內容簡介
本書面向廣大裝飾工程、幕牆工程從業者,具體內容以知識普及與技能培訓為主。通過對幕牆工程深化設計的流程及成果進行梳理完善,提出新的數字化解決方案,設計出全新的數字化工作流程方法。全書對幕牆工程深化設計的定義、內容及成果要求進行了簡要的概述;總結以往設計經驗,結合數字化趨勢,提出了全過程幕牆工程數字化設計與建造解決方案;從信息模型的構建及應用兩方面進行闡述,明確了幕牆工程數字化的具體成果需求;分析了不同的幕牆數字化設計案例,對幕牆工程數字化全流程的操作及應用進行了解析。
作者簡介
碩士生導師,南湖學者,中國BIM標委會委員,湖北省綠色建築與節 能專業委員會委員。主要從事BIM技術開發與應用、參數化設計方法及裝配式建築設計等方面的研究工作。主持完成省部級及企業委託項目11項,是2部行業BIM規範副主編及1部行業規範主要編寫成員,擔任工信部”BIM工程師考試系列教材”—《裝飾BIM工程師專業基礎知識》副主編,參與《裝配式建築部品部件分類和編碼標準》編寫工作。獲得國家行業BIM大獎4項。承擔建築設計等本科及數字建築設計、參數化設計實踐、BIM技術及應用等研究生課程教學工作。指導省優學士學位論文6篇。
目錄
第1篇幕牆數字化設計概論
01 幕牆概述/ 0031 1幕牆的特點/ 004
1 2幕牆的構成/ 005
1 3幕牆的類型/ 015
02 數字化設計基礎知識/ 0292 1數字化設計發展概要/ 030
2 2建築信息模型(BIM)概述/ 036
2 3計算性設計概述/ 039
03 幕牆模型與數據標準/ 0433 1模型類型/ 044
3 2模型標準/ 046
3 3數據標準/ 050
04 幕牆數字化設計工具/ 0554 1設計與表達軟件/ 056
4 2計算與仿真軟件/ 067
05 幕牆數字化設計應用/ 0735 1方案設計階段/ 074
5 2初步設計階段/ 079
5 3施工圖設計階段/ 086
5 4工程實施階段/ 092
幕牆工程數字化設計與應用
目錄第2篇幕牆模型創建實務
06 理論部分/ 1016 1幕牆BIM深化設計的一般工作流程/ 102
6 2各個階段模型交付標準/ 123
07 技能部分/ 1297 1資源庫製作/ 130
7 2模型管理/ 136
7 3定位系統創建/ 138
7 4表皮模型製作/ 138
7 5大樣模型製作/ 142
7 6施工模型製作/ 165
7 7運維模型製作/ 170
第3篇幕牆模型應用實務
08 實務技術目的及圖紙的校核/ 177
8 1實務技術目的/ 178
8 2圖紙的校核/ 178
09 設計協調/ 1819 1外部協調溝通/ 182
9 2內部協調溝通/ 183
9 3碰撞檢查/ 183
10 基於BIM模型的出圖/ 18510 1導出平面圖/ 186
10 2導出立面圖/ 188
10 3導出剖面圖/ 189
10 4生成加工圖/ 191
10 5導出板塊編號圖/ 193
10 6根據需要導出龍骨佈置圖/ 194
10 7導出龍骨支座定位圖/ 195
11 基於模型的算量/ 199
12 下料、加工圖/ 201
13 可視化/ 20513 1模型可視化/ 206
13 2效果圖渲染可視化/ 207
13 3視頻動畫製作可視化/ 208
13 4設計可視化/ 208
13 5施工組織可視化/ 209
14 輕量化模型輸出與應用/ 21114 1減少模型中的面數/ 212
14 2網格簡化/ 212
14 3LOD技術/ 212
14 4刪除不必要的構件和細節 / 213
第4篇幕牆數字化設計專題技術
15 造型優化技術/ 21715 1曲線曲面有理化/ 218
15 2參數化曲面劃分/ 222
16 造型擬合優化/ 22916 1平面相對翹曲定量分析/ 230
16 2平板擬合單曲/ 230
16 3單曲擬合雙曲/ 232
17 軟件數據交換/ 23717 1Excel數據導入Grasshopper中/ 238
