如何通过BIM技术解决Galaxy SOHO项目复杂的幕墙问题?

如何通过BIM技术解决Galaxy SOHO项目复杂的幕墙问题?
Galaxy SOHO项目的完成使BIM技术在该项目中的应用成为业界关注的焦点。我们有理由相信BIM技术在复杂建筑施工中的地位变得越来越重要。基于三维数字模型,BIM技术涵盖了应用维度中的一系列流程管理内容,如设计,项目信息,可视化和项目协调。从几何空间到规划和设计,小型到设备组件都反映了BIM技术。应用。
Galaxy SOHO项目中的BIM技术已渗透到项目的各个方面。 CCDR有幸参与银河SOHO东标准部幕墙的BIM实施(图1)。

这是幕墙BIM的重要探索和实践。其时尚流线型幕墙系统为项目的设计和施工带来了新的挑战:
1)大量非标准单元部分,标准节点不能重复使用;
2)需要将大量双曲面板优化成可展开的表面;
3)面板尺寸不能用常规尺寸来描述;
4)安装和定位困难;
5)无法确定特殊配置文件的数量。
上述问题使业主的设计管理团队意识到现有的幕墙深化设计方法,实施过程,加工工艺和安装方法已不能满足幕墙施工的要求。因此,业主决定将幕墙BIM引入现有的设计管理系统。选择用于幕墙的BIM团队必须能够解决以下问题:
1)了解表面几何特性;
2)Master工业参数化建模软件—— CATIA;
3)开发软件可以从数字模型中提取施工数据;
4)协调专业碰撞。
行业挑战给了CCDR一个机会。 CCDR参与了项目实施,作为幕墙BIM转包。幕墙行业的BIM服务应运而生。银河SOHO幕墙BIM的成功实施使我们获得了很多,总结了许多可行的流程和实用性。经验。当我们完成Galaxy SOHO时,我们发现最初由业主推广的BIM服务已转变为项目的内部需求。之后,CCDR完成了大同博物馆,望京SOHO和凌空SOHO的BIM的实施。
1个优点
1.1工业化基因
建筑业中的钢结构和幕墙与制造业非常相似。大型幕墙企业拥有自己的ERP系统,模型和电子物料清单可以在企业内部交付生产。 BIM概念加强了幕墙行业的产业化,提高了设计和整个项目的质量和效率,为建筑行业节省了成本,带来了巨大的效益。几个主流建筑行业的BIM软件设计理念和先进的工业流程都源于制造业。作为设计交付模式突破建筑行业的蓝图,通过BIM实现产业化是幕墙行业发展的必然选择。这是BIM的一瞥并非巧合。(1)越来越多的单元式幕墙用于复杂幕墙系统的设计。结构原理是:单元组装框架由工厂的水平和垂直框架组成,玻璃,铝和其他材料的面板安装在单元组装框架中。在相应的位置,形成单元组件(图2),然后将其运送到现场,通过接头固定到预埋龙骨上。幕墙业务的工业逻辑与BIM技术高度兼容,BIM技术是连接从设计,分析,模拟,装配到维护的所有流程的关键技术链。

