3.1 項目技術(shù)準備及目標(biāo)介紹
由于該技術(shù)是建立在三維信息模型的基礎(chǔ)之上，所以對比現(xiàn)有的二維CAD，有以下幾項顯著的設(shè)計優(yōu)勢：
1)，可視化。它可以將建筑項目整體及各分部分項工程的構(gòu)件形狀體量，幾何尺寸，相互位置關(guān)系，相關(guān)技術(shù)參數(shù)甚至于工程量都可以完整地在該信息模型上體現(xiàn)出來，并且可供隨時查詢、分析、匯總統(tǒng)計等。(該特點在做投標(biāo)方案時有明顯優(yōu)勢，甚至可將其模型編輯生成敘標(biāo)方案動畫，使得業(yè)主對設(shè)計方案一目了然。)
2)，強大的三維設(shè)計及參數(shù)化修改功能。借助于相應(yīng)的參數(shù)化建模軟件及信息化技術(shù)，可改變以往建筑三維模型及二維圖紙的無法進行信息協(xié)同、關(guān)聯(lián)，修改時無法自動關(guān)聯(lián)到相關(guān)工程信息、附屬配件及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化的弊端，同時也改善了傳統(tǒng)二維設(shè)計中不同專業(yè)難以互相協(xié)調(diào)，溝通效率低下等情況。
3)，與其他專業(yè)的協(xié)同。它可以將各個不同專業(yè)的設(shè)計成果集成到一個信息模型里頭，在其他專業(yè)發(fā)生變更調(diào)整時，可即時發(fā)現(xiàn)與本專業(yè)發(fā)生沖突或影響的區(qū)域及詳細信息，協(xié)助方案的即時調(diào)整。
4)，良好的兼容性。其三維模型可由犀牛等專業(yè)三維建模軟件導(dǎo)入，在輸出時則與建筑工程制圖最常用的AUTOCAD等軟件有對接接口，可以互相進行無縫搭接，具有良好的兼容性。可順利自動生成相關(guān)的平立剖，局部大樣、剖面及部分節(jié)點（詞條“節(jié)點”由行業(yè)大百科提供）。
5)，施工、加工深化設(shè)計的有效延伸。如果項目所建立的BIM模型足夠精確，則其自動生成的平面、立面、剖面也是準確無誤的。同時其所有構(gòu)件的數(shù)量、形狀、尺寸也可被進一步整理、統(tǒng)計，用于加工下料的依據(jù)。
現(xiàn)階段，用于實施BIM技術(shù)設(shè)計工作的主要的軟件工具有Autodesk公司的 Revit(新版集成了Autodesk Revit Architecture (建筑)、Autodesk Revit MEP(機電、暖通)和Autodesk Revit Structure(結(jié)構(gòu))軟件的功能);Bentley公司的MicroStation及Triforma(2D、3D圖形平臺)、Architecture(建筑模塊)、Structural(結(jié)構(gòu)模塊)、Building Mechanical System(建筑設(shè)備模塊)等;以結(jié)構(gòu)設(shè)計為主軸進行市場拓展的TEKLA(國內(nèi)曾用Xsteel這個名字，現(xiàn)在已經(jīng)統(tǒng)一為TEKLA Structure);此外還有Graphisoft公司出品的ArchiCAD系列，Gehry Technologies 以制造業(yè)軟件CATIA技術(shù)為藍本開發(fā)的Digital Project軟件等。無論選擇哪種軟件平臺，企業(yè)或工程項目都應(yīng)基于BIM設(shè)計、工程技術(shù)管理、信息集成這些共通的功能及管理方式而擇優(yōu)應(yīng)用。在實際工程中，BIM本質(zhì)上是各專業(yè)的工程信息的集成，而至今為止，還未能出現(xiàn)一個可通用于所有工程專業(yè)的超級軟件平臺。
天津萬通幕墻工程實施過程中，除了需要跟工程項目的設(shè)計院、總承包方及各相關(guān)專業(yè)分包商密切配合之外，業(yè)主還聘請了幕墻專業(yè)顧問公司以及項目BIM總顧問公司，共同對項目的幕墻設(shè)計、加工及施工安裝進行全過程管控，以確保工程項目的質(zhì)量及工期。業(yè)主在施工合同中，對各分包商(包括幕墻、機電、室內(nèi)裝飾等專業(yè))提出了相關(guān)的BIM技術(shù)要求。BIM顧問公司的將項目的BIM技術(shù)目標(biāo)定為以下兩個關(guān)鍵點：
