论文 | 济南融创文旅城冰蓝球馆幕墙工程施工深化设计
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2024-11-06 11:08
北京
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作者：张清龙、李玉国、林学财、芦斌、栾德明、吴珍志 本文以济南融创文旅城冰蓝球馆幕墙工程为例， BIM技术、三维扫描在项目设计施工中的实践与应用。幕墙系统包括铝板幕墙、框架玻璃幕墙等，造型复杂，项目团队采用了多软件融合的BIM技术，解决了项目节点方案模拟及分析、参数化建模、批量化下单等难题，助力项目精确加工、精准安装，最终实现了良好的建筑效果。 非线性、双曲面、异形幕墙、BIM技术、参数化设计、三维扫描
本工程建筑高度：35.670米（室外地面至建筑屋面完成面，消防高度）,屋顶最高标高36.385米。建筑总面积：52294.16㎡，其中地上建筑面积：44896.10㎡；地下建筑面积：7398.06㎡。建筑主体结构形式：现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构及钢结构相结合。建筑所在区域的地面粗糙度类型：C类。建筑物耐火等级：一级。建筑物抗震设防烈度：7度设计基本地震加速度0.10g。本工程各建筑物用途及类别：比赛大厅，训练厅、看台、演艺等。篮球馆二层及以上采用玻璃幕墙与横向铝合金装饰条相结合的形式作为外墙装饰、屋顶采用直立锁边金属屋面体系作为装饰效果、局部铝板幕墙采用定距压块现场湿密封，胶缝宽度为15mm的装饰效果。二层采用竖明横隐玻璃幕墙作为装饰效果，首层采用竖明横隐小装饰扣盖的玻璃幕墙组成。(如下图所示)![]()
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1.1冰蓝球馆二层以上玻璃共计4924块玻璃，每一块玻璃尺寸都不一样，下图为原设计方案，（图1、2）。此方案玻璃的每个边副框均为变量尺寸。导致安装难度大，生产成本大等问题。我们运用rhino,grasshopperr软件，并结合玻璃生产厂家提供的玻璃冷压参数，进行参数化二次优化，大量减少玻璃副框的尺寸种类。如图（图3、4）![]()
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2.1采用三维扫描以和全站仪对主体结构进行复测逆向建模主体结构根据现场主体结构复测检查碰撞模型，并调整优化面板模型, 确保理论模型与现场结构合模，并满足幕墙安装所需空间。如图（图5）![]()
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2.2幕墙龙骨：整体建模分析，本工程的龙骨为扭曲龙骨，并且每根主龙骨扭曲角度不一样，都有自己的造型，每根龙骨需要统一编号并出加工数据，针对该项目运用grasshopper进行参数化优化及一键出图。大大提升出图效率。（如下图）,单根主龙骨安装，定位难度大，安装精度难以控制。解决方案：根据现场施工条件，龙骨共分成44榀，每一榀在地面进行拼装，全站仪全程跟踪测量。如图（图6）![]()
2.3每一榀龙骨吊装完成，都进行一次三维扫描，实时监测龙骨的精度，发现问题并及时调整，红色面为扫描后的龙骨模型，绿色为理论加工模型。两个模型进行偏差数据对比，发现问题并及时调整，如图（图7、8）![]()
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图7 龙骨吊装完毕进行二次三维扫描及时调整龙骨偏差 ![]()
2.4面板下料：玻璃、铝板、铝板装饰条均为不规则造型。通过grasshopper参数化优化，一键导出CAD加工图和料单，为可供加工厂识别的数据，进行加工生产。如图（图9、10、11）![]()
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3.1本项目全异形龙骨，提取数据和测量定位难度大，我们通过模型批量提取点位，点位和模型编号统一处理，方便施工人员操作。（图12、13）![]()
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通过BIM模型，对下料以及施工的区域进行有效的划分，对材料进行有效的统筹管理。（图14）![]()
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