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基于BIM技术大面积GRG石膏板曲面造型吊顶装饰施工工法

1前言

随着科技的不断进步和人们对美好生活追求的不断提高，建筑物设

置大空间的情况越来越多。大型会议中心、展览中心、体育馆、剧场、

音乐厅、高档办公及酒店等大空间建筑不仅在大中型城市，而且在中小

型城市也较常见。这些建筑的大空间吊顶装饰是一个难点，既要体现美

观大气，又要体现声光电等现代元素，更要体现文化艺术特征。GRG石膏

板是适合此类吊顶需求的新型材料，但是由于大空间建筑具有高度高、

跨度大、面积大、造型复杂等建筑装饰特点，从而容易引起GRG吊顶装饰

出现变形和裂缝，影响装饰效果，而且安装过程中对大面积吊顶标高和

造型的调节难度较大。

我公司结合德清开元森泊度假乐园主题酒店项目和德清开元森泊度

假乐园中央设施项目等项目大空间吊顶装饰需求，组织技术攻关，研究

如何加工、制作、安装大面积复杂造型GRG装饰吊顶，避免装饰面开裂。

课题组应用BIM建筑信息模型技术精确分割板块区域、精准加工和安装

GRG板块，提高了施工效率和施工质量，并且创新开发了曲线工艺槽防开

裂技术、悬浮吊顶技术和吊顶应力释放技术。并在此基础上开发了基于

BIM技术大面积GRG石膏板曲面造型吊顶装饰施工工法，有效保证了大面

积复杂造型GRG装饰吊顶的工程质量，消除了质量隐患。

2工法特点

2.0.1基于BIM进行造型和受力分析，精确设计曲线工艺槽：本工

法对大面积复杂造型的吊顶应用BIM技术整体建模，并进行受力分析，为

了减少主体结构变形、温度作用等因素引发的GRG板面受力不均匀而产生

裂缝的风险，在整体吊顶上精确设计曲线工艺槽，借助BIM预排版，精确

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控制曲线工艺槽的弧度和布置情况，增加装饰工程的艺术性、美观性和

受力合理性。

2.0.2BIM参数化控制，精准预制GRG板块：应用BIM参数化特征，

依据装饰风格流线、加工设备条件等情况，将曲线工艺槽分割以后的大

面积吊顶进行二次分解，深化设计成形状各异、曲线多样、便于安装的

GRG装饰板块，同时精准预埋吊杆连接螺母，精准预留灯具、消防喷淋、

消防烟感、空调风口等设备安装孔洞，以利于“工厂预制、现场安装”

的工业化施工，实现绿色施工。

2.0.3BIM集成控制吊顶板块坐标信息，精确控制大面积装饰安装

质量：基于BIM的信息集成，精确控制大面积复杂造型GRG吊顶的空间坐

标信息，精确控制各板块的空间安装位置，从而精确控制整体吊顶的空

间成型效果，确保安装质量优良。

2.0.4创新设置应力释放措施，防止吊顶开裂：本工法在每根吊杆

端头安装弹簧式蓄能变形装置，释放GRG吊顶在安装和使用过程中产生的

附加应力，防止GRG板块之间开裂；将GRG吊顶与建筑四周墙体完全隔

离，形成悬浮吊顶，用缓冲减震连接器将墙体与吊顶连接，彻底解决GRG

装饰吊顶与墙体之间部位容易产生裂缝的质量通病。

3适应范围

本工法适用于大型综合体、大型会议中心、展览中心、体育馆、剧

场、音乐厅、高档办公及酒店等建筑，用于大面积复杂造型GRG吊顶的装

饰施工项目。

4工艺原理

4.0.1本工法所述的大面积复杂造型GRG装饰吊顶的构造示意图

（图4.0.1）。

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图4.0.1大面积复杂造型GRG装饰吊顶的剖面示意图

4.0.2基于BIM技术控制GRG装饰吊顶空间坐标的工作原理：构建

GRG装饰吊顶系统的BIM三维模型，并且精确构建灯具、曲线工艺槽、弹

簧式蓄能变形装置等构件的BIM模型，相关参数信息用于指导构件的工厂

加工和现场安装。并且在BIM模型中设置坐标主控制点，分层次控制GRG

装饰吊顶的空间坐标信息，具体实施方法是：将大面积复杂造型的GRG装

饰吊顶分割成每块1.5～8平方米的微板块，每块微板块为曲线四边形，

由5个控制点（4个角点和微板块中点）控制其双曲面造型的精度（图

4.0.2），施工时，按照BIM模型上每块微板块的4个角点空间坐标控制微

板块的空间安装位置，最终保证大面积复杂造型的GRG装饰吊顶效果。