一种基于BIM的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，具体为一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法。

背景技术：

1、随着我国经济的快速发展，建筑工程也向着多元化方向发展，在注重功能的同时，也在不断的关注着建筑物与自然、城市文化的融合，建筑造型也是千变万化。幕墙作为建筑物外围护结构，在建筑技术、美观、功能融合过程中，起着重要作用。玻璃幕墙(reflectionglasscurtainwall)，是指由支承结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构，墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。

2、建筑幕墙按照施工方式不同一般分为单元式幕墙和框架式幕墙，框架式幕墙能够满足大多数普通幕墙工程及设计造型，单元式幕墙几乎能够满足所有的普通玻璃幕墙及复杂设计造型的玻璃幕墙；现今的标志性幕墙工程、超高层建筑中越来越多的运用单元式幕墙，相比于框架式幕墙，单元式幕墙能够实现标准化、工厂化生产，很容易保证系统的安全性，施工周期短，便于成品保护，可与工地土建施工同步进行，有利于缩短整体建筑施工周期。建筑师为了追求设计理念的完美呈现，经常会加入曲面元素，已达到空间形态，然而设计师天马行空的曲线和曲面表达方式，给材料加工和施工带来了极大的难度，曲面玻璃加工尤其双曲面玻璃加工难度更大，双曲面玻璃加工采用传统的cad软件已无法完成深化设计优化，出图、加工的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，借助bim技术三维空间可模拟性、可优化性、可出图性、可视化应用等，做好单元式双曲面玻璃幕墙施工前图纸优化模拟、工序模拟，施工过程中质量控制，有效提高单元式双曲面玻璃幕墙施工效率及施工质量，相对于传统双曲面单元式玻璃幕墙工程施工技术具有非常现实的意义。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，包括以下步骤：

3、步骤1.利用bim技术构建双曲面单元式幕墙三维模型，包括建筑物整体造型、不同单元块规格、三维空间形状，技术参数等；

4、步骤2.根据优化确认的三维模型，bim技术输出参数表进行工厂预制加工，针对异形双曲面玻璃采取不同模具实验选取最优方案，满足精准度要求；

5、步骤3.三维激光扫描仪测量放线及模型定位，建立高精度控制网，然后运用三维扫描技术对整个修建玻璃幕墙进行扫描，以获取玻璃幕墙一切图像信息，包括各种图像的三维模型、坐标数据、像素及其他相关测量数据，通过不断调整bim模型精准定位；

6、步骤4.对整个单元式幕墙吊装施工过程进行三维动画模拟，记录技术参数，选取最优方案后进行三维可视化技术交底、安全技术交底，为幕墙安装提供技术、安全保障支撑；

7、步骤5通过模拟不同部位吊装过程动画演示，根据建筑物外立面造型、环境等因素创新采用安全可靠、操作简单的新型单元式幕墙吊装设备；

8、步骤6.针对双曲面玻璃幕墙的特性和难点，通过新技术应用及不断创新单元块体连接方式、封边构造施工工艺技术，解决安装精度不高、技术流程复杂、密封性差等难题；

9、步骤7.根据实际施工不断总结经验，动态调整、技术推广。

10、进一步地，步骤1中所述bim三维模型，利用bim技术建立整体建筑单元式双曲面玻璃幕墙三维空间模型，做好特殊部位节点优化设计，空间曲面模拟不规则单元块，对于不规则单元块进行特殊编号；节点全部模拟优化经设计单位认可，如不符合设计要求或需要改进的重新优化直至设计单位认可；利用bim技术输出参数表、设计图及3d模型，进行工程量核算提料交工厂预制加工。

11、进一步地，步骤2中针对异形双曲面玻璃采取不同模具实验选取最优方案，是指异形双曲面玻璃的加工每片玻璃对应一个模具的方法，用网格式空间模型确定玻璃下料尺寸；每块异形双曲面玻璃做好特殊编号并输入电脑数据库，便于提取查找。

