第一篇：干货SOHO那些复杂幕墙是如何通过BIM技术解决的？专题
干货SOHO那些复杂幕墙是如何通过BIM技术解决的？ 的应用。银河SOHO项目中BIM技术渗透到了项目的方方面面，CCDR 1 有幸参与了银河SOHO东标段幕墙BIM的实施（图1）
这是对幕墙BIM的一次重要探索与实践，其圆润、流线型的幕墙系统对项目的设计建造提出了新的挑战：1）大量非标准单元板块，标准节点无法重复使用；2）大量双曲面板需要优化成可展曲面；3）面板尺寸无法用常规尺寸标注描述；4）安装定位困难；5）无法确定特殊型材数量。上述问题让业主方的设计管理团队意识到，现有的幕墙深化设计方法、实施流程、加工工艺及安装方法无法满足幕墙建造的需求，因此业主决定引入幕墙BIM到现有的设计管理体系中，而选择的幕墙BIM团队必须要能解决以下问题：1）了解曲面几何属性；2）掌握工业参数化建模软件——CATIA；3）能开发软件从数字模型中提取建造数据；4）协调专业碰撞。行业的挑战给予了CCDR一次机会，CCDR作为幕墙BIM分包参与项目实施，幕墙行业的BIM服务应运而生，银河SOHO幕墙BIM的成功实施让我们收获颇丰，总结了大量可行的流程和实用的经验。当我们完成了银河SOHO后发现，原本是业主所推动的BIM服务，继而转变为项目内部自身的需求。在这之后，CCDR相继完成了大同博物馆、望京SOHO、凌空SOHO等幕墙BIM的实施。1 优势1.1 工业化基因建筑业中的钢结构和幕墙专业与制造业很相似，大型幕墙企业有自己的ERP系统，企业内部可以实现模型及电子料单的交付生产。BIM概念强化了幕墙产业的工业化基因，提高了深化设计乃至整个工程的质量、效率，为建筑业节约成本，带来巨大的效益。几款主流的建筑业BIM软件设计思想和推进的产业流程均源自制造业，突破建筑业以蓝图作为设计交付的模式，通过BIM实现产业化是幕墙行业发展的必然选择，由此，幕墙产业与BIM的一见倾心绝非巧合。（1）在复杂幕墙系统的设计上越来越多地采用单元式幕墙，其构成原理为：在工厂里由横竖框架组成单元组件框架，并将玻璃、铝板等材质的面板安装到单元组件框的相应位置上，形成单元组件（图2），然后运往工地现场，通过连接件固定在预埋龙骨上。幕墙业务的工业化逻辑与BIM技术高度契合，BIM技术是连接从设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部流程的关键技术链。
（2）BIM技术使幕墙工业推进至更高的工业标准。幕墙产业在国内是上世纪80年代发展起来的，大型企业的标准比行业标准更高，其在深化设计流程、制图标准及造价控制体系制度方面完全按工业化方向发展。BIM技术介入后，BIM模型不仅可以生成AutoCAD难以绘制的二维加工图（图3），而且BIM模型提取的数据表单将大幅减少2D蓝图表达设计的格局。通过3D实体模型来确定设计和生产工艺，将模型数据和电子表单导入PLM系统中进行管理。（3）幕墙BIM设计应选择顶级工业制造软件。前期较多使用工业设计软件Rhino用于曲面设计和数据分析，其操作简单、模块封装、插件众多等特点受到建筑师的青睐，适合于前期方案的构思和建筑几何计算。深化设计则更多使用CATIA软件，作为工业设计领域的顶级设计软件，其拥有极强的几何造型能力和准确的建模功能，同时具备稳定的参数化建模环境，可以方便地将模型生成图纸和提取数据。上世纪90年代末，Frank Gehry就用它来解决复杂建筑的案例，后来基于实际项目的应用经验，在CATIA平台上开发了DigitalProject，轰动一时。