1)、對異形建筑外形的準確把控：即要求在施工圖中準確反映方案設(shè)計的意圖，體現(xiàn)立面變化曲面的設(shè)計效果，這也是本項目在建筑實現(xiàn)上的最大重點。
2)、對設(shè)計質(zhì)量的控制：施工圖的準確性是項目正確實施的必要條件，其中結(jié)構(gòu)與幕墻之間的交接關(guān)系和準確定位、以及結(jié)構(gòu)尺寸的適應(yīng)變化也是重點之一。
因此，幕墻施工單位有必要對公司原有的技術(shù)力量進行重新配置和整合，并制定針對性的項目設(shè)計及技術(shù)管理策略、技術(shù)路線以及項目實施辦法，以滿足該項目特殊需要，并制定了其幕墻BIM技術(shù)研發(fā)目標(biāo)以及對應(yīng)BIM應(yīng)用，見下列表1所示：
以天津萬通幕墻工程為案例，下文將詳細介紹BIM技術(shù)在幕墻設(shè)計及施工中的解決方案。3.2 參數(shù)化的設(shè)計方式
該應(yīng)用主要任務(wù)在于解決建筑的BIM模型與幕墻專業(yè)的銜接，同時創(chuàng)建一個符合實際項目需要的幕墻BIM模型，以此指導(dǎo)其施工圖設(shè)計。天津項目采用了Rhinoceros(犀牛)、Autodesk Revit Architecture、Solidworks以及AUTOCAD2011作為創(chuàng)立模型的軟件基礎(chǔ)，以此完成其復(fù)雜造型的三維BIM模型的創(chuàng)建。
具體方法表達如下：
1)、根據(jù)建筑CAD方案設(shè)計圖紙，在選定的BIM軟件平臺中建立完整的幕墻體量模型，該模型主要包括建筑物的概念造型以及標(biāo)高（詞條“標(biāo)高”由行業(yè)大百科提供）、軸網(wǎng)、外輪廓尺寸的控制點等要素。
2)、按建筑圖的要求，對體量模型的幕墻外皮進行初步分格，所分網(wǎng)格即作為單元幕墻的板塊分格，如幕墻外皮為曲面，則可選擇劃分UV線網(wǎng)格。同時，在劃分好的網(wǎng)格上建立一個三點定位平面。
3)、根據(jù)幕墻系統(tǒng)的CAD平面節(jié)點設(shè)計方案，建立符合任務(wù)精度、深度要求的若干種基本幕墻單元板塊模型，并令基本單元板塊的主要尺寸參數(shù)化，使得單元板塊可依據(jù)其參數(shù)變化驅(qū)動板塊尺寸。此外，還應(yīng)確立一個基準工作面，作為基本單元板塊在整體模型中的定位平面。
4)、將參數(shù)化單元板塊導(dǎo)入第2步建立的體量模型，并使其參數(shù)可根據(jù)網(wǎng)格定位面、定位控制點精確定位，同時可"自適應(yīng)"生成與幕墻網(wǎng)格尺寸大小一致單元板塊。
5)、將建立好的基本單元板塊在BIM體量模型中組合"裝配"到位后,再利用"碰撞檢查",3D模擬施工等技術(shù)手段,即時檢查板塊尺寸乃至構(gòu)造節(jié)點,以適應(yīng)幕墻設(shè)計功能及加工、安裝工藝等要求。不符合要求的板塊需重新考慮其構(gòu)造及尺寸，增加基本單元板塊種類，并重復(fù)第3，4步的建模過程。此外，每一個單元板塊都要按類型、尺寸、構(gòu)造不同分別賦予編號，以便迅速統(tǒng)計、查找及修改。
6)、建筑幕墻整體BIM模型成型后，再將其與其他交叉專業(yè)的BIM模型整合，以檢查可能發(fā)生的干涉或碰撞，如有發(fā)生，則立即協(xié)調(diào)并修改相應(yīng)的設(shè)計。
以上設(shè)計步驟的具體流程如圖3所示。由于所建模型數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大，而針對各幕墻系統(tǒng)所用的構(gòu)造及安裝施工技術(shù)，萬通大廈幕墻工程的BIM幕墻模型分為裙樓幕墻部分(如圖4)、塔樓幕墻部分(如圖5)兩個部分完成，最后再對兩者進行模型整合，以完成對該幕墻工程的虛擬建造。
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