CN116378263A - 一种基于bim技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法 - Google Patents

一种基于bim技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑玻璃幕墙施工领域，是一种基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法。包括以下步骤：S1、在BIM中建模，将玻璃幕墙自下而上分为A区、B区、C区；S2、在A区中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；S3、在B区中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；S4、在C区中，每一层在高度方向分为4格，在宽度方向分为16格，共形成64个分格；S5、在BIM中建模完成后，实际施工时，根据S1‑S4步骤施工即可。在不改变玻璃幕墙外观的情况下，通过调整立柱、横梁以及玻璃面材的施工顺序，解决了双扭曲螺旋式玻璃幕墙在施工时，局部玻璃面材在安装时会出现翘脚的问题。

Description

一种基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法
技术领域
本发明涉及建筑玻璃幕墙施工领域，尤其涉及一种基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法。
背景技术
随着建筑业蓬勃发展，建筑理念不断更新，出现了许多新型建筑，尤其是异形的大型公共建筑，均采用多曲面、大跨度、复杂空间的钢结构及幕墙结构；在我司所承建的一处项目中，为地上21层的装饰建筑，主要结构类型：钢结构、混凝土混合结构形式；玻璃幕墙建筑高度64.3米，四面宽度13米，层高3.1米，每层逆时针扭转4.5度，共20层扭转90度，整体造型为双曲面玻璃幕墙，要实现玻璃幕墙的双曲面效果，首先要考虑内部龙骨的双曲造型及玻璃面材的分格效果。
20米至46米区间16等分每个分格813mm宽，有8条竖向分格缝位置处在两条转折线之间、龙骨向外突出；如图1所示，如按原图施工玻璃幕墙中每个分格的玻璃面材安装区内需要安装JE、BD、FG、JG四个分格柱，以及六块玻璃面材；由于建筑主体每层逆时针扭转4.5度，因此，六块玻璃面材也同时需要一定程度的弯曲以满足六块玻璃面材的贴合安装和玻璃幕墙整体的双曲效果；但是，因为JHDE和BFGH两块四边形玻璃面材为不共面的四边形，所以，在JHDE和BFGH两块四边形玻璃面材的H角会出现15mm的翘脚问题，使JHDE和BFGH两块四边形玻璃面材无法贴合安装。
因此，如何优化施工工艺，保证JHDE和BFGH两块四边形玻璃面材的H角不会出现翘脚问题，保证整体玻璃面材的双曲效果，能够快速的完成玻璃幕墙的安装施工，并大大的提高施工速率、质量和安全是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供一种基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，利用BIM技术的优势以及在不改变玻璃幕墙外观的情况下，通过调整立柱、横梁以及玻璃面材的施工顺序，解决了双扭曲螺旋式玻璃幕墙在施工时，局部玻璃面材的竖向分格缝位置处在两条转折线之间、龙骨向外突出，玻璃面材安装到此位置时会出现翘脚的问题。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，玻璃幕墙整体呈四面体结构，所示四面体结构的四个立面均为螺旋扭曲面，每个立面均自下而上、由外向内旋转扭曲，包括以下步骤：
S1、在BIM中建模，根据玻璃幕墙上玻璃面材的形状以及组合形式，将玻璃幕墙自下而上分为A区、B区、C区；
S1-1、其中A区的高度为：20米以下，B区的高度为：20米至46米，C区的高度为：46米至64.3米；
S2、在A区中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；
S2-1、在每个分格中先安装AD立柱和BC立柱，其次安装AB横梁和DC横梁，然后安装BD分格柱，进而形成ABD玻璃面材安装区和BCD玻璃面材安装区；
S2-2、将ABD玻璃面材和BCD玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可；
S2-3、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S3、在B区中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；
S3-1、B区每个分格中立柱和横梁的安装顺序同A区；
S3-2、在B区中，在AB横梁中间设置J点，在DC横梁中间设置G点，在BD分格柱中间设置H点；在J点和H点之间安装JH分格柱，在H点和G点之间安装HG分格柱；在AD立柱中间设置E点，在BC立柱中间设置F点；J点和E点之间安装JE分格柱，F点和G点之间安装FG分格柱；进而形成AJE玻璃面材安装区、JHDE玻璃面材安装区、HGD玻璃面材安装区、JBH玻璃面材安装区、BFGH玻璃面材安装区和FCG玻璃面材安装区；
