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泗县科技馆异形GRC幕墙BIM系统应用技术分析

2019-12-28 admin 60
      泗县科技馆主体为钢筋砼框架结构,建筑高度17.75米,GRC幕墙9000平方左右,屋面外部为悬挑结构,其中最大悬挑长度为7米,建筑外型似鸟巢,寓意为“筑巢引凤”。

地豪承建了其中科技馆GRC幕墙深化、设计、生产和安装。自承建来面临着时间紧、任务重、施工难度高、技术复杂、安全风险大等诸多不利因素的影响。最重要的是泗县科技馆幕墙为异形建筑幕墙设计,其造型新颖、系统构造层次多。且GRC幕墙施工工序多、 施工难度大面板与骨架二次深化设计要求高。面对这种情况,项目部经过多方商讨确认,决定采用国内前沿的BIM技术,借助三维可视化特点模拟、协调、优化设计,并组织技术人员对专项方案进行了充分论证,安装过程中并指派技术管理人员现场监督指导,从而提升施工水平、提高建筑质量,保证建筑的合理性、美观性,完美实现其效果。下文将对泗县科技馆双曲异形GRC幕墙项目将BIM技术应用于精细化建模、幕墙深化设计与分析、现场施工应用的幕墙建造全过程进行分析。

        在前期深化设计阶段,由于幕墙造型极其复杂,技术部先使用犀牛软件进行幕墙全系统参数化建模,根据幕墙厚度,确定幕墙外轮廓线和主要的控制点,通过放样并扫描外轮廓线形成的面为最终模型,且模型精度可达到0.0001mm。在到犀牛软件建立的设计模型下进行深化设计,使用犀牛软件快速生成二次钢结构,在从施工模型中直接导出CAD文件,完成施工图。
        生产阶段过程中,BIM应用主要为模具参数化设计、模具加工图制作、模型数据转化、模具数字化加工、GRC幕墙预制加工。泗县科技馆生产过程中BIM的应用主要体现在模具制作工程中,首先将犀牛软件中设计模型通过插件导出CNC可用文件,然后导入CNC专用数控系统。数控系统代码逐行运行,驱动CNC四轴雕刻机铣刀上下、左右、前后高速转动,实现模具毫米级加工精度。CNC加工后的模架经线方向间隔500mm、纬线方向间隔1000mm排布,蒙皮过程随形贴三层5mm厚板,刮三层腻子,刷一道漆,在浇灌GRC砂浆,注浆有一定强度后与背负钢架连接,再经养护、脱模、表面修整后包装,在运到现场安装施工。
       在安装施工阶段BIM应用主要分为三维扫描、可视化交底、进度质量安全控制、定位安装、施工动态监测与统计。通过BIM软件对中心幕墙进行三维模型的优化,将项目幕墙的整体三维幕墙轮廓、各控制点的坐标节点、幕墙装饰分格、幕墙各部位细部节点的构造及相应位置关系等进行可视化合并,将施工实际数值与三维模型中的理论数值做对比分析。施工过程中不断调整、消化、整合误差,使最终异形幕墙空间定位最大限度的满足BIM模型所建立的虚拟建筑建造。
 
         下一步在指导幕墙钢构件龙骨制作及其空间定位,异型幕墙面层板分项构造及外形均非常复杂,幕墙各构造的支撑钢构件龙骨的相对位置和角度均不同且定位困难,利用BIM精细化模型进行碰撞检查精确定位,各相互矛盾节点并及时调整。技术部通过提取BIM模型的幕墙支撑钢构件龙骨加工尺寸图和根部预埋件的定位数据及龙骨拼接点的定位数据,得到主结构的偏差数据,极大地提高了龙骨制作精度和准确度,确保预埋件与钢龙骨定位安装准确无误。
      泗县科技馆项目其双曲异形GRC幕墙构造层次多且板块繁多复杂,使用BIM技术建立精细化BIM系列模型及模型精细化指导幕墙深化设计、生产、安装全过程,有力的保证了项目的建造质量和工期,实现设计师的灵感,是艺术与科技的完美结合。
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