1.2 复杂幕墙可建造1.2.1 BIM与参数化设计建筑师通过在软件中输入设计逻辑、建立数理计算模块、设定几何约束等方法生成外形体及幕墙表皮，表皮的肌理呈现复杂的关联性、动态性、非线性、渐变性等特征，银河SOHO、望京SOHO、凌空SOHO等建筑正是用这样的设计方法生成的建筑。参数化设计通过参数驱动模型产生设计，BIM基于模型整合数据承载项目生命周期的各种应用。从流程上来看，BIM不仅承接参数化设计模型及参数，传递设计，而且更多的贡献集中在如何根据新的建造条件、材料供应等情况调整模型数据。值得一提的是，参数化和参数化设计不是一个概念，参数化通常说明的是软件的参数化建模能力，而参数化设计是一种设计方法，BIM软件都具备参数化建模能力。参数化设计方法与BIM珠联璧合，参数化设计在BIM流程中核心的应用是优化面板，在视觉误差允许的情况下，尽可能地用单曲面代替双曲、平板代替单曲（图4），规格尽可能统一（图5），以降低造价。
1.2.2 结构化数据庞大的设计数据和建造数据需求首当其冲的便是要做好数据规划。在复杂的幕墙系统中通常采用达索的CATIA作为BIM平台软件，数据组织采用的是“自上而下”（TopDown）的管理思想。软件具体的操作是通过“产品”（Product）和“零件”（Part）间的嵌套链接关系来实现的（图6），零件与零件间互相引用的数据通过“发布参数”的功能来传递。“产品”和“零件”是一个虚拟的概念，管理具体的项目必须依据实际情况来划分大小，好的数据规划是将来提取、使用数据的前提。例如在银河SOHO中最大的层级是整个幕墙工程为一个“产品”，然后按塔楼、楼层、部位依次逐渐细化“产品”，最后把一个单元定义成一个“零件”，单元板后面的连接件、龙骨“零件”是实体的“特征”。清晰的数据结构和数据标识是管理每块板块设计信息和定位参数的基础，保持一致的字段名称和组成结构对于项目数据的管理十分重要，为使以后各个部位、阶段的数据能快速、准确地被检索到，需要建立统一的命名标准（图7）。例如编码“TW2_CLD_F06_FLK”可以表示成“二号塔楼-铝板幕墙-第六层-侧挂板”。1.2.3 效率复杂幕墙可建造的说法是一个相对的概念。100多年前安东尼·高迪设计建造的建筑，形体波浪起伏富有动感，表皮填充奇妙、梦幻的纹理，大量使用陶瓷瓦片、马赛克、彩色玻璃拼贴出屋顶、墙面的肌理，算是复杂的幕墙系统，几乎没有一块建材可以成批制造，都必须现场手工加工，大量匠人花费长达数百年的时间去建造，圣家族大教堂的建造一直持续到今天。15年前还没有BIM的概念，后续的承建者们用3D模型模拟设计及建造，基本上都能按照高迪的手稿复原建造（图8），由此可见，使用BIM建造复杂建筑是时代的要求。1.2.4 数据提取表皮离散后生成非标准单元幕墙，非标准单元背后隐藏着庞大的数据需求，比如龙骨的长度、公框和母框的夹角（图9）、转接件的个数、每个转接件的角度参数等（图10）。此时，我们已经无法逐一地用CAD的办法绘制幕墙单元的设计信息。出于经济和实用的目的，需要利用BIM强大的数据管理能力实现建造，具体如下：（1）BIM模型能提取和管理成千上万的非标准单元幕墙的设计数据，包括面板、龙骨及连接件的几何、材料、建造信息，庞大的数据呈指数增长。（2）BIM模型中得到单元板块的安装坐标（图11）。数据提取的过程是通过计算机程序按照上一小节所描述的数据结构遍历所有的“产品”和“零件”（图12），读取参数后按规定的格式填写数据。数据提取生成数字料单是组成幕墙企业ERP系统的核心数据。1.2.5 数据料单与普通幕墙生产相比，复杂幕墙单元的型材长短不