(2)BIM技术将幕墙行业推向更高的行业标准。幕墙工业于20世纪80年代在中国发展起来。大型企业的标准高于行业标准。他们在深化设计过程,制图标准和成本控制系统方面完全向工业化方向发展。在涉及BIM技术之后,BIM模型不仅可以生成难以绘制AutoCAD的2D加工图(图3),而且BIM模型提取的数据形式将大大减少2D蓝图表达设计。三维实体模型用于确定设计和生产过程,并将模型数据和电子表格导入PLM系统进行管理。
(3)幕墙BIM设计应选择顶级工业制造软件。在早期阶段,工业设计软件Rhino用于表面设计和数据分析。其简单的操作,模块封装和众多插件受到建筑师的青睐,适用于先前方案的概念和建筑几何计算。更深入的设计更多地使用CATIA软件,作为工业设计领域的顶级设计软件,具有很强的几何建模能力和精确的建模功能,具有稳定的参数化建模环境,可以轻松生成模型图纸。并提取数据。
在20世纪90年代末,Frank Gehry用它来解决复杂的建筑案例。后来,根据实际项目的应用经验,DigitalProject是在CATIA平台上开发的,这是一种轰动。
1.2可以建造复杂的幕墙
1.2.1 BIM和参数化设计
建筑师通过输入设计逻辑,建立数学计算模块,设置几何约束等来生成形状和幕墙外观。皮肤纹理呈现出复杂的相关性,动态性,非线性,渐变等特征。像望京SOHO和凌空SOHO这样的银河SOHO建筑物是由这种设计方法创造的建筑物。参数化设计通过参数驱动模型生成设计,BIM基于模型构建基于数据的项目生命周期应用程序。从过程的角度来看,BIM不仅承担参数化设计模型和参数,而且还传递设计,更多的贡献集中在如何根据新的施工条件,材料供应等调整模型数据。值得一提的是,参数化和参数化设计不是一个概念。参数化通常描述软件的参数化建模能力,而参数化设计是一种设计方法。 BIM软件具有参数化建模功能。参数化设计方法与BIM磁珠结合使用。参数化设计在BIM过程中的核心应用是优化面板。当视觉误差允许时,尝试用单个曲面而不是单个曲面替换双曲线和平板(图4)。规格尽可能均匀(图5)以降低成本。


1.2.2结构化数据
庞大的设计数据和施工数据需求首当其冲地受到数据规划的影响。在复杂的幕墙系统中,Dassault的CATIA通常用作BIM平台软件,数据组织采用“自上而下”的管理理念。软件的具体操作是通过“Product”和“Part”之间的嵌套链接关系实现的(图6)。零件和零件之间引用的数据通过“发布参数”功能传递。 。 “产品”和“零件”是一个虚拟概念。具体项目的管理必须根据实际情况进行划分。良好的数据规划是将来提取和使用数据的先决条件。例如,银河SOHO中最大的层次是整个幕墙项目是“产品”,然后“产品”根据塔楼,地板和部分逐渐精炼。最后,一个单元被定义为“部件”,单元板后面的连接器龙骨“部件”是实体的“特征”。
清晰的数据结构和数据识别是管理每个设计信息和定位参数的基础。一致的字段名称和组成对于项目数据的管理非常重要,因此可以快速准确地检索各个部分和阶段的数据。需要建立统一的命名标准(图7)。例如,代码“TW2_CLD_F06_FLK”可表示为“塔2 – 铝板幕墙 – 第六层 – 侧板”。
1.2.3效率
可以构建复杂幕墙的想法是一个相对的概念。 100多年前由Anthony Gaudi设计和建造,形状起伏不平,充满活力,皮肤充满了美妙和梦幻般的纹理,瓷砖,马赛克,彩色玻璃用于平铺屋顶和墙壁的纹理。这是一个复杂的幕墙。系统,几乎没有建筑材料可以分批制造,所有必须在现场加工,大量工匠花费数百年的时间来建造,圣家堂的建设一直持续到今天。十五年前,没有BIM的概念。随后的承包商使用3D模型来模拟设计和构造。基本上,它们可以根据高迪的手稿进行修复(图8)。可以看出,使用BIM建造复杂建筑是一个时代。要求。
1.2.4数据提取
在皮肤离散后,产生非标准单元幕墙。非标准单元隐藏了巨大的数据要求,例如龙骨的长度,公框架和母框架之间的角度(图9),适配器的数量以及每个适配器。角度参数等(图10)。此时,我们无法通过CAD绘制幕墙单元的设计信息。出于经济和实际目的,BIM需要强大的数据管理功能来实现构建,如下所示:(1)BIM模型可以提取和管理数千个非标准单元幕墙的设计数据,包括面板,
龙骨和连接器的几何形状,材料和结构信息呈指数增长。
(2)单元板的安装坐标在BIM模型中获得(图11)。
数据提取过程是根据前一节中描述的数据结构,通过计算机程序遍历所有“产品”和“部件”(图12)。读取参数后,数据将以指定的格式填充。数据提取和数字账单的生成是构成幕墙企业的ERP系统的核心数据。