S3-3、将AJE玻璃面材、JHDE玻璃面材、HGD玻璃面材、JBH玻璃面材、BFGH玻璃面材和FCG玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可；
S3-4、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S4、在C区中，每一层在高度方向分为4格，在宽度方向分为16格，共形成64个分格；
S4-1、在每个分格中先安装KN立柱和LM立柱，其次安装KL横梁和NM横梁，然后安装LN分格柱，进而形成KLN玻璃面材安装区和LMN玻璃面材安装区；
S4-2、在每个分格中，KN立柱中间设置O点，LM立柱中间设置P点，LN分格柱中间设置Q点；O点和Q点之间安装OQ分格柱，Q点和P点之间安装QP分格柱，进而形成KLQO玻璃面材安装区、LPQ玻璃面材安装区、QON玻璃面材安装区和PMNQ玻璃面材安装区；
S4-3、将KLQO玻璃面材、LPQ玻璃面材、QON玻璃面材和PMNQ玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可；
S4-4、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S5、在BIM中建模完成后，实际施工时，根据S1- S4步骤施工即可。
作为优选，本发明更进一步的技术方案为：
在步骤S3中，将B区每个分格中JH分格柱和HG分格柱取消，进而形成AJE玻璃面材安装区、FCG玻璃面材安装区、JBDE玻璃面材安装区和BFGD玻璃面材安装区；将B区每个分格中JH分格缝和HG分格缝取消，并将JHDE玻璃面材和JBH玻璃面材合并进而形成JBDE玻璃面材，BFGH玻璃面材和HGD玻璃面材合并进而形成BFGD玻璃面材；JBDE玻璃面材和BFGD玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可。
所述JBDE玻璃面材和BFGD玻璃面材为面积相等的等腰梯形结构。
所述AJE玻璃面材安装区和FCG玻璃面材安装区均对应安装有AJE玻璃面材和FCG玻璃面材，AJE玻璃面材和FCG玻璃面材为面积相等的三角形结构。
在S4步骤中，KLQO玻璃面材和PMNQ玻璃面材为面积相等的梯形结构。
在S4步骤中，LPQ玻璃面材和QON玻璃面材为面积相等的三角形结构。
在S3步骤中，JH分格缝和HG分格缝的长度相一致。
在S3步骤中，JE分格缝和FG分格缝的长度相一致。
在S3步骤中，JE分格缝、FG分格缝和BD分格缝之间彼此相互平行。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
本发明利用BIM技术的优势以及在不改变玻璃幕墙外观的情况下，通过调整立柱、横梁、分格柱以及玻璃面材的施工顺序，解决了双扭曲螺旋式玻璃幕墙在施工时，局部玻璃面材的竖向分格缝位置处在两条转折线之间、龙骨向外突出，玻璃面材安装到此位置时会出现翘脚的问题；解决了双扭曲螺旋式玻璃幕墙安装定位施工难度大的问题；保证了玻璃面材的快速安装，同时也保证了整体玻璃面材的双曲效果、玻璃面材的分格效果并大大的提高施工速率、质量和安全。
附图说明
图1是本发明原图主视结构的示意图；
图2是本发明立面结构的示意图；
图3是本发明A区主视结构的局部示意图一；
图4是本发明B区主视结构的局部示意图；
图5是本发明C区主视结构的局部示意图；
图6是本发明A区主视结构的局部示意图二；
图中：1、A区；11、AD立柱；12、BC立柱；13、AB横梁；14、DC横梁；15、BD分格柱；16、ABD玻璃面材；17、BCD玻璃面材；2、B区；21、J点；22、G点；23、H点；24、JH分格柱；25、HG分格柱；26、E点；27、F点；28、JE分格柱；29、FG分格柱；210、AJE玻璃面材；211、JHDE玻璃面材；212、HGD玻璃面材；213、JBH玻璃面材；214、BFGH玻璃面材；215、FCG玻璃面材；216、JBDE玻璃面材；217、BFGD玻璃面材；3、C区；31、KN立柱；32、LM立柱；33、KL横梁；34、NM横梁；35、LN分格柱；36、O点；37、P点；38、Q点；39、OQ分格柱；311、QP分格柱；312、KLQO玻璃面材；313、LPQ玻璃面材；314、QON玻璃面材；315、PMNQ玻璃面材。
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
参见图2至图6所示，本发明技术方案如下：
一种基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，玻璃幕墙整体呈四面体结构，所示四面体结构的四个立面均为螺旋扭曲面，每个立面均自下而上、由外向内旋转扭曲，包括以下步骤：
S1、在BIM中建模，根据玻璃幕墙上玻璃面材的形状以及组合形式，将玻璃幕墙自下而上分为A区1、B区2、C区3；
