北京城建集团长沙梅溪湖国际文化艺术中心工程幕墙BIM技术应用经验交流汇报

梅溪湖国际文化艺术中心幕墙BIM应用
设计阶段
加工阶段
● 全系统建模 ● 碰撞检测 ● 云平台协同 ● MR辅助深化 ● 结构计算 ● 节点模拟 ● 出施工图
● 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
施工阶段
● 三维扫描 ● 可视化交底 ● 进度控制 ● 质量控制 ● 安全控制 ● 可视定位安装 ● 无纸化验收 ● 施工动态监测 ● 施工动态统计
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工具类
软 件
平台类
• Revit 2014 • Navisworks 2014 • Rhino 5 • Digital Project V1 R5
• Trimble Connect（网页平台） • Trello（网页平台） • GRC管理系统（微信平台）
加工阶段
1）在DP中生成模具划分模型，每件模具对应十几、二十 几块不等的GRC板块。
幕墙BIM应用
模具参数化设计及数字化加工
2）对DP模型初步处理后，自动生成筋板面和延长模 具面。
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幕墙BIM应用
加工阶段幕墙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。
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师
程
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BIM实施策划
主要人员介绍
姓名
刘京城
职务
BIM总监
赵换江
项目经理
苏李渊
BIM主管
刘梦溪
技术部长
张显达 幕墙BIM工程师
工作内容
制定总体实施方针 与各参与方沟通协调
统筹全局 提供资金支持 制订工作计划 协调各方及解决BIM技术问题
制订技术方案 提供技术支持
上报BIM成果 协助幕墙分包BIM深化
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2
BIM实施策划
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设计阶段
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幕墙BIM应用
云平台存储和协同办公
本 工 程 使 用 Trimble Connect平台进行图纸、模 型、文档管理，可实时上传 下载文件或模型，操作记录 在页面中动态更新，且能实 现对模型的在线浏览。通过 Trello平台协同办公，将图 纸会审产生的重要问题放置 平台讨论。
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设计阶段
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幕墙BIM应用
BIM出施工图
一 般 项 目 是 用 CAD 翻 模得到模型，模型经调整 后再出图。本工程通过 BIM 软 件 进 行 幕 墙 全 系 统 建模，从实际施工模型直 接出施工图，可以大大提 高效率，减少设计错误。
加工阶段
5）将筋板模型导出CNC可用文件，利用CNC三轴雕刻机 对整板切割雕刻。
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模具参数化设计及数字化加工
6）利用全站仪定位架设可调支座，将筋板组拼完成。
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幕墙BIM应用 运维阶段
● 运维信息查询 ● 拆卸方案设计
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幕墙BIM应用
设计阶段幕墙BIM应用主要为深
化设计阶段的全系统建模、碰撞检 测、云平台协同、MR辅助深化、 节点模拟、出施工图。
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BIM组织架构
项目领导小组
项目经理
BIM总监
技术部长
总包BIM团队
BIM协调管理部
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分包BIM人员
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BIຫໍສະໝຸດ Baidu
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数字化预制加工的应用优势明显，一是 不受条件的限制，可将预制好的构件分段及 组合件运至现场进行安装；二是可缩短施工 周期，加快施工进度；三是可减少高空作业 和高空作业辅助设施的架设，保证施工质量 和安全。
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汇报人：苏李渊
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1
企业及项目简介
2
BIM实施策划
3
幕墙BIM应用
4
BIM应用总结与未来展望
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企业及项目简介
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设计阶段
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幕墙BIM应用
MR辅助深化