一、面板呈非标准几何形状，给构件加工和管理带来困难，导致成本上升，以传统的流程需要增加5%以上的额外非标准产生的成本，且时间上无法保证。BIM的工作模式改变了这一流程：首先在建模的时候对“用户自定义特征”中的单元面板、龙骨框架、非常规型材这类构件依据数据规划进行唯一的编码 2，计算机根据几何条件自动计算输入参数，装配出整体建筑的幕墙模型，而后通过程序提取数据产生料单。料单中对每根构件都有唯一的编号，通过编号下放材料加工、管理材料堆放，按标准单元模板图（图13）快速拼装单元。根据型材几何特点，与下游材料供应商沟通，以数据表（图14）、CAD文件、三维模型的形式下发生产料单。料单中的编号在材料出厂时要求厂家写在面板背面，这两年大型企业已经开始用条形码、二位码等标识单元（图15）。这样有利于材料进场时就近码放，安装前按排版图顺序摆放在地面上，对进场材料进行验收，也有利于安装时对号就位。1.3 可视化为了能够将专业设计及工序用可视化的方式表达出来，BIM无疑是最好的选择，基于BIM技术的三维虚拟设计环境将设计信息、模拟信息快速地传递给项目协作伙伴，给设计协调带来了巨大的好处。幕墙BIM对可视化的需求主要是节点研究和施工工序模拟，几乎所有的设计意图（节点设计）都可以通过三维模型进行协调（图16），施工过程可以通过仿真模拟工序，实现了所见即所得，减少了设计返工带来的经济损失。按SOHO中国潘石屹先生的话说就是：在盖楼之前先在计算机里盖一遍，把问题消灭在计算机里。SOHO中国设计管理有一条要求：在设计例会、交底会、供应商的技术讨论会上，以模型作参照，改“看图说话”为“看模型说话”。我想这是对BIM可视化应用最友好的评价。1.4 造价估算对曲面幕墙的造价评估我更愿意和软件开发领域里的一个名词“迭代开发模型”联系在一起，和直上直下的建筑幕墙比起来，曲面异形幕墙造价存在更多的不确定性，幕墙形体的调整必然影响到项目的规划数据、成本、施工等一系列因素的变化，BIM将关联这些因素，形成一个动态更新的数据模型。迭代设计对原有的幕墙曲面BIM模型实现了持续的改进优化，目标一小步、实现一小步进行迭代循环，迭代的目标是为了及时处理问题、降低成本。ZAHA设计团队从方案设计开始一直驻场到项目竣工，无不说明了这种设计方法的优越性，在这过程中不断地对建筑形体进行调整，BIM模型可以通过程序即时、快速地提取数据，评估造价。幕墙的造价计算原则很简单，即按展开表面积计算，对于形体简单的幕墙通常是规则多边形面积的总和。然而异形幕墙由于有大量异形板片的存在，传统的通过在CAD里测量长度乘以高度的计算方法已不适用。首先必须编写计算机程序，通过几何规则识别板片，主要的目的是区分出平板、单曲、双曲，然后对这些离散的板片进行归类（图17），需要对曲面板展开后计算表面积，最后通过计算机程序进行自动汇总，这种统计模式非常快速、准确。除了幕墙面板外，面板背后的型材也是造价估算的重要部分，用手工和2D软件的办法很难精细化管理造价，控制型材对整体幕墙造价的影响，BIM的方式则可以准确地计算标准型材和非标型材的用量。1.5 专业协调BIM的工作模式是将众多的设计数据集成于一个模型中，按项目节点定义版本，更新模型数据，其本质应该是一个动态的构建模型/数据库的过程。专业协调是BIM的基础应用和核心功能，从软件的操作上可以简单地理解为将各专业模型汇总后做碰撞检测。建筑工程的建设周期是一个复杂的过程，中间发生大量设计协调以及由此产生的过程数据，可视化的方式让项目管理者对设计问题一览无余。幕墙工程的工序是在具备完整的主体结构后开始施工，可与机电工程并行施工。幕墙与其他各专业在空间占位上联系紧密，按潘石屹先生的话说就是包包子的皮，不要出现馅太大而皮包不住的情况。