Real BIM 4 | BIM赋能，雄安会展中心“帽檐飞舞”原创

“利用玻璃幕墙最前沿信息技术，贵安国际会议中心顺利完成“衣著”工程建设”，近日你一定被这条新闻Fanjeaux了！

贵安国际会议中心工程建设项目总体呈六朝艺术风格，上装以藻井檐外型，完美呈现诸子百家相融的独特艺术风格。

下面我们来看看这一融资业务诸子百家贵安新旅游景点是如何利用“BIM信息技术”顺利完成“衣著”的建筑节能工程建设施工的应用领域背景本工程建设项目是贵安新区成立以来建立的第一个国际会议中心工程建设项目，工程建设进度要求紧，工程建设量大，檐部结构设计技术难度高管理项目组与结构设计项目组展开了缜密的考量，最后决定对整座檐部展开建筑节能桩基的形式来工程建设施工，来保证国家新区建筑新成员尽早亮相。

作者在BIM服务于大型客运站工程建设项目的檐部结构设计已有经验，曾在襄阳西站玻璃幕墙工程建设中展开过工程建设实践，技术实力已经充足，顺利完成此BIM应用领域的关键就是对檐部地区的总体结构设计付款任务提供效率和精准度的支撑如图2，檐部选用铝版埃皮纳勒区成前大灯外型的形式，檐部板跨越四个大折面，四个折面在走势上均为抛物面。

在北沟槽地理位置与门廊存有大量丧尸Briouze出于工程建设进度和结构设计技术难度方面的双重考量，本工程建设项目檐部部分宜选用BIM可视化+参数化付款的形式顺利完成

图2：檐部金属板外型BIM结合建筑节能的具体应用领域由于檐部全市均选用建筑节能工程建设施工做法，不碍凹形Briouze，工程建设施工操作过程须要一场开花结果这使得在前述工程建设施工之前，就应对整座檐部范围展开考量，解决转角处部位的换装同时实现难题，国际标准结构设计五组公差应用领域于各地区后是否能够良好衔接，转角处与国际标准模块、国际标准与沟槽模块、沟槽模块内部等各个换装之间同时实现面面俱到、互惠互利的准确接邻关系，前大灯外型的反应速度等难题均须要在BIM利用的操作过程中发现难题并解决难题。

全市模块的划分经过BIMremoval，最后工程建设施工的模块换装南区如图3，同时实现了檐部全部板块均选用建筑节能总体桩基的形式工程建设施工，一场开花结果优先考量转角处换装模块的同时实现，之后以国际标准换装的形式沿着转角处模块向中部展开对齐，在南北面因为沟槽外型的存有，依据前述结构设计技术国际标准不定模块的公差，并尽量减少丧尸模块，同时尽量减少出现过大的模块，对于冗余技术国际标准的模块向结构设计展开二次提资，经反馈后选用定制化的结构布置形式。

图3：建筑节能模块划分国际标准换装的模块化一个国际标准化建筑节能模块，在檐部的转角处、沟槽之外的大面地区选用，这也是BIM结构设计的重点。如图4所示，一个含百叶的金属板换装模块及其龙骨布置形式。

图4：国际标准换装模块的构成如图5所示，每个模块有9列金属板，10列龙骨，由于从高往低金属板的走势是个渐变的操作过程，在BIM可视化中发现了龙骨拼装的一个重要难题——如果竖向龙骨根据曲面走势展开斜向布置，将对跨折面的金属板产生不利影响，竖向龙骨之间无法形成平面拼切角，这将对建筑节能的现场拼装环节带来很大的不便。

图5：单个换装模块的公差与形态最后改进为竖向龙骨摆正放置，如图6，竖龙骨各段焊接前后都是严格共面的关系，避免了丧尸接口，长度和拼角通过剖面可以精准表达，在精准度和效率性上都更有优势与此同时，金属板折边与竖龙骨之间的夹角通过现场工程建设施工展开吸收。

在金属板系统下料中，金属板板块多样，技术国际标准多种，为提高工作效率，我们研究出参数化点集工作流的出图下料形式在以往的参数化下料中，板块的改动影响尺寸技术国际标准，须要调整参数展开下料，增加了下料的步骤和时间点集工作流的形式不须要改变模型再重新拆模、排序、下料，选用点集的路径筛选，直接改变受影响的下料板块。

由于拓扑关系得以保持，下料模型、图纸、数据同时实现了按修改同步更新，极大提升了下料效率国际标准模块的BIM结构设计方法选用“点集流”的形式，将一个模块的众多构件追根溯源，找到其最本质的控制点将40个点视为一个国际标准换装模块的约束点集，依据严格的空间几何运算，可以求解出面板的边线位置进而生成面板模型，同时内部的玻璃幕墙龙骨，找形龙骨部分也可以以几何关系直接求出，须要挂接的主受力龙骨，则依据结构计算的最小间距原则展开求解生成，生成的龙骨之间的拼接打断关系，也具有相互推演关系。