S1-1、其中A区1的高度为：20米以下，B区2的高度为：20米至46米，C区3的高度为：46米至64.3米；
S2、在A区1中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；
S2-1、在每个分格中先安装AD立柱11和BC立柱12，其次安装AB横梁13和DC横梁14，然后安装BD分格柱15，进而形成ABD玻璃面材16安装区和BCD玻璃面材17安装区；
S2-2、将ABD玻璃面材16和BCD玻璃面材17对应安装至玻璃面材区即可；
S2-3、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S3、在B区2中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；
S3-1、B区2每个分格中立柱和横梁的安装顺序同A区1；
S3-2、在B区2中，在AB横梁13中间设置J点21，在DC横梁14中间设置G点22，在BD分格柱15中间设置H点23；在J点21和H点23之间安装JH分格柱24，在H点23和G点22之间安装HG分格柱25；在AD立柱11中间设置E点26，在BC立柱12中间设置F点27；J点21和E点26之间安装JE分格柱28，F点27和G点22之间安装FG分格柱29；进而形成AJE玻璃面材210安装区、JHDE玻璃面材211安装区、HGD玻璃面材212安装区、JBH玻璃面材213安装区、BFGH玻璃面材214安装区和FCG玻璃面材215安装区；
S3-3、将AJE玻璃面材210、JHDE玻璃面材211、HGD玻璃面材212、JBH玻璃面材213、BFGH玻璃面材214和FCG玻璃面材215对应安装至玻璃面材区即可；
S3-4、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S4、在C区3中，每一层在高度方向分为4格，在宽度方向分为16格，共形成64个分格；
S4-1、在每个分格中先安装KN立柱31和LM立柱32，其次安装KL横梁33和NM横梁34，然后安装LN分格柱35，进而形成KLN玻璃面材安装区和LMN玻璃面材安装区；
S4-2、在每个分格中，KN立柱31中间设置O点36，LM立柱32中间设置P点37，LN分格柱35中间设置Q点38；O点36和Q点38之间安装OQ分格柱39，Q点38和P点37之间安装QP分格柱311，进而形成KLQO玻璃面材312安装区、LPQ玻璃面材313安装区、QON玻璃面材314安装区和PMNQ玻璃面材315安装区；
S4-3、将KLQO玻璃面材312、LPQ玻璃面材313、QON玻璃面材314和PMNQ玻璃面材315对应安装至玻璃面材区即可；
S4-4、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S5、在BIM中建模完成后，实际施工时，根据S1- S4步骤施工即可。
在步骤S3中，将B区2每个分格中JH分格柱24和HG分格柱25取消，进而形成AJE玻璃面材210安装区、FCG玻璃面材215安装区、JBDE玻璃面材216安装区和BFGD玻璃面材217安装区；将B区2每个分格中JH分格缝和HG分格缝取消，并将JHDE玻璃面材211和JBH玻璃面材213合并进而形成JBDE玻璃面材216，BFGH玻璃面材214和HGD玻璃面材212合并进而形成BFGD玻璃面材217；JBDE玻璃面材216和BFGD玻璃面材217对应安装至玻璃面材区即可；上述的结构设置通过优化玻璃幕墙上玻璃面材的组合方式，增加玻璃面材的面积，改变玻璃面材的形状，解决了JHDE和BFGH两块四边形玻璃面材的H角会出现15mm的翘脚问题，使JHDE和BFGH两块四边形玻璃面材贴合安装。
所述JBDE玻璃面材216和BFGD玻璃面材217为面积相等的等腰梯形结构。
所述AJE玻璃面材210安装区和FCG玻璃面材215安装区均对应安装有AJE玻璃面材210和FCG玻璃面材215，AJE玻璃面材210和FCG玻璃面材215为面积相等的三角形结构。
在S4步骤中，KLQO玻璃面材312和PMNQ玻璃面材315为面积相等的梯形结构。
在S4步骤中，LPQ玻璃面材313和QON玻璃面材314为面积相等的三角形结构。
在S3步骤中，JH分格缝和HG分格缝的长度相一致。
在S3步骤中，JE分格缝和FG分格缝的长度相一致。
在S3步骤中，JE分格缝、FG分格缝和BD分格缝之间彼此相互平行。
本发明利用BIM技术的优势以及在不改变玻璃幕墙外观的情况下，通过调整立柱、横梁、分格柱以及玻璃面材的施工顺序，解决了双扭曲螺旋式玻璃幕墙在施工时，局部玻璃面材的竖向分格缝位置处在两条转折线之间、龙骨向外突出，玻璃面材安装到此位置时会出现翘脚的问题；解决了双扭曲螺旋式玻璃幕墙安装定位施工难度大的问题；保证了玻璃面材的快速安装，同时也保证了整体玻璃面材的双曲效果、玻璃面材的分格效果并大大的提高施工速率、质量和安全。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：玻璃幕墙整体呈四面体结构，所示四面体结构的四个立面均为螺旋扭曲面，每个立面均自下而上、由外向内旋转扭曲，包括以下步骤：