17 2Grasshopper數據導入Excel中/ 239
17 3Grasshopper數據導入Rhino中/ 241
17 4Rhino空間文字轉換為Grasshopper數值數據/ 241
18 Grasshopper可視化編程及插件/ 24318 1可視化編程原理/ 244
18 2相關效率提升工具/ 245
19 基於Rhino的二次開發/ 25119 1基於Grasshopper的功能封裝/ 252
19 2基於RhinoScript的二次開發/ 255
19 3基於VS的深度開發/ 259
第5篇幕牆數字化設計項目案例
20 芯穀工程幕牆項目/ 26520 1項目概況/ 266
20 2BIM成果/ 267
21 怡心湖工程幕牆項目/ 28121 1項目概況/ 282
21 2項目難點及解決思路/ 282
21 3優化算法及原理/ 283
21 4優化應用成果/ 286
22 安吉”兩山”未來科技城科技人才中心幕牆項目/ 28722 1項目概況/ 288
22 2BIM技術應用成果與特色/ 288
22 3BIM技術應用總結與反思/ 294
23柳東新區文化廣場幕牆項目/ 29523 1項目概況/ 296
23 2BIM技術應用成果與特色/ 296
23 3BIM技術應用總結與反思/ 303
24 許昌市科普教育基地工程幕牆項目/ 30524 1項目概況/ 306
24 2BIM技術應用成果與特色/ 306
24 3BIM技術應用總結與反思/ 309
25 麗澤SOHO項目外幕牆設計與建造/ 31125 1項目概況/ 312
25 2麗澤SOHO項目外幕牆設計與建造/ 313
25 3BIM技術應用總結與反思/ 321
26 深圳國際會展中心(一期)
七標段幕牆項目/ 32326 1項目概況/ 324
26 2BIM技術應用成果與特色/ 324
26 3BIM技術應用總結與反思/ 333
27 金灣市民藝術中心幕牆項目/ 33527 1項目概況/ 336
27 2BIM技術應用成果與特色/ 336
27 3BIM技術應用總結與反思/ 340
28 珠海橫琴國際金融中心幕牆項目/ 34328 1項目概況/ 344
28 2項目重難點分析/ 345
28 3BIM技術應用成果與特色/ 346
精彩書摘
01幕牆概述
1 1幕牆的特點
建築幕牆是由面板與支承結構體系組成,具有規定的承載能力、變形能力和適應主體結構位移能力,不分擔主體結構所受作用的建築外圍護牆體結構或裝飾性結構。
幕牆具有以下四個主要特點:結構不承重、結構自成體系、微位移功能、優良的外觀效果。這些特點使得幕牆成為現代建築中不可或缺的元素,為建築師和工程師提供了更多的設計可能性。
1 結構不承重
幕牆系統除了承受自身重量、風荷載和地震荷載等外力影響外,不承受主體結構的荷載。這一特點使得幕牆可以採用更輕質的材料,從而減輕建築物的整體重量。同時,這也為建築設計提供了更大的靈活性,使得幕牆可以獨立於主體結構進行設計和安裝。
2 結構自成體系
幕牆形成一個獨立的柔性體系,能夠適應各種變形和位移需求。幕牆結構自成體系具有以下優點。
(1)幕牆可以獨立承受風荷載等外力。
(2)幕牆可以適應建築主體結構的變形。
(3)幕牆便於安裝、維護和更換。
(4)幕牆可以提高建築物的整體性能和耐久性。
3 微位移功能
幕牆系統能夠實現微小位移,以應對以下情況。
(1)自身變形(如熱脹冷縮):材料受溫度變化影響會產生膨脹或收縮,幕牆系統需要能夠適應這種變化。
(2)風壓和地震產生的受力變形:在外力作用下,幕牆需要有一定的變形能力以吸收應力,防止破壞。
(3)平整度調整需求:在安裝和使用過程中,可能需要對幕牆進行微調以保證其平整度和美觀性。
(4)建築主體結構的沉降和位移:隨著時間推移,建築物可能會發生輕微沉降或位移,幕牆系統需要能夠適應這些變化。
