上海中心BIM设计说明

7.4．幕墙分包BIM模型创建

7.4.1．幕墙分包BIM模型的组成

本项目塔楼根据建筑组成形式从内到外分为：土建结构，内层幕墙，支撑钢结构和外层幕墙。其中土建结构和内层幕墙不在本次招标范围，不过为了模型的完整性，我司模型中也包含了土建结构和内层幕墙。我司建模时，对土建结构、内层幕墙、支撑钢结构及外层幕墙分别单独建模，到最后再将几种模型链接到一起。

其中，三四区精确建模时，外层幕墙分为A1、A2和A3系统：A2系统外“V”口部分，A1为中庭幕墙(除A2系统外)，A3为设备层M1和M2层幕墙(除A2系统外)。三个系统节点形式不一样，建模时分别为三种系统创建嵌板族。

7.4.2．BIM模型的创建过程

7.4.2.1. 外层幕墙

1. 创建幕墙：在创建的楼层标平面，导入在CAD中根据成形方法作出的外层幕墙定位线及目前定位点(导入时将定位设置为从原点到原点)，并在外出幕墙的定位线上沿顺时针方向创建幕墙(下图紫色箭头所示)。由于过上下层之间有台阶，即幕墙在高度方向的不连续，只能各层分别创建幕墙。创建幕墙时，大小圆弧间分别是一段幕墙，由于一个板块跨过大小圆弧之间，因此无法通过给幕墙添加网格得到，将该板块单独建一段幕墙，如下图红线所示。

2. 创建A1和A3系统嵌板：如果按常规做法，在幕墙中嵌入系统嵌板，并给幕墙加上横向和竖向竖梃，这样得到的幕墙就会出现上下层之间的台阶部位无法封闭。所以采用幕墙嵌板族，将单元面板，台阶构造及竖梃做在嵌板族里，且台阶宽度的变化靠嵌板族中参数调节。相当于一个单元做成一个嵌板。嵌板中构建通过拉伸或放样得到，端部根据实际节点创建空心体剪切。

3. 创建A2系统嵌板：由于A2系统比较复杂，创建幕墙时也将幕墙创建为直面，建筑的倾斜过过嵌板实现；嵌板的定位需要多个参数，主要有上下边偏移尺寸D，左右端偏移尺寸D1（外转角板块左右端偏移尺寸不同，设为D1和D2）。通过参数，可以精确定位比较复杂的A2系统板块位置。定位后，构建的创建跟A1和A3系统相似，不过竖框只能通过放样得到，而不能拉伸得到。下图为A2凸台嵌板的定位参数示意。

4. 将嵌板导入项目，并输入台阶参数，A2系统还需输入其他定位参数，得到精确定位幕墙模

型。

7.4.2.2. 钢结构

1.定位：首先在CAD中编辑钢结构平面定位图，对水平环梁分段位置（考虑到钢结构的吊装）、伸缩缝位置、吊杆位置以及每区首层钢插杆位置进行定位，再在平面定位图中画出吊杆的水平投影线。再将dwg格式的钢结构平面定位图链接到Revit中，使其对应在各自的平面，并保证钢结构平面图的中心点与原点重合。如下图所示：

2. 创建族:使用族模板"公制结构框架_梁和支撑"创建水平环梁，水平撑杆，吊杆，伸缩缝，固定支撑的族。使用族模板"公制常规模型"创建钢插杆的族。下面以创建吊杆族为例。

3. 创建圆柱形吊杆、索头和耳板，并使其组合成为模型组，如下图所示。

4. 将各个族导入到钢结构的项目中，使用拾取线的方式创建水平环梁，水平撑杆，吊杆，伸缩缝，固定支撑等构件，使用拾取点的方式创建钢插杆。此时各构件被默认创建在楼层平面的标高上。通

过调整水平环梁，水平撑杆，伸缩缝，固定支撑等构件的起点和终点相对于标高的偏移距离，使其定位到正确的标高。钢插杆已在正确的位置，不需要调整。 7.4.2.3. 内层幕墙

内层幕墙由于上下层边界变化，所以也是每层分别创建幕墙。B 系统，一层为全玻幕墙，玻璃肋和底部不锈钢护边可以作为竖梃族添加到幕墙网格。每区一层层间有铝合金格栅，并与二层幕墙间有500mm 的台阶。二三层位防火幕墙，四层及以上为常规明框幕墙。

C 系统为防火玻璃幕墙。

D 系统为幕墙B 系统与C 系统的过渡区域。

7.4.2.4. 土建结构

本工程土建结构主要分为：巨型柱，钢柱，剪力墙，混凝土梁，钢梁以及楼板。根据设计院提供的招标图纸，分别建模。另外土建结构不招标范围，仅为了使模型完整，所以土建结构模型仅建了主要的结构构件，详细构建如楼梯、开洞等均忽略。