复杂幕墙系统通过BIM加强了如下空间占位管理：（1）幕墙通过土建板边将荷载传递到主体，BIM可以检查结构边梁尺寸及幕墙预埋件位置，避免后期幕墙安装时与主体结构发生碰撞。（2）BIM能处理好幕墙与精装的空位关系问题，如二次隔墙与幕墙龙骨的对位关系、幕墙开启扇与房间的位置关系等。（3）幕墙与机电专业协调，如在施工图设计时楼体泛光照明系统方案无法完善，其线路与灯具的布局就需要与幕墙在施工二次深化设计时进行协调；屋顶机电设备布置密集与幕墙专业需要大量的协调工作等。（4）幕墙与标识的专业协调，如主体建筑LOGO、灯箱广告与幕墙的关系（图18）。（5）幕墙与景观的专业协调，如幕墙与景观地面的交接。项目的实施过程中出现了设计“不一致”问题或者施工过程中产生新的空间占位问题，协作方通过开协调会，提出解决办法，出具变更，这是传统的做法。然而BIM模型可以真实地还原物理空间，在计算机里处理设计阶段的碰撞问题，项目合作各方进行讨论协调，使这些问题更早暴露，并在早期解决。2 实践2.1 银河SOHO银河SOHO的建筑设计者是扎哈·哈迪德（Zaha Hadid），项目总建筑面积32万m 2，其中幕墙面积16万m2。在建筑设计策略上，四栋单体通过连桥整合营造出一个壮观的整体，整个建筑平面近似于椭圆，平面弧度均不相同，创造出丰富而流动的空间景致和室外平台，变化的楼层及平台将各个空间有机地组合在一起。（此项目概况信息来自SOHO中国，幕墙BIM团队主要成员为郭巍、薛丙）
2.2 望京SOHO望京SOHO是由扎哈·哈迪德担纲总设计师，总建筑面积521 265m 2，由三栋集办公和商业一体的高层建筑和三栋低层商业组成，最高一栋高度达200m，犹如三座外部被闪烁的铝板和玻璃覆盖的相互掩映的山峰，其独特的曲面造型使建筑物在任何角度都呈现出动态、优雅的美感。（此项目概况信息来自SOHO中国，幕墙BIM团队主要成员为王斌（小）、王星、岳磊）
2.3 凌空SOHO凌空SOHO是由扎哈·哈迪德担纲总建筑设计师，十二栋建筑被十六条空中连桥连接成一个空间网络，多个楼层彼此互通，震撼的流线型外观、动感十足的曲线造型、流动而丰富的空间变化将商业、办公融为一体。建成后总建筑面积约35万m 2。（此项目概况信息来自SOHO中国，幕墙BIM团队主要成员为王佳、宋小明、岳磊）2.4 大同博物馆大同博物馆由中国建筑设计研究院的崔愷院士担纲总建筑设计师，总建筑面积约6万m 2，两个弧形的形体围绕着中央大厅以螺旋结构盘旋生成，形成从地面生长的姿态。采用火烧面和水洗面工艺，形成浅灰和深灰两种色彩和质感的石材表面，并通过由浅到深的过渡控制与随机搭配，产生建筑表面丰富的质感变化。（项目概况说明摘自参考文献 [1]，幕墙BIM团队主要成员为王斌（小）、郭巍、郭伟峰、刘洋）3 未来BIM将直接促使建筑行业各个领域的变革和发展，颠覆传统幕墙行业的思维模式，改变现有的流程产生模式。我们期待出现新的生产方式和行业规则。作者：王斌
第二篇：大数据是BIm的技术基础
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昆明理工大学
题 目： 大数据是Bim的技术基础
学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑与土木工程 年 级： 2015级 学 号： 20152210053 学生姓名： 张 敏
日 期： 2016年4月
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大数据是Bim的技术基础
