建筑物的外观越来越美观的同时,结构也变得愈加复杂,这就给幕墙的深化设计带来了很大的难度与挑战。BIM技术的出现为幕墙的设计提供了强力的支持。
项目简介
郑州美术馆项目位于郑州汇文路路西、站前大道路东、渠南路路南、传媒北路路北区域。该项目由郑州建设投资集团有限公司投资,同济大学建筑设计研究院设计,中建七局建筑装饰工程有限公司建设。项目建筑面积9.6万m²,包括面积约6万m²的地上建筑及面积约3.5m²的地下建筑,建筑总高度约33m。
工程难点
本项目建筑结构复杂、造型独特。美术馆采用的支撑结构体系是带粘滞阻尼墙的钢框架-中心支撑体系,其地上建筑部分采用了大量的大跨结构和斜柱结构,斜柱的最大倾角可达50°,水平投影距离为27m,为超限结构。建筑的外立面为单层索网幕墙,外立面最大倾角为76°,这对屋顶桁架施工及索网拉张施工提出了较高要求。项目地上建筑部分层高6.05m,地下部分层高6m,较高的层高为脚手架支撑以及模板拼装增加了难度。本项目的这些特点,对幕墙的深化设计提出了很高的要求。
BIM应用于幕墙深化设计
第一,指导施工安装定位。为保证幕墙现场施工与幕墙BIM模型保持一致,需要对幕墙的安装定位进行精确控制。本项目通过幕墙BIM模型,生成了幕墙内部子结构的定位坐标,并对定位点进行统一编号。幕墙现场施工时可及时将结构的位置空间数据与幕墙模型中的定位信息对比,确保安装精确无误。
第二,支持多专业协同。BIM作为建筑信息模型,其本质是综合了建筑各方面、各阶段信息的复杂数据库系统,该数据库随着建筑生命周期不断完善和进化。幕墙的设计和施工设计多个专业,传统的幕墙设计和安装过程中各个专业之间的冲突很难避免,结果造成了施工效率低、施工进度慢、材料浪费等现象。应用BIM技术,可将幕墙施工各个专业信息集成在一起,能够通过各专业间的碰撞检测发现设计中的冲突,从而及时修改设计,提高幕墙设计及施工效率。
本项目BIM在幕墙多专业协同应用主要有以下方面:①幕墙预制件与幕墙主体结构之间的碰撞检测。通过在BIM模型中对幕墙预制件安装位置与幕墙主体结构的分析,避免后续幕墙施工安装时可能出现的空间冲突。②机电专业与幕墙协同设计。机电专业涉及与幕墙协同设计的方面包括楼体泛光照明系统等。
通过与幕墙协同设计,可以确定照明系统灯具的安装位置、走线的总体布局等。第三,优化下料。①幕墙单体优化。②幕墙支撑结构优化。
本文作者:白梅 任乐 邓颖欣(中建七局建筑装饰工程有限公司)
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