BIM技术在上海中心双层玻璃幕墙工程项目中的应用
2019-01-01     浏览:154    评论:0        
导读:近年来,BIM(建筑信息模型)技术蓬勃发展,渗透到建筑项目的各个领域,尤其是在幕墙工程上的应用涌现出诸多优秀案例,比如上海中心的双层玻璃幕墙工程项目。然而,在实际施工程中,施工单位往往先进行大面积部位的

近年来,BIM(建筑信息模型)技术蓬勃发展,渗透到建筑项目的各个领域,尤其是在幕墙工程上的应用涌现出诸多优秀案例,比如上海中心的双层玻璃幕墙工程项目。然而,在实际施工程中,施工单位往往先进行大面积部位的安装,边角等复杂部位的幕墙测量、加工及安装均滞后施工,由此造成工期延长且不利于内外装修。

一,幕墙施工工序分析

1.1 传统幕墙施工工艺分析

传统的幕墙下料顺序为先大面、再局部;先中间、再边角;先通用、后异型;自下向上施工,竖向划分施工段,往往均是最后才能整体全部封闭,室内作业只能等幕墙全部完成后进行,直接影响工程整体进度。图1、图2为传统施工过程,先施工中间玻璃幕墙,后期施工两侧石材幕墙,未达到水平层的整层封闭,同时,幕墙本身工期及室内分项施工均受影响。

1.2 传统幕墙工艺的影响分析

幕墙施工中,先进行大面施工后,为消除土建结构误差,需要对剩余局部、边角重新进行测量,然后进行二次加工,进场安装剩余部分,对自身工期产生影响,同时影响室内装修及安装。以济宁全运会指挥中心项目幕墙工程为例,总结传统幕墙施工工艺造成的影响。

1.2.1 传统幕墙工艺对幕墙自身工期的影响

由表1-4可知,因后期收边施工造成了工期的拖延。

1.2.2 传统工艺对其他工序的影响分析

1)对室内装饰的影响见表5。

2)对安装工程的影响见表6。

1.2.3 幕墙施工对总工期的影响分析

通过以上的幕墙构件施工工期以及对装修工程、安装工程的影响分析得知,传统幕墙施工在大面完成后的局部施工过程中,从测量到材料加工安装,周期大约在30d左右,影响了幕墙工程整体进度,同时幕墙的整体进度影响土建及装饰施工,很多分项不能及时开展,对建筑总工期产生影响。

1.3 基于BIM改进的幕墙施工技术

利用Navisworks软件,实现高层幕墙的施工段合理划分,提前交接各工作面,从而缩短幕墙整体工期以及协调幕墙工程与内外装修等工程。

1.3.1 改进的幕墙施工顺序

新型幕墙施工顺序如下:施工准备→测量放线→三维结构实体模型建立→幕墙三维设计→提料加工→幕墙埋件→幕墙龙骨安装→幕墙面材安装→幕墙打胶→幕墙清洁→竣工验收

1.3.2 传统幕墙施工与改进的幕墙施工对比

根据工程实例,将传统幕墙施工与改进的幕墙施工程序进行对比,见表7采取幕墙测量、建模、一次性加工提料,可以节省工期约1个月,有效地提高了幕墙的施工技术水平,加快了整体幕墙施工进度。

二,幕墙施工模拟

本文以青岛创意大厦项目为工程案例,利用Navisworks软件,按照基于BIM技术改进的施工顺序和工序,采取划分施工区域、分段安装、整层封闭的施工方案,以每3层为1个施工段,然后分段验收,进行下道工序.模拟过程见图3-6。

三,BIM在幕墙施工阶段的应用

3.1 施工流程优化———4D施工模拟

通过4D施工模拟可以实现对幕墙施工流程的优化,主要表现在:①将实际施工进度计划与模型结合在一起,在Navisworks软件中,通过可视化的形式表达施工进度,辅助确定施工方案合理性。②可以对幕墙构件的安装顺序给予精确定义,分析每日工作进度。也可以根据现场的施工进度,与计划进度进行对比分析,判别完成比例,分析对总工期的影响,进而调整下一阶段的安装进度,如图7所示。

3.2 施工过程中的软碰撞分析

施工过程中的软碰撞(即间隙检查)种类很多,通过BIM模型,可以直观分析出施工方法(器具)对空间的要求是否能够被满足,如图8所示。同时,碰撞报告中给出了间隙距离,通过对这些位置及数据的分析,可以判定间隙的数值是否在加工及安装偏差允许的范围内.例如当允许的安装偏差设定为3mm,那么模型中小于3mm的情况都可能产生碰撞.此外,软碰撞还包括调节幕墙板块时需要的操作空间等等,将在施工方案确定及具体施工过程中,不断发现问题并结合BIM模型进行软碰撞分析。

3.3 施工过程中幕墙板块及材料更换指导

在模型中快速找到破损位置的玻璃嵌板编号,进而找出其对应的玻璃规格及链接的构件加工图。同时,分析该板块两侧的幕墙板块尺度,从而制定合理的更换方案,如图9所示。

四,Navisworks二次开发

伴随着越来越多的项目在使用Navisworks,NavisworksAPI无论建筑设计、工程施工或是机械制造,都有着越来越多的开发需求。本文针对幕墙施工模拟方面的需求,同时考虑实现软件操作的便捷性,对NavisworksAPI进行插件开发。

4.1 Plugin访问方式

Plugin插件通俗地讲就是点击按钮即可实现定义的功能,本文基于NETAPI开发了多个Plugin插件,见图10,并以“NW-幕墙-碰撞检测”插件开发为例,简述功能拓展说明。NW-幕墙-碰撞检测的功能设想是将软件中的视图、碰撞检测等功能进行整合,并给出自定义的方式,以实现多种功能可以在1个窗口中进行操作,有利于工作效率的提高,界面见图11。

4.2 Control访问方式

由于Navisworks软件对计算机配置要求较高,操作不方便,影响项目展示和沟通。基于此,本文以其常用的功能为基础,结合本研究课题,自主研发了一款独立的三维模型浏览器软件:BIMBrowser本软件具有较强的实用性,操作简便,具有Navisworks中的大多数常用功能,能较为流畅地运行项目操作,对计算机的配置要求较低.软件界面如图12所示。

五,结束语

通过对传统幕墙施工工序分析,研究传统幕墙施工顺序对自身工期及其他分项、安装工程和装修工程的影响,提出改进后分段整层一次性施工的新施工工艺,节省了幕墙工期,并减少对其他工序的工期影响。基于BIM模型的施工模拟,进一步提升幕墙工艺的技术水平,具有较高的推广和实用价值。基于NavisworksAPI的.NET开发实现了软件功能的拓展,提高了软件的操作效率,同时便于项目的沟通和交流。

 

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