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摘要：本文旨在通过实际工程案例探讨BIM（词条“BIM”由行业大百科提供）建模技术以及装配式技术在异形曲面建筑中的应用
关键词：BIM建模，装配式技术应用
第一章、前言
1、工程概况
本工程坐落于东太湖之畔的苏州湾，总用地面积约10.7公顷，总建筑面积19.8万平方米，包括北部苏州大剧院及南部吴江博览中心两个项目。其中，苏州大剧院共9.5万平方米，主要功能为大剧院、小剧院及一个IMAX厅和若干电影放映厅，外装饰最大高度：53.912m。吴江博览中心共10.3万平方米，主要功能为博物馆、城市规划展示馆及会议中心，外装饰最大高度：54.705m。
2、工程亮点
本工程最大的亮点为贯通北部大剧院与南部吴江博览中心的阳极氧化铝板飘带，整体飘带为空间三维结构，飘带结构体系为空间弯扭钢结构，大剧院和博览中心通过铝板（词条“铝板”由行业大百科提供）飘带连接贯通，铝板飘带呈不规则空间弧形。按标高飘带分为上飘带和下飘带。
整体飘带系统中包括有阳极氧化铝单板、穿孔铝板、低辐射LOW-E夹层中空玻璃、消防救援窗等。由于飘带外形为扭转弧形，分格单元为三角形平板，总面积约四万多平方米。
铝板饰面为不规则的连续渐变外形，采用三角形来适应外表面变化.三边设置闭合的铝副框，采用机械螺钉连接于次钢龙骨高度变化要求;板之间接缝采用硅酮密封胶密封。面板采用3mm厚5005H18阳极氧化铝单板，铝板采用连续氧化工艺制作，表面无肉眼可见的明显色差，颜色及安装方向须满足建筑师的要求.
主受力龙骨，采用镀锌钢方通，龙骨布置方向与铝板分格相一致，横向钢龙骨与竖向钢龙骨交接处采用焊接连接;
由于整幅铝板幕墙（词条“铝板幕墙”由行业大百科提供）(即建筑立面上的铝板飘带)为弧形，因此考虑到材料加工及现场安装的可行性，单块铝板为三角形平板，相邻板片间通过铝副框前端的弧形部分调节方向飘带每块铝板的朝向，需借助BIM模型进行空间定位后再现场安装;
整体飘带系统中包括有阳极氧化铝单板、阳极氧化穿孔铝单板、低辐射LOW-E夹层中空玻璃等。
该系统为封闭式系统设计(接缝由硅酮密封胶密封)。除仅用于外饰的飘带外，作为建筑围护结构的铝板幕墙需在后部设置2mm厚的防水铝板层和保温岩棉.对于装饰性作用的铝板饰面，可不设置背板和保温岩棉.
除飘带主体钢结构外，其他所有用于安装外饰面的次钢结构均属于幕墙工作范围。次钢要用热浸镀锌（词条“热浸镀锌”由行业大百科提供）处理。
在指定位置设置固定玻璃，玻璃采用夹胶中空玻璃(不可开启位置采用夹胶玻璃)，玻璃板块通过结构胶固定的铝副框连接在主框架龙骨上。
铝板表面色差处理：铝板应采用连续氧化工艺制作，表面无肉眼可见色差，如有必要氧化方向应一致。
由于铝板飘带为空间不规则弧形，须同时结合3D模型及二维施工图进行飘带形状、规格确定、现场施工定位等工作。
第二章、金属飘带BIM建模及装配式技术特点
1、金属飘带BIM建模技术特点
根据设计的飘带CAD图纸，建立出BIM飘带模型。进一步确认设计的飘带空间关系，对设计进行检验，进行各专业间的碰撞检查，进行优化设计后，将飘带铝板系统分割成标准的单元板块，每一个单元板块必须包含与主体连接构件的详细参数，此阶段进行优化的单元板块方案，对建筑物最终的竖向设计空间进行检测分析，并给出最优的单元板块布置。使得建筑信息化模型(BIM)较为准确，并能提供各专业的工程量明细，从而满足其在加工、施工阶段的技术要求。使用软件为REVIT及RHINO。
