幕墙BIM是基于BIM模型的幕墙信息技术，通过将设计、加工制作、安装施工等信息共同定义到三维数字化模型当中，能够更好地保证幕墙定义数据的唯一性。本文以CATIA软件系统为例，研究幕墙BM模型的定制技术，并举例说明其应用。

幕墙的BIM参数化建模

幕墙BIM参数化建模与二维参数化建模不同，其主要区别在于BIM模型更能清晰地表达幕墙的构件，其模型参数也能更好地反映实物特征。三维模型允许从任意角度观看，比二维模型更加直观，使设计人员能够将工作重点放在结构设计及其优化方面。参数化建模的特征参数选择非常重要，合理的特征参数能够方便地控制和生成实物的BIM模型，特征参数发生变化能够直接地带动三维模型的协同变化。

 幕墙开启“单元”进行三维建模的步骤与方法

 利用CATIAV5的知识工程模块可以进行三维参数化建模，CATIAV5可视化尺寸驱动与参数驱动功能极大地方便了三维建模，不需要或极少的编程即可实现三维参数化建模。

 幕墙设计是比较复杂的设计领域，首先是玻璃幕墙，包括明框、隐框和半隐框幕墙，且有很多型材系统，各有其特点，此外还有石材幕墙、金属板幕墙、人造板材幕墙和点支承玻璃幕墙等。现以幕墙开启“单元”为例，对参数化建模的方法和设计步骤进行说明。

 1.参数化设计模型的建立

 (1)建立幕墙开启“单元”的三维实体模型，可以采用两种设计方法，一种是自底向上(bottom~up)，另一种是自顶向下(top-down)，实际建模时可根据资料提供情况进行选择。创建组成开启“单元”各个“产品”(部件)参数化构件的实体模型[5-6]见图1~6。

 (2)设置用户参数见表2，并分别赋予初始值，其它构件、部件以这两个参数为基准，进行长度计算。

 建模结束后形成可视化特征树，包含建模信息:实体、参数和发布等，本例的特征树。

 (3)属性信息通过EXCEL表格建立属性信息是幕墙BIM的特征之一，通过CATIA系统，可以采用EXCEL表格建立参数或变量，并能够实现双向信息传递，实现协同设计。传统的3D技术不能附加属性信息，阻碍了信息的传递。

 2.开启单元的虚拟装配设计

 CATIA系统提供创建约束机制，将相邻构件间的关系进行约束，在变量发生改变或构件发生移动，通过约束关系带动约束构件发生相应变化，达到参数化建模及模型修改的目的。

 按自底向上的设计方法在CATlAV5装配设计模块中导入业已建立的组成开启“单元”的各个参数化构件、部件模型，在构件之间施加必要的约束，创建虚拟装配模型，图1。

 3.整体装配干涉检查

 在各个构件(或部件、零件)装配设计阶段按要求完成各个构件之间的约束定义后，还可对整体进行装配干涉检查，以便及早发现问题，及时修改，减少错误。

 4.幕墙开启单元的调用

 开启单元定制是幕墙设计中的一个较小部分，通过类似的技术可以建立单元式幕墙、构件式幕墙等底层“产品"的单元定制，由于引入信息化技术，可以在引用时对信息实现继承，并可通过软件系统进行解读，达到信息有效传递的目的。

 但令人遗憾的是目前软件系统在数据库信息传递中存在较大瓶颈，主要表现在:

 (1)数据文件数目较多、管理繁琐、整体性差，可能导致数据的丢失或错误引用。

 (2)数据量大，数据信息重叠量大，未采用二进制形式或压缩格式，导致数据无法顺利读取，一些较大模型甚至会出现“死机”现象，给幕墙BIM的应用受到一定的限制。

BIM技术与软件的应用使得如今的幕墙设计有了全新的变化，而由于BIM技术对于信息数据的处理使得幕墙基本单元定制技术得到了全面性的发展，通过底层单元可以将幕墙的设计、加工制作、安装施工等信息集成并在全生命周期内进行传递，减少纸质文件的使用和归档，未来会改变行业的游戏规则。采用这样的先进设计方法，无疑可以缩短产品的设计周期，提高设计质量，减少设计成本。

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