应用BIM技术解决复杂幕墙的方法案例(2)

1.4 造价估算

对曲面幕墙的造价评估我更愿意和软件开发领域里的一个名词“迭代开发模型”联系在一起,和直上直下的建筑幕墙比起来,曲面异形幕墙造价存在更多的不确定性,幕墙形体的调整必然影响到项目的规划数据、成本、施工等一系列因素的变化,BIM将关联这些因素,形成一个动态更新的数据模型。迭代设计对原有的幕墙曲面BIM模型实现了持续的改进优化,目标一小步、实现一小步进行迭代循环,迭代的目标是为了及时处理问题、降低成本。ZAHA设计团队从方案设计开始一直驻场到项目竣工,无不说明了这种设计方法的优越性,在这过程中不断地对建筑形体进行调整,BIM模型可以通过程序即时、快速地提取数据,评估造价。

幕墙的造价计算原则很简单,即按展开表面积计算,对于形体简单的幕墙通常是规则多边形面积的总和。然而异形幕墙由于有大量异形板片的存在,传统的通过在CAD里测量长度乘以高度的计算方法已不适用。首先必须编写计算机程序,通过几何规则识别板片,主要的目的是区分出平板、单曲、双曲,然后对这些离散的板片进行归类(图17),需要对曲面板展开后计算表面积,最后通过计算机程序进行自动汇总,这种统计模式非常快速、准确。

除了幕墙面板外,面板背后的型材也是造价估算的重要部分,用手工和2D软件的办法很难精细化管理造价,控制型材对整体幕墙造价的影响,BIM的方式则可以准确地计算标准型材和非标型材的用量。

1.5 专业协调

BIM的工作模式是将众多的设计数据集成于一个模型中,按项目节点定义版本,更新模型数据,其本质应该是一个动态的构建模型/数据库的过程。专业协调是BIM的基础应用和核心功能,从软件的操作上可以简单地理解为将各专业模型汇总后做碰撞检测。

建筑工程的建设周期是一个复杂的过程,中间发生大量设计协调以及由此产生的过程数据,可视化的方式让项目管理者对设计问题一览无余。

幕墙工程的工序是在具备完整的主体结构后开始施工,可与机电工程并行施工。幕墙与其他各专业在空间占位上联系紧密,按潘石屹先生的话说就是包包子的皮,不要出现馅太大而皮包不住的情况。复杂幕墙系统通过BIM加强了如下空间占位管理:

(1)幕墙通过土建板边将荷载传递到主体,BIM可以检查结构边梁尺寸及幕墙预埋件位置,避免后期幕墙安装时与主体结构发生碰撞。

(2)BIM能处理好幕墙与精装的空位关系问题,如二次隔墙与幕墙龙骨的对位关系、幕墙开启扇与房间的位置关系等。

(3)幕墙与机电专业协调,如在施工图设计时楼体泛光照明系统方案无法完善,其线路与灯具的布局就需要与幕墙在施工二次深化设计时进行协调;屋顶机电设备布置密集与幕墙专业需要大量的协调工作等。

(4)幕墙与标识的专业协调,如主体建筑LOGO、灯箱广告与幕墙的关系(图18)。

(5)幕墙与景观的专业协调,如幕墙与景观地面的交接。项目的实施过程中出现了设计“不一致”问题或者施工过程中产生新的空间占位问题,协作方通过开协调会,提出解决办法,出具变更,这是传统的做法。然而BIM模型可以真实地还原物理空间,在计算机里处理设计阶段的碰撞问题,项目合作各方进行讨论协调,使这些问题更早暴露,并在早期解决。

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2 实践

2.1 银河SOHO

银河SOHO的建筑设计者是扎哈•哈迪德(Zaha Hadid),项目总建筑面积32万m2 ,其中幕墙面积16万m2 。在建筑设计策略上,四栋单体通过连桥整合营造出一个壮观的整体,整个建筑平面近似于椭圆,平面弧度均不相同,创造出丰富而流动的空间景致和室外平台,变化的楼层及平台将各个空间有机地组合在一起。(此项目概况信息来自SOHO中国,幕墙BIM团队主要成员为郭巍、薛丙)

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2.2 望京SOHO

望京SOHO是由扎哈·哈迪德担纲总设计师,总建筑面积521 265m 2 ,由三栋集办公和商业一体的高层建筑和三栋低层商业组成,最高一栋高度达200m,犹如三座外部被闪烁的铝板和玻璃覆盖的相互掩映的山峰,其独特的曲面造型使建筑物在任何角度都呈现出动态、优雅的美感。(此项目概况信息来自SOHO中国,幕墙BIM团队主要成员为王斌(小)、王星、岳磊)

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