42个国际标准换装模块可视化任务，被分解为42*40个点的点集生成操作过程，和基于40点的点集模块算法在结构设计操作过程中直接将玻璃幕墙位置数据和玻璃幕墙组装逻辑分开存储，借用grasshopper的可视化编程，将二者连结为一个可以实时变化的生成系统，便于操作过程版的调试和最后版的快速生成。

图6：最后龙骨布置形式换装模块内附加百叶的处理檐部金属板的四个门廊上有通风百叶结构设计，其分布如图7。铝百叶也直接做在换装模块内，如图8。

图7：布置百叶的模块分布

图8：百叶换装模块的内部构造这为参数化的生成操作过程又增加了一层逻辑，对于这种复杂的多约束难题，宜选用关键点控制法，也即点集流的形式展开解决算法逻辑来源于逆推理的操作过程首先应求出百叶的四个约束顶点，如图9，根据四个顶点结合图纸制作点集算法，同时实现从四点生成百叶模型的逻辑；其次应找出决定四个约束顶点的关键参数，通过和结构设计的确认，找到关键参数即门廊图中的控制位置，如图10。

最后，根据求交集点，四个控制点的矩形关系，金属板的宽度公差，结构设计提供的百叶高度约束等信息，编制程序如图11，求解出精确的四个控制点

图9：百叶生成的约束顶点

图10：通过干涉参数求解约束点

图11：完整的生成逻辑转角处模块的结构设计檐部四个角为斜角拼接做法，工程建设施工时作为单独的模块，如图12檐部转角处的结构设计，转角处区是整座檐部最复杂的位置，两侧的金属板最后汇集于一条装饰前大灯之上，内部的龙骨布置也更加错综复杂。

其室外面和室内面特征如图13和图14所示。转角处模块作为最特殊也是最难拼装的模块，是因为其金属板所在曲面的曲率在总体外型中也是最大的。

图12：转角处地区换装分布

图13：转角处模块外顺利完成面效果

图14：转角处模块内部构造转角处金属板模块的BIM可视化操作过程中，需综合考量横向100*50龙骨的受力，竖向龙骨在大曲率位置的定位，两个门廊龙骨与斜向前大灯龙骨的连接，金属板在靠近斜向前大灯端部的避缝等难题对于此类特殊地区可视化，编制参数化程序并不能提升多少效率，更依赖于Rhino手工可视化，边发现难题边解决难题的形式顺利完成转角处模型的创建。

沟槽的结构设计沟槽地区分布如图15， 檐部斜面与三层的门廊玻璃展开了拼切Briouze，因为位置特殊属于冗余化的结构设计元素、所以国际标准的换装模块数量配置也无法匹配套用因此须要选用差异化的换装模块变体，对内部的龙骨布置也展开重构。

以北沟槽为例，如图16为换装模块拼接关系色块，图17所示为换装模块的类型分布。

图15：沟槽地区的分布位置

图16：北沟槽局部换装关系

图17：北沟槽局部换装的模块分布数字化金属板付款檐部金属板中，选用建筑节能桩基的金属板有4326块，与顶部屋面Briouze的2924块，与三层门廊玻璃幕墙Briouze的593块共计7043块，所有金属板均为带有多个折面的丧尸板，涉及加工的边长、角度参数非常多。

大量涉及加工的数据量，使得下料技术难度高以如图18所示的典型金属板为例，单块金属板的外型折面有8个，同时拥有大量特殊角度，最后前述金属板的加工参数有23个边长和12个角度之多

图18：典型金属板的外型示意解决办法是定制一张具有编号、加工图号、35个加工参数的加工信息表，如图19。

图19：典型金属板的加工信息表国际标准化的丧尸板加工图，根据三维模型的透视图为依据展开绘制，如图20。

图20：典型金属板的加工图可视化校核尺寸、查找物料为了便于结构设计对加工参数正确性的检验，在三维模型上使用空间标注的形式对数据和编号的对应关系展开可视化显示，可以让检查校核工作也更加直观。如图21。

图21：尺寸参数可视化分析金属板付款的重点是加工图号对应了不同的角码布置形式，金属板编号对应了建筑节能定位的组装依据同样使用Rhino的dottext对象来展开可视化的编排，用于指导结构设计检查工作和工程建设项目组装换装模块时的重要依据。