理论模型完成后，再根据测量技术结合模型的应用，将飘带铝板高空坐标转化为地面坐标，采用全站仪直接由控制点进行三维放样，可达到很高的精度效果，减少其他仪器多次测量引起的累计误差。高程控制网的基本网和加密网精度保持一致，其精度根据规范确定。复测精度与建网精度相同，钢结构卸载后采用激光扫描仪对钢结构进行激光扫描。激光扫描仪采取非接触式激光扫描，基于点云获取三维数据。通过全站仪与三维激光扫描仪进行配合，使三位激光扫描仪获取的点云坐标与模型坐标的进行匹配转换。利用扫描后的点云模型与BIM理论模型进行合并，分析现场实际构件与理论模型的位置误差，对误差超限的区域模型进行修正，满足建筑外观并进行对超限区域圆滑过渡。
利用建筑信息化模型(BIM)系统软件创建飘带铝板深化模型。在制作深化模型过程中，利用软件协同工作，检查与其他专业之间的相对位置关系并作相应的调整。本项目采用装配化单元式体系，根据Revit软件分析得出，纵向铝板骨架不弯弧，横向根据造型进行弯弧扭转，因此，本工程飘带铝板单元设计以纵向一体化，即纵向一整排可在地面进行拼装，横向分析得出可以在不超过3块铝板板宽的长度下进行地面拼装而不影响整体造型的实现，根据计算分析，最大单元板块为(纵向28米*横向7.5米)。考虑到整体框架的稳定性，纵向分为三个小单元进行吊装。
以标准模块的形式创建，绘制符合生产工艺要求的深化图纸及明细表，对每一块铝板、构件进行编号，并对其定位坐标、颜色、材质、加工尺寸和到场时间等信息进行统计梳理，可以方便快捷的导出板块清单、材料清单。
装配式施工技术特点：
采用单元板块化安装的方式来进行加工组装，在地面进行单元板块的拼装，减少高空作业量。考虑到单元板块尺寸为7.5米×28米，现场铝板单元的拼装场地尺寸要求大致为：长30m×宽10m=300㎡。由于现场铝板飘带体量巨大，考虑到本工程的实际需要，为保证施工工期，计划现场布置8块单元拼装场地。
单元板块拼装步骤顺序：
第一步：飘带铝板单元板块高空转接件的制作
第二步：飘带铝板单元板块骨架的安装(拼装场地拼装)
第三步：飘带铝板单元板块镀锌钢板的安装
第四步：飘带铝板单元板块保温棉的铺设
第五步：飘带铝板单元板块防水铝板的安装
第六步：飘带铝板单元板块铝单板面板的安装
飘带铝板单元板块的吊装：
本工程飘带铝板单元板块在垂直运输时，由于单元板块面积较大，且刚度不足，提升时，容易引起变形，因此，在垂直运输吊装时，将采用吊装绳索禁锢绑扎。同时板块下方需加设缆风绳，用以控制板块在提升过程中的姿态，防止发生碰撞。
相邻单元板块的衔接安装及误差调整
1) 总体安装工艺流程
主结构复测→定位放线→单元板块制作→单元板块安装→单元间补杆(板)→安装后续板材→区域内安装误差测量→调整→清洗。
2) 多个单元吊运安装就位后，会产生误差，通过全站仪对特征观测点进行空中坐标的复核与BIM模型相对照，确保误差控制在允许范围内。误差调整通过支座部位连接件螺栓（词条“螺栓”由行业大百科提供）的长圆孔进行微调。
第三章、工程运用效果
本工程的飘带铝板采用工厂加工、现场装配式单元安装的加工安装方式，材料运输快捷、安装工艺方便、整体美观度高、并在现场工期紧张时，不受天气影响，能快速满足施工时间上的要求。在造型复杂时，确保飘带铝板安装精度，同时施工人员的安全及下方施工人员的安全更能得到保证，比采用高空车零散安装节约施工时间及项目措施费。
作者单位：苏州柯利达装饰股份有限公司