12、进一步地，步骤3中所述三维激光扫描仪测量放线及模型定位，通过建立高精度控制网，三维扫描技术，通过数据收集、核算、校对，最后按照模型中的方位放出主线，做好符号，并与现场实践方位线进行对比，找出误差，进行调整，完善确定bim模型的精准定位。

13、进一步地，步骤5中所述新型单元式玻璃幕墙吊装设备主要由悬臂架、水平滑道、牵引装置等组成，将吊装设备置于某一楼层，通过悬臂架将单元块提升至指定高度楼层，然后单元块转移至水平运输系统运输到指定安装位置，通过此种单元式玻璃幕墙吊装设备可以适用不同建筑立面造型。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

15、本发明提出一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，借助bim技术三维空间可模拟性、可优化性、可出图性、可视化应用等，建立建筑物单元式玻璃幕墙三维模型及节点优化模型，利用bim技术输出参数表、设计图及3d模型，进行工程量核算提料交工厂预制加工；运用三维激光扫描件技术进行精准测量放线定位，有效解决复杂多变建筑造型定位不精确的问题；单元式双曲面玻璃幕墙施工前进行工序模拟，不断优化吊装方案；施工过程中质量控制，采用新技术及创新施工工艺解决双曲面单元式玻璃幕墙封闭构造、密封、防水性能等技术难题，有效提高单元式双曲面玻璃幕墙施工效率及施工质量，相对于传统双曲面单元式玻璃幕墙工程施工技术具有非常现实的意义。

技术特征：

1.一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：所述步骤1中bim三维模型，利用bim技术建立整体建筑单元式双曲面玻璃幕墙三维空间模型，做好特殊部位节点优化设计，空间曲面模拟不规则单元块，对于不规则单元块进行特殊编号；节点全部模拟优化经设计单位认可，如不符合设计要求或需要改进的重新优化直至设计单位认可；利用bim技术输出参数表、设计图及3d模型，进行工程量核算提料交工厂预制加工。

3.根据权利要求1所述的一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：所述步骤2中针对异形双曲面玻璃采取不同模具实验选取最优方案，是指异形双曲面玻璃的加工每片玻璃对应一个模具的方法，用网格式空间模型确定玻璃下料尺寸；每块异形双曲面玻璃做好特殊编号并输入电脑数据库，便于提取查找。

4.根据权利要求1所述的一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：所述步骤3中三维激光扫描仪测量放线及模型定位，通过建立高精度控制网，三维扫描技术，通过数据收集、核算、校对，最后按照模型中的方位放出主线，做好符号，并与现场实践方位线进行对比，找出误差，进行调整，完善确定bim模型的精准定位。

5.根据权利要求1所述的一种基于bim的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：所述步骤5中新型单元式玻璃幕墙吊装设备主要由悬臂架、水平滑道、牵引装置等组成，将吊装设备置于某一楼层，通过悬臂架将单元块提升至指定高度楼层，然后单元块转移至水平运输系统运输到指定安装位置，通过此种单元式玻璃幕墙吊装设备可以适用不同建筑立面造型。

技术总结
本发明公开了一种基于BIM的高层建筑双曲面单元式玻璃幕墙施工方法，属于建筑施工技术领域。本发明的步骤为：步骤1.利用BIM技术构建双曲面单元式幕墙三维模型；步骤2.根据优化确认的三维模型，BIM技术输出参数表进行工厂预制加工；步骤3.三维激光扫描仪测量放线及模型定位；步骤4.对整个单元式幕墙吊装施工过程进行三维动画模拟，记录技术参数；步骤5通过模拟不同部位吊装过程动画演示；步骤6.针对双曲面玻璃幕墙的特性和难点；步骤7.根据实际施工不断总结经验，动态调整、技术推广。本发明采用新技术及创新施工工艺解决双曲面单元式玻璃幕墙封闭构造、密封、防水性能等技术难题，有效提高单元式双曲面玻璃幕墙施工效率及施工质量。

技术研发人员：孙海静,从海虎,宋林光,闫自强,平鹏伟
受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14