如图22

图22：加工图与编号对照可视化分析建筑节能龙骨的提料、裁切与定位建好的建筑节能模型中，要输出工程建设组装须要的数据来展开龙骨组装，以剖面图来对龙骨的尺寸和定位关系展开准确的表达，如图23由于模块数量非常多，每道竖龙骨均须要精准的导出数据，在此借助grasshopper编程同时实现批处理，总计640个剖面图全部藉由图24所示的参数化程序同时实现生成。

将所有的换装内部竖龙骨中心位置展开剖面图生成，以此作为龙骨加工和换装的定位依据剖面制图选用grasshopper的形式，以所有龙骨所在的工作平面，定位图元到平面上一字排开的形式，出图效率远高于手动从模型上量取绘制。

图23：批量生成的换装龙骨剖面图集

图24：剖面生成与布图算法在此基础上，为了符合现场组装模块的便捷性，将模块按照大斜面为基底展开放置，以此输出CAD图纸，如图25，这种更符合现场操作直觉的形式对于工程建设施工的效率带来了很大的便利性，如图26、图27。

这还便于对场地的利用，直接在三层桩基檐部下方展开组装，减少运输距离，即装即吊，工作面得到有效利用，如图28

图25：大倾面平放龙骨组装图

图26：现场根据剖面与平放图展开组装

图27：组装好的换装模块

图28：三层直接桩基的换装模块预焊龙骨的BIM结构设计非建筑节能的主龙骨也选用BIM预演将钢结构的工程建设施工模型载入Rhino后获得其网格模型为了便于现场的工程建设施工，将“H”形状的龙骨焊接定位，与钢结构工字钢展开顶底对齐的模拟，找到最合理的布置形式，既能满足顶面水沟的布置空间，又不与金属板下倾顺利完成面发生干涉。

通过对Mesh与Plane的多重运算，求解出最便于现场工程建设施工的H型主龙骨桩基位置，并与建筑节能的金属板及龙骨展开干涉检查调优，最后因地制宜的定出焊接位置，如图29同样以导出剖面图的形式提供H型主龙骨的加工尺寸信息，并在平面内表达出对齐位置，如图30。

图29：预焊龙骨的BIM定位模型

图30：导出预焊龙骨的平面定位图挂接点的定位指导在三维模型中直接根据结构设计规则，对建筑节能龙骨的挂接点展开图示，输出为平面图纸，便于现场工程建设施工安装时查阅。如图31

BIM应用领域于建筑节能工程建设施工的经验总结本工程建设项目的BIM应用领域，对于整座檐部地区的所有金属板和龙骨工程建设施工都展开了有效指导，金属板面材面积达到了10000m2以上，是一场大规模的丧尸曲面金属板玻璃幕墙的建筑节能工程建设施工实践，对全局的应用领域中都发挥了重要作用，可以说BIM用于建筑节能工程建设施工是完全可行的，并在工程建设实践中扮演这技术中枢、数据中心的重要角色。

图32为前述工程建设施工质量控制的照片

图32：桩基模块的工程建设质量控制BIM技术在本工程建设项目的实践，证明了BIM的参数化结构设计能力在建筑节能工程建设施工中的发力点：（一）精准度在建构逻辑上相似，空间几何上差异化的玻璃幕墙换装模块，无论其面材外型形式有多复杂，无论其龙骨组织形式如何多样，都可以从理论上找到一种基于关键点约束的生成逻辑，算法从操作过程上同时实现国际标准化，数据参数从成果上输出差异化与定制化，借助点图元的几何特性同时实现玻璃幕墙产品细节的精准度，创造高质量玻璃幕墙工程建设施工的竞争优势。

（二）高效性建筑节能结构设计的特点，须要换装模块的各种类型加工材料提前在工厂加工完毕，并同时到达现场展开最后组装，这样提升了工程建设施工效率，减少了工程建设施工措施成本但同时也讲大量结构设计工作前置，尤其是换装模块内部的大量加工件的精细化加工数据必须在很短的时间内顺利完成出具，这对于效率有非常高的需求，参数化的能力为批量生成提供了技术支撑，把尽可能多的工作交给计算机顺利完成，来为结构设计进度保驾护航。

（三）延展性本工程建设项目的BIM实施操作过程，是转角处—>国际标准—>沟槽—>下Briouze—>上Briouze的顺序来展开的，冗余模块与国际标准模块穿插展开，对与参数化的程序管理带来一定技术难度但先难后易的做法，也有利于摸清逻辑，为国际标准化模块算法从逻辑上有个预演，也是为一种不错的工作流程。

BIM作为新兴技术，其能力还并未完全发挥出来，只有BIM技术在建筑节能工程建设中能有更广泛的应用领域，工程建设项目工程建设施工人员能对BIM有更多的了解，更有助于工程建设施工与BIM技术的同步提升，发掘更多管理中可优化的点，让建筑节能工程建设施工技术少走弯路，朝着工业化、智能定制化的方向不断发展。