2016年4月25日，香港大学吕伟生教授昆明理工大学建工200举办了一场关于bim和大数据的讲座，从这次讲座的主题来看，主要有“加强行业信息化标准研究与编制，规范信息资源，促进信息共享与集成；组织行业信息化经验和技术交流，开展企业信息化水平评价活动，促进企业信息化建设，开展行业信息化培训，推动信息技术的普及应用”等一系列美好的行业愿景。行业要实现技术革新，还需厚积薄发，从基础做起，切忌不能眼高手低，更不能随波逐流。
此次讲座围绕着建设行业大发展时期的工程造价信息化发展与战略研究成果，以及造价行业发展趋势展开讨论。对于研讨结果，有人似懂非懂。现就建筑信息模式BIM技术来展开分析与探讨。
工程造价专业领域发展动态，从之前的二维平面技术，发展到三维空间技术，实现了三维空间的表现形式。目前国内造价从业人员对三维空间技术，早已非常纯熟。但是何为“5D技术”？“5D技术”将会给我们的造价工作带来怎么样的变化和体验？
五维建筑信息模型（5D BIM）的概念：5D BIM是在3D建筑信息模型基础上，融入“时间进度信息”与“成本造价信息”，形成由3D模型+ 1D进度+ 1D造价的五维建筑信息模型。这个概念很好得诠释了我们对“5D”的疑惑，其实5D BIM并不难理解，只是实现和普及应用，需要一定的过
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度期。原则上5D BIM集成了工程量信息、工程进度信息、工程造价信息，不仅能统计工程量，还能将建筑构件的3D 模型与施工进度的各种工作（WBS）相链接，动态地模拟施工变化过程，实施进度控制和成本造价的实时监控。
从行业的趋势来看，5D BIM建筑信息模型是建筑业信息化技术、虚拟建造技术的核心基础模型，通过5D建筑信息模型，才能实现以“进度控制”、“投资控制”、“质量控制”、“合同管理”、“资源管理”为目标的数字化三控两管项目总控系统。
会中提出，《建筑工程设计信息模型交付标准》的实质，是规定两大方面的内容，让技术落地，一是画法、二是建法。从整个信息的流动来说分为信息的录入、信息的传递、信息的读取。交付标准最重要的一个规则就是规定如何录入信息，解决怎么画、怎么建的问题。画法主要涉及到2D，在今后相当长的一段时间内，2D 还是非常有必要的，而且是必须的。建法主要涉及到3D，无论是4D 还是5D，这一切都是基于3D，3D 就是能否在准确的时间把正确的构件放到正确的位置当中。交付标准基本上对信息的录入和传递形成一个统一的规则。
不难看出，对于行业从业人员来说，BIM技术的研发与创造，都是基于一定的技术和信息累积。在今年的研讨会上，中建普联总裁陈红仙女士关于《大数据在工程造价行业的应用》的主题演讲，针对大数据在工程造价行业的应用、普及和推广，提出大数据应用成果、对工程造价大
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数据应用的展望等方面的分享交流。造价通工程造价信息网云计算和大数据的结合一站式解决了工程造价从业人员所头疼的数据平台建设、数据存储、数据安全管理、数据标准化分类、数据分析等问题，形成工程造价大数据解决方案，这就是5D BIM中“投资控制”最基础、最核心的组成部分。
特别对于业主方和施工方而言，首先考虑的或许并非是BIM技术在国内的应用和普及问题。打个比方，我们并不会太过在乎使用什么类型的造价软件来完成招投标过程，但是企业成本控制是否可以得到有效控制，永远是企业发展的重中之重。