BIM专题会议期间，利 用微软的混合现实头盔， 通 过 TCH 平 台 （ Trimble Connect for HoloLens ）查 看模型文件，扫描周边空 间环境，将虚拟的模型融 入现实场景，实现BIM模型 的全息影像和真实环境的 融合。
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加工阶段
幕墙BIM应用
GRC幕墙数字化预制加工
通过全系统数字化深化，对双曲面GRC 幕墙的模具进行参数化设计及数字化加工， 为本工程GRC幕墙施工、安装精度提供了重 要保障，同时通过预制化加工技术的引入提 高了生产效率。
加工阶段
7）根据蒙皮组装图，蒙三层5mm厚板，制作挡边后填补空隙，模具制作完成。
幕墙BIM应用
模具参数化设计及数字化加工
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加工阶段
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深化协同流程图
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设计阶段
幕墙BIM应用
碰撞检测
幕墙构造层次复杂，使 用 Navisworks 进 行 幕 墙 与 各 专业间的碰撞，发现建模错 误或设计缺陷，提前修改或 变更。
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设计阶段
幕墙BIM应用
幕墙节点模拟
由 于 屋 面 GRC 板 为 曲面异形板，利用BIM软 件 进 行 幕 墙 GRC 檩条 节 点设计并模拟，使其满足 三维可调，确保檩条顺利 安装。
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幕墙深 化设计 难度大
幕墙加 工精度 要求高
项目难点
幕墙施 工安装 管理难
幕墙运 营维护 难度大
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BIM实施策划
为解决上述幕墙难点，本工程针对幕墙设计、加工、施工及运营维护阶段采用了BIM技术。并制订了相关BIM工作 标准。
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项目幕墙特点
钢结构现场全景
幕墙设计效果
1、三个单体共计22000吨异形大跨度钢结构，外面覆盖的幕墙材料主要为GRC （玻璃纤维增强混凝土）幕墙，由 两万余块无一相同的GRC板块组成。
2、双曲面GRC 幕墙造型，扎哈·哈迪德设计理念为绽放的“芙蓉花”，每个单体由花瓣衍生而来。大剧场为四片 花瓣，艺术馆为三片花瓣，小剧场为一片花瓣，洒落在梅溪湖畔。
塔式工作站
硬
移动工作站
件
移动终端
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幕墙BIM应用
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设计阶段
幕墙BIM应用
幕墙全系统建模
由于幕墙造型极其复 杂 ， 本 工 程 使 用 Digital Project软件和Rhino软件进 行设计阶段幕墙全系统参 数化建模。
幕墙BIM应用
GRC幕墙数字化预制加工
GRC 传 统 手 工 加 工 具 有诸多缺点。本工程采用 CNC 三 轴 雕 刻 机 ， 通 过 模 型 转 化 成 CNC 可 用 文 件 ， 导入专用数控系统。实现 模具板毫米级加工精度， 将模具模型反映到现场模 具安装上，模具经组装后 蒙皮，注浆，脱模，安装 背负钢架。
设计阶段目标 加工阶段目标
● 保证设计外观功能 ● BIM建模出施工图
● 模具达到加工精度 ● GRC幕墙预制加工
BIM工作标准
方整
工 标模
标专
交
案体
作 准型
准项
付
实
规
构
应
标
施
范
件
用
准
施工阶段目标
● 进度质量安全可控 ● 施工三维动态监测
运维阶段目标
● 可拆卸、易维修
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利用 Trimble Connect 平台可以分权限 共享 BIM 文件、图纸、会议纪要等；利用 Trello 平台可以有效及时跨地域沟通。
将 各 专 业 BIM 模 型 通 过 Navisworks 整 合 ， 完成碰撞检测，生成碰撞报告；检测出的碰 撞问题，发布至Trello平台，并邀请碰撞问题 对应方加入讨论，问题方修改碰撞后，在 Trello平台中上传修改后图片并回复，各方确 认没有问题后再将第二版模型上传至Trimble Connect （ TC ）平台。
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加工阶段
幕墙BIM应用
GRC幕墙数字化预制加工
左图为带背负钢架的GRC幕墙 板块。
GRC板材料主要为水泥、石英 砂、丙烯酸聚合物、玻璃纤维和水。 经一定配合比搅拌后喷浆、压实收 光、脱模。
背负钢架材料为Q235热镀锌钢。 锚钩与背负钢架通过螺栓连接，锚 钩 直 接 埋 入 GRC 板 中 。 GRC 幕 墙 数字化预制加工完成后包装出厂。
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设计阶段
幕墙BIM应用
深化协同流程
基于云平台协同的BIM应用，将分散的 设计人员以及业主、总包、分包集成在高效 的网络平台中，保证沟通顺畅，节约项目时 间成本。通过远程协同办公，将设计和深化 问题提前暴露并解决，减少现场返工，推动 进度目标实现。
加工阶段
3）切割模具模型，生成筋板线。并从模型中导出蒙皮组 装图和筋板排版图。
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模具参数化设计及数字化加工
4）利用TYPE3图形处理软件，优化刀具路径。
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