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1
BIM给幕墙设计带来的技术变革
朱伟华目录
一、引言 1
二、幕墙行业发展概述 1
1、行业发展现状以及前景 1
2行业发展中的挑战分析 3
项目管理模式的弊端 3
设计到制造的数据断裂 3
复杂幕墙的生产安装需求 4
三、BIM给幕墙设计带来的变革 4
1信息技术对幕墙设计的推动作用 4
CAD与VR 4
VDC与BIM 5
2基于BIM技术的幕墙设计特点 6
参数化设计 6
基于知识的可视化设计 7
“自顶向下”的设计 8
自动的专业纠错 9
3基于BIM的设计对后续流程的改变 10
模型化设计交付 10
虚拟装配 10
四、BIM在幕墙设计领域的应用实例 11
凤凰国际传媒中心项目 11
巴克莱中心(BarclaysCenter)案例 12
五、展望 13
三维打印技术 14
云技术 14
BLM 14
1
一、引言
随着建筑行业技术的日益进步和人们对可持续性建筑的不断追求,BIM已成为建筑行业热烈讨论和探索的新课题。凭借其可视、协调、模拟、优化以及可出图的优势,BIM已在欧美国家引发了工程建设领域的巨大产业变革,并在亚洲国家开始广泛普及。美国英国新加坡韩国日本等国家皆发布了BIM应用指导标准以用来指导本国BIM的应用和发展。在上海中心(建筑高度632米,世界第二高楼)、上海迪斯尼项目(美国AIA2014BIM应用大奖)以及东京天空塔(高度634米,世界第一高塔)等多个复杂项目的建设过程中,BIM已经发挥了巨大的作用。
建筑幕墙是建筑的外衣,其将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来。如今,各种材料、结构形式的幕墙已遍布全球,幕墙建筑已成为气派、高雅、具有时代感的代名词并且成为现代化大都市的重要标志与显著特征。
幕墙虽然依附于建筑业,但它具有天生的机械制造工业基因,是建筑业中专业交叉最多的分支。幕墙在设计制造安装过程中多专业深度交叉的特点、建筑师们对艺术孜孜不倦的追求以及大量城市综合体和超高层建筑的不断涌现,这些都给幕墙技术提供了极大的发挥空间。而BIM的出现给幕墙技术的发展带来了良好的机遇。本文将重点分析BIM在幕墙设计环节的应用,探讨其优势以及不足,进而展望BIM带给幕墙设计制作安装整个产业链的技术变革。
二、幕墙行业发展概述
1
1、
行业发展现状以及前景
第一个采用玻璃幕墙的建筑是1851年英国伦敦工业博览会的水晶宫(CrystalPalace)(图1)。此届世博会的陈列采用了花房式框架玻璃结构设计样式,不但使水晶宫本身成为 了首届世博会最辉煌的展品,而且开创了幕墙设计的先河。
2
(a)水晶宫外观(b)水晶宫内景
图1.英国伦敦工业博览会水晶宫
经过近百年的发展,幕墙的种类已从简单的明框玻璃幕墙,发展到了隐框、半隐框、全玻璃幕墙和各种金属板、石材及各种人造板材幕墙,幕墙的结构也已从简单的框架式发展到了现在的单元式、点支式、双层通风式、膜结构式等,而更为节能的生态幕墙、光电幕墙、智能幕墙也正在兴起,建筑幕墙的技术水平可谓是迅猛增长。幕墙技术的进步解放了建筑师的思维,使得建筑幕墙的设计从单一化、简单化向多元化、复杂化、现代化发展。
建筑幕墙市场主要由全球经济及建筑行业的发展所带动。全球经济增长促进了固定资
产的投资,而各种公共设施、商业楼宇及高端住宅的建设需求为全球建筑幕墙市场的增长提
供了基础。从全球幕墙市场的分布来看,美国和欧洲仍然占据主导,2009年两者的市场总额占据了全球市场份额的50%左右。同时,以中国、印度等为代表的新兴国家正成为幕墙行业快速增长的地区(图2)。据统计,中国200米以上建筑数量占全球的48.5%,是在建和拟建超高层建筑最多的国家。未来大量开工的项目将为幕墙行业提供巨大需求。
图2.2009年全球幕墙市场分布情况
我们可以预测欧洲及美国在未来幕墙产品的设计及应用上仍将继续领跑,亚洲(尤其
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中国)及中东等地的发展中国家预期将会成为全球建筑幕墙新产品及应用需求的主战场和驱动力。
2
行业发展中的挑战分析
传统的建筑业存在严重的产能浪费现象。造成浪费的原因包括建筑材料使用率低、工程返工以及人员窝工等诸多因素。据统计在建设过程中,各种资源的浪费竟高达建设项目总投入的25%,其中很大一部分浪费便源自建筑幕墙的设计制作安装过程。为了实现幕墙行业的可持续健康
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