這種微位移功能通常通過各種連接件和密封材料的設計來實現,確保幕牆系統在各種條件下都能保持良好的性能和外觀。
4 優良的外觀效果
幕牆系統便於打造各種造型,能夠實現多樣化的建築外觀設計。這一特點為建築師提供了廣闊的創作空間,使得建築物能夠呈現出獨特的視覺效果。具體表現在以下方面。
(1)材料多樣性:可以選用玻璃、金屬、石材等不同材料,創造出豐富的視覺效果。
(2)形狀靈活性:幕牆可以設計成各種幾何形狀,如平面、曲面、折線面等。
(3)色彩豐富性:通過不同顏色和紋理的搭配,可以實現多彩的建築外觀。
(4)光影效果:特別是玻璃幕牆,可以利用光線的反射和透射創造出獨特的視覺效果。
(5)節 能環保:現代幕牆系統還可以集成太陽能電池、遮陽系統等,既美觀又環保。
作為現代建築的重要組成部分,幕牆不僅滿足了建築物的功能需求,還大大提升了建築的美學價值和環境性能。隨著技術的不斷進步,幕牆系統在未來將會有更廣闊的應用前景和發展空間。
前言/序言
2021年的政府工作報告指出,”十四五”期間要改造提升傳統產業,加快數字化發展,打造數字經濟新優勢,協同推進數字產業化和產業數字化轉型。數字化轉型是大勢所趨,加快推進數字化轉型,創造數字化發展新模式,已經成為引領創新和驅動轉型的先導力量。當前,我國的建築裝飾行業正在轉型升級,數字化技術將會在這場變革中起到關鍵作用,也必定成為裝飾行業實現技術創新、轉型升級的突破口。儘管我國將數字化技術引入各行各業已有相當長的一段時間,但在建築裝飾領域,所創造的經濟效益和社會效益只是星星之火。高效利用信息化、數字化為建築裝飾行業服務,是一項挑戰,也是未來的必然。
深圳海外裝飾工程有限公司(簡稱海外裝飾)在國有企業改革三年行動以及5G、人工智能、互聯網等新技術普及的大背景下,積極開展信息化建設、數字化和智能化轉型。海外裝飾從2014年開始,在數字化方面先後展開BIM技術人才培訓、BIM應用、深化設計與BIM的融合等一系列的工作,與湖北工業大學聯合成立行業首個校企聯合的BIM研究院,”產、學、研、用”相結合推進數字化應用。海外裝飾堅信,數字化是產業轉型升級的核心引擎。數字化是推動建築裝飾行業高質量發展邁上新臺階,提升項目管理水平與企業核心競爭力,賦能企業高質量發展,邁向具有全球競爭力的世界一流企業的必經之路。建築裝飾行業的數字化,既是應用技術的系統性創新,也是生產方式的革命性變化,必須達成行業共識、凝聚行業力量,才能整體驅動產業進步。
為加強相關領域人員對裝飾工程數字化技術的掌握和普及,實現裝飾工程數字化的轉型升級,海外裝飾特邀請國內建築裝飾行業研究、教學、開發和應用等方面的專家、一線工程設計和施工人員以及從事數字化技術前沿研究的高校教師,組成裝飾工程數字化應用型人才培養叢書編寫委員會,策劃編寫裝飾工程數字化應用型人才培養叢書。在2022年完成《裝飾工程數字化設計與應用》後,叢書編寫委員會開啟了《幕牆工程數字化設計與應用》的編寫。
本書作為裝飾工程數字化應用型人才培養叢書的第二本,主要介紹幕牆數字化設計的方法、流程、常用的工具、經典案例。全書的重點分為兩個方面:一方面是知識層面的數字化設計方法、流程,以及數字化設計工具的使用;另一方面是幕牆工程實際案例的介紹。本書的第5篇,徵集幕牆行業頭部企業數字化設計案例,將具有代表性的經典案例納入其中。對於具體案例,描述其整體的應用內容、工具流程與方案、應用成效,總結了幕牆數字化設計實踐的方法、流程。兩個方面的結合能夠加深讀者對幕牆數字化設計的理解,幫助讀者掌握相關業務操作技能。本書主要適合有幕牆深化設計經驗、向數字化設計轉型發展的工程師使用。叢書編寫委員會期望本套叢書成為現代建築裝飾行業領域設計、技術人員的指導教材,能夠在日常工作中較為系統、深入地發揮實踐指導作用,同時成為高等院校、企業單位等的相關人員學習幕牆工程數字化領域專業技能的工具書。
本書在編寫和審核的過程中,得到了業內同行專家的傾情幫助和支持,專家的智慧