7.4.3．三、四区BIM 模型

根据方法将该三四区土建结构，内层幕墙，支撑钢结构及外层幕墙创建完毕后，得到的模型如下图所示。

7.5．幕墙分包BIM 模型应用与分析

BIM 技术在现代建筑工程上的应用已经越来越广泛，从设计、施工到后期维护都起着重要的作用，并给建筑设计师设计和业主使用带来极大的方便。以下详细阐述了几种BIM 技术在实际过程上的应用：

7.5.1．基于BIM 模型探讨短期及中期之施工方案

BIM 是拥有全部信息的数字模型，可以将施工模拟成为一个真正可见的现实，并给每个构件加上时间、信息，按照施工方案进行模拟，这样的模拟会发现很多问题。通过BIM 应用，设计师可以在施工模拟中发现问题并加以解决。利用BIM 技术进行一系列施工进度模拟与安装模拟，例如Revit 模拟与MS Project 和Autodesk Navisworks 等软件结合而进行的施工模拟等，能够达到优化进度、缩短工期的效果。

7.5.2．基于BIM 模型准备幕墙施工深化图纸

通过BIM 模型，可以方便的找到项目的难点重点位置，并根据模型准备幕墙施工深化图纸，而且基于BIM 模型准备的施工深化图纸，比传统方法更有针对性。

7.5.3．基于BIM 模型提供能快速浏览的图片和浏览动画

通过完整的世博文化中心三维模型，设计师可以进行全方位的3D 漫游展示。

建筑师十分关注建筑的外观造型和建筑效果，BIM模型可以借助Autodesk 3ds Max进行建筑表现，通过适当的角度渲染建筑效果，可以帮助建筑师对建筑的最终造型和外观有更加感性和直观的认识。

7.5.4．应用Autodesk Buzzsaw平台

在项目设计及施工阶段，各专业的沟通十分重要，特别对于一些交叉施工的环节，传统的沟通

方式很可能会影响施工的效率，甚至工期。应用Autodesk Buzzsaw网上文件管理协同平台，确保

项目信息及时有效的传递；另外，通过Autodesk Buzzsaw网上文件管理协同平台，能让设计方与

施工方及业主的沟通更加直观和方便快捷。

7.5.5．基于BIM模型的结构计算分析

结合运用AutoCAD、Rhinoceros与Grasshopper以及Tekla Structures综合分析，得到详细

的BIM模型信息，基于此基础上应用Revit软件制作结构模型，并将模型导入结构分析软件进行分

析计算。

7.5.6．基于BIM模型的加工组装分析

应用Autodesk Inventor软件可以创建详细的构建加工图，在幕墙项目中，可以用它做各种材

料的加工图以及模拟板块组装，并可以将之作为动画，直观详细的重现单元加工和组装的过程。

7.5.7．BIM模型用于定义准确的工作界面

对于一些比较复杂的项目或者项目复杂部位，利用BIM技术可以比较直观准确的定义项目的

工作界面，并可为幕墙系统划分、工程范围界定提供参考。

7.5.8．碰撞检测

由于BIM模型是一种3D模型，各种构件之间的空间位置关系可以通过模型得到最直观的了解，

并可以发现相互影响或碰撞的构建。特别是对于复杂项目，如复杂结构和管线等，应用普通的平立

剖面二维图纸已经很难表达全面，应用三维数字技术的BIM作用就显得尤为突出，碰撞检测可以

自动找到相互碰撞的对象，以供设计师修改，方便且有效。

7.5.9．设备材料统计

BIM模型还可以生成明细表，可以根据实际情况选择需要的类型，可以得到项目的相对准确的

工程量。比如幕墙系统可以生成竖梃，幕墙嵌板等明细表，这些明细表可以作为材料统计的一种方

法。

7.5.10．在其他方面的运用

在现代建筑设计中，“绿色”、“低碳”是一种广为接受并提倡的节能理念，以新能源利用、节

能、节水、资源回收和再利用等为手段，并对能源、水消耗、室内空气品质和可再生材料的使用等

多方面进行控制。BIM技术的应用使得上述各种绿色技术手段得以在项目中更加高效、顺畅的实施。

使用基于BIM技术的REVIT可以与Autodesk Ecotect软件配合使用，进行日照分析、采光分析、

热环境模拟等分析。

7.6．BIM协同设计与联动

实际项目往往按专业分包，各专业之间在设计与交叉施工中往往由于沟通和协调不便而导致效

率不高。因此，专业团度之间需要一个有效的沟通平台，通过BIM技术，各方就能将信息反映到

一个平台上(如Autodesk Buzzsaw平台) 。通过设计信息平台，能让设计方与施工方及业主的沟通

更加直观和方便快捷。

7.7．BIM模型的修改与维护

在项目设计阶段，利用BIM 技术建模并生成的二维图纸，比用传统方法绘制的二维图纸更加

准确；当项目由于各种因素需要修改或调整时，只需要修改和调整BIM模型，与之相关的二维图

纸便会自动修改和调整，而无需向传统方式逐张修改图纸，大大提高了工作效率。

在使用阶段，应用BIM技术，使建筑的维护更加方便(特别是建筑各种管线，设备路线)。