BIM技术的兴起，无疑是行业迅速发展的成果，也是工程造价行业的福音。但建筑企业必须学以致用，一方面为了迎接竞争更加激烈的建筑市场。另一方面，也要认清楚高新技术给我们带来的利与弊，切忌盲目跟从，任何一个企业和个人，都应该先建立起自身数据库，完善造价信息资源整合，做到人人都是数据库，人人都是数据源，一起迎接BIM技术的到来。
在如今大数据时代面前，BIM(建筑信息模型)技术正在挑战传统的设计理念，是不是要推翻原有的传统设计手法，沿用一套新的设计理念和设计体系，来重整我们的设计过程呢 当然，这是手段之一，但更重要的是，BIM设计应该做到“八面玲珑”，而不应该只停留在设计阶段。
那么，在BIM的推广过程中，又该朝哪些方向进行延伸 “首先BIM
昆明理工大学 设计（论文）专用纸 的正确理念一定要传递出去，BIM本身是变化和演进的过程，没有终极答案，但是却有一些基本原则和理论已经是全行业公认的，我们没有必要再重新定义它。”欧特克公司建筑及协同集团副总裁JimLynch(吉姆·林奇)表示，“再者，还要不断致力于了解客户的需求，丰富工具，比如在现有的情况下做造价，要将设计的信息承接过来，用设计模型进行准确的工程量计算，可能还有一些不完备的地方，因此就必须要扩大设计的方向，拓展上下游业务，寻求战略合作，以满足更多的需求。”
当然，停留在设计阶段的BIM肯定是不完整的BIM，而要进入建筑全生命周期的各个阶段，从而真实地展现建筑物各个阶段的细节。
对此，吉姆·林奇认为，只有合作才能促进发展。“合作更是必需的也是非常互补的。广联达在工程算量方面的专长很突出，而我们在设计方面则有优秀的技术，这两者的结合会带来一个十分互补的合作关系。同时，我们共有一个愿景，就是能够助力中国建筑市场的转型，形成一个基于BIM技术的工作流。但是，这个愿景只有在双方都提供全面的解决方案的情况下才能够实现，才能在中国建筑市场得到更好的推广。”吉姆·林奇说。
这个长期的愿景也是所有建筑行业专业人士们共同的愿景，大家也都希望，就在几年之后，中国建筑市场能够充分应用BIM进行设计。到那时再回顾现在，就能够发现多方合作在推广BIM于中国的应用上起到了非常大的作用。
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现在，上海中心大厦、外滩SOHO等知名建筑都是使用BIM技术的成果。未来也还会找到更多的项目从设计阶段到施工阶段都应用了BIM进行建筑全生命周期的设计。但是，BIM在中国的施工阶段应用还处于刚刚普及的阶段，回想当年刚刚推出BIM这个概念的时候，吉姆·林奇认为，施工阶段正在迅速地接受BIM技术，BIM在设计阶段的推广的确是花费了一段时间，然而，一旦施工方意识到BIM可以带来的益处以及能够有更高的可预见性时，施工方接受BIM的速度会提升得非常快，比设计方接受BIM的速度更快。更重要的还是要充分发挥BIM的功能优势。
最后，吉姆·林奇指出，考虑到将会涉及庞大的执行工作，BIM在建筑施工阶段的推广将更具挑战性。“我也认为云技术和移动设备的普及会推动施工阶段向BIM应用的转型。如果一个在施工现场的项目经理可以通过移动设备及时读取项目的所有信息，那么他就可以提前发现安全问题和设计冲突，并迅速解决。”吉姆·林奇说。
结论：通过这次吕伟生教授的讲座，让我受益匪浅，更加深刻认识了Bim在未来建筑行业中巨大作用。因为此前本科时候的毕业设计我当时联合土木建筑专业做了bim毕业设计，bim在实际工程中起到了一个很好的协同作用，把实际项目工程更加清晰和一目了然的展示给别人，未来BIm将联合大数据的时代，相信会做的越来好。
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