中的建筑材料幕墙数据导入自动化数控机械加工设备，进行数字化加工和生产，避免零件几何形状和尺寸出现较大误差。同时，用户根据项目情况和需求，合理安排设计和加工次序，保证项目设计和加工次序按进度计划进行调整。

　　2)利用BIM技术对幕墙进行实际成本与模型预算成本的动态对比，可及时发现成本误差并分析原因，从而完善成本目标，提高项目管理水平。

　　3)利用BIM技术的幕墙施工进度分析调控功能，对幕墙施工单元、配件装配和施工次序做出精准的分析和界定，按照现场幕墙施工情况，对幕墙施工进度进行分析，使幕墙施工人员和项目管理者提前观察和掌握每个项目的施工进度，及时调整不合理之处，对后续施工起指导辅助作用。

　　4)利用BIM模型信息化及可视化的技术特征，对幕墙工程零部件进行碰撞检测、安装模拟，对幕墙施工过程组织和计划提供指导与依据，同时解决多部门专业相互交叉过程中的管控问题。