S1、在BIM中建模，根据玻璃幕墙上玻璃面材的形状以及组合形式，将玻璃幕墙自下而上分为A区、B区、C区；
S1-1、其中A区的高度为：20米以下，B区的高度为：20米至46米，C区的高度为：46米至64.3米；
S2、在A区中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；
S2-1、在每个分格中先安装AD立柱和BC立柱，其次安装AB横梁和DC横梁，然后安装BD分格柱，进而形成ABD玻璃面材安装区和BCD玻璃面材安装区；
S2-2、将ABD玻璃面材和BCD玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可；
S2-3、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S3、在B区中，每一层在高度方向分为2格，在宽度方向分为8格，共形成16个分格；
S3-1、B区每个分格中立柱和横梁的安装顺序同A区；
S3-2、在B区中，在AB横梁中间设置J点，在DC横梁中间设置G点，在BD分格柱中间设置H点；在J点和H点之间安装JH分格柱，在H点和G点之间安装HG分格柱；在AD立柱中间设置E点，在BC立柱中间设置F点；J点和E点之间安装JE分格柱，F点和G点之间安装FG分格柱；进而形成AJE玻璃面材安装区、JHDE玻璃面材安装区、HGD玻璃面材安装区、JBH玻璃面材安装区、BFGH玻璃面材安装区和FCG玻璃面材安装区；
S3-3、将AJE玻璃面材、JHDE玻璃面材、HGD玻璃面材、JBH玻璃面材、BFGH玻璃面材和FCG玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可；
S3-4、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S4、在C区中，每一层在高度方向分为4格，在宽度方向分为16格，共形成64个分格；
S4-1、在每个分格中先安装KN立柱和LM立柱，其次安装KL横梁和NM横梁，然后安装LN分格柱，进而形成KLN玻璃面材安装区和LMN玻璃面材安装区；
S4-2、在每个分格中，KN立柱中间设置O点，LM立柱中间设置P点，LN分格柱中间设置Q点；O点和Q点之间安装OQ分格柱，Q点和P点之间安装QP分格柱，进而形成KLQO玻璃面材安装区、LPQ玻璃面材安装区、QON玻璃面材安装区和PMNQ玻璃面材安装区；
S4-3、将KLQO玻璃面材、LPQ玻璃面材、QON玻璃面材和PMNQ玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可；
S4-4、在每个分格中，玻璃面材之间的分格柱上对应设置有分格缝；
S5、在BIM中建模完成后，实际施工时，根据S1- S4步骤施工即可。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：在步骤S3中，将B区每个分格中JH分格柱和HG分格柱取消，进而形成AJE玻璃面材安装区、FCG玻璃面材安装区、JBDE玻璃面材安装区和BFGD玻璃面材安装区；将B区每个分格中JH分格缝和HG分格缝取消，并将JHDE玻璃面材和JBH玻璃面材合并进而形成JBDE玻璃面材，BFGH玻璃面材和HGD玻璃面材合并进而形成BFGD玻璃面材；JBDE玻璃面材和BFGD玻璃面材对应安装至玻璃面材区即可。
3.根据权利要求2所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：所述JBDE玻璃面材和BFGD玻璃面材为面积相等的等腰梯形结构。
4.根据权利要求2所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：所述AJE玻璃面材安装区和FCG玻璃面材安装区均对应安装有AJE玻璃面材和FCG玻璃面材，AJE玻璃面材和FCG玻璃面材为面积相等的三角形结构。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：在S4步骤中，KLQO玻璃面材和PMNQ玻璃面材为面积相等的梯形结构。
6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：在S4步骤中，LPQ玻璃面材和QON玻璃面材为面积相等的三角形结构。
7.根据权利要求1所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：在S3步骤中，JH分格缝和HG分格缝的长度相一致。
8.根据权利要求1所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：在S3步骤中，JE分格缝和FG分格缝的长度相一致。
9.根据权利要求1所述的基于BIM技术的双扭曲螺旋式玻璃幕墙施工方法，其特征在于：在S3步骤中，JE分格缝、FG分格缝和BD分格缝之间彼此相互平行。
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