1.2.5数据表
与普通幕墙的生产相比,复杂幕墙单元的轮廓长度不同,面板具有非标准的几何形状,这使得部件的加工和管理变得困难,导致成本增加,在传统方法中需要额外的非标准生产超过5%。费用无法及时得到保证。 BIM的工作模式改变了这个过程:首先,单元面板,龙骨框架,非常规轮廓和“用户自定义特征”中的其他组件在建模过程中根据数据计划进行了唯一编码。 2,计算机根据几何条件自动计算输入参数,组装整体建筑物的幕墙模型,并由程序生成数据生成账单。每个组件在物料清单中都有唯一的编号。材料由编号材料处理,并管理材料堆栈。根据标准单元模板图快速组装单元(图13)。根据型材的几何特征,与下游材料供应商沟通,并以数据表(图14),CAD文件和3D模型的形式发布生产订单。材料清单中的编号需要在材料出厂时写在面板背面。在过去两年中,大型企业已经开始使用条形码,两位数代码等(图15)。这有利于材料在进入田地时靠近院子放置。它在安装前按照布局顺序放置在地面上,并且在安装时接收进入的材料也有利于对齐。
1.3可视化
为了能够以视觉方式表达专业设计和流程,BIM无疑是最佳选择。基于BIM技术的3D虚拟设计环境可以快速将设计信息和模拟信息传输给项目合作伙伴,从而实现设计协调。好处多大。幕墙BIM可视化的需求主要是节点研究和施工过程模拟。几乎所有的设计意图(节点设计)都可以通过3D模型进行协调(图16)。施工过程可以通过仿真和仿真过程实现WYSIWYG。 ,减少设计返工造成的经济损失。根据SOHO中国的潘石屹先生的说法,据说它覆盖了建筑物前面的计算机并破坏了计算机中的问题。 SOHO中国设计管理有一个要求:在设计会议,会议和供应商的技术讨论中,以模型为参考,“看图”改为“看模型”。我认为这是对BIM可视化应用程序最友好的评估。-


1.4成本估算
我想比较弯曲幕墙的成本和软件开发领域的术语“迭代开发模型”。与直幕墙相比,曲面幕墙的成本更加不确定。调整将不可避免地影响项目的规划数据,成本,构造和其他因素,BIM将关联这些因素以形成动态更新的数据模型。迭代设计实现了原始幕墙表面BIM模型的持续改进和优化。目标是一小步,并且针对迭代循环执行小步骤。迭代的目标是及时处理问题并降低成本。 ZAHA设计团队从项目设计开始到项目完成。所有这些都说明了这种设计方法的优越性。在此过程中,建筑形状不断调整。 BIM模型可以通过程序即时快速地提取数据并对其进行评估。成本。
幕墙的成本计算原理非常简单,即根据扩展面积,简单的幕墙通常是正多边形区域的总和。然而,由于存在大量成形板,计算长度乘以CAD中的高度的传统方法不适用。首先,您必须编写一个计算机程序,通过几何规则识别板块。主要目的是区分板,单曲和双曲线,然后对这些离散板进行分类(图17)。在弯曲面板展开后,您需要计算表面积。最后,它由计算机程序自动汇总。这种统计模式非常快速和准确。
除幕墙板外,板后面的轮廓也是成本估算的重要部分。难以通过手动和2D软件微调管理成本,并控制轮廓对整个幕墙成本的影响。 BIM方法可以准确地计算标准轮廓和非标准轮廓的数量。
1.5专业协调
BIM的工作模式是将大量设计数据集成到模型中,并根据项目节点定义版本更新模型数据,其本质应该是构建模型/数据库的动态过程。专业协调是BIM的基本应用和核心功能。从软件的操作,通过总结专业模型可以简单地理解为碰撞检测。
建设项目的施工周期是一个复杂的过程,在中间产生大量的设计协调和过程数据。可视化方法允许项目经理清楚地了解设计问题。
幕墙工程的过程始于构建完整的主体结构,并且可以与机电工程并行构建。幕墙与其他空间职业专业密切相关。根据潘石屹先生的话说,这是包子的皮肤。看起来填充物太大而且袋子无法容纳。复杂的幕墙系统通过BIM增强了以下空间占用管理:.

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0 条回复 A文章作者 M管理员
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