【中玻網(wǎng)】一、參數化設計

　　BIM參數化設計是把幕墻設計的全要素都變成某個(gè)函數的變量，通過(guò)改變函數，或者說(shuō)改變算法，驅動(dòng)幕墻形體改變從而獲得不同的建筑設計方案。

　　幕墻設計作為一門(mén)建筑藝術(shù)，從根本上來(lái)講，具有反對邏輯的遺傳因子。美學(xué)理論也曾講過(guò)There is no debate for taste,遵循固化思維將找不到藝術(shù)的高等。但參數化設計同傳統的建筑設計并不矛盾，參數化設計是面向未來(lái)的，其生成的許多形式，是無(wú)法預想到的，反而可以作為設計師的一個(gè)具有啟發(fā)性的工具。

　　BIM的參數化設計將建筑幕墻構件的各種真實(shí)屬性通過(guò)參數的形式進(jìn)行模擬和計算，并進(jìn)行相關(guān)數據統計。在建筑信息模型中，建筑幕墻構件并不僅僅是一個(gè)虛擬的幾何構件，而且還附加了除幾何形狀以外的一些非幾何屬性，如構件的材料、材料的熱工性能、構件的造價(jià)、采購信息、重量、安裝編號等。BIM參數化設計的意義在于可以針對不同的設計參數，快速進(jìn)行造型、布局、節能、經(jīng)濟、疏散等的各種計算和統計分析，優(yōu)先采取合適的設計方案。這是BIM的參數化設計與一般只能實(shí)現幾何造型的參數化設計不同之處（圖3）。

　　值得一提的是，參數化和參數化設計的概念并不相同。參數化是指BIM軟件的建模能力，其是實(shí)現參數化設計的重要保證。適用于幕墻設計的BIM軟件，首先應該能夠提供BIM建模能力，以保證諸如圓型開(kāi)洞、折彎件等小型BIM構件的建模精度在工廠(chǎng)加工。

　　可允許的誤差范圍之內。美國建筑師學(xué)會(huì )（AIA-American Institute of Architects）使用模型詳細等級（LOD-Level of Detail）來(lái)定義BIM模型中的建筑構件的精度，BIM構件的詳細等級可以隨著(zhù)項目的發(fā)展從近似的模型逐步演變到建成后的模型，模型精度從粗到細，依次為：LOD100.Conceptual概念化模型；LOD 200.Approximate geometry近似構件（方案及擴初）；LOD 300.Precise geometry構件（施工圖及深化施工圖）；LOD400.Fabrication加工模型LOD 500.As-built竣工模型。一般建筑設計只要達到LOD100~LOD300的模型精度即可完成設計交付，但對于幕墻設計，為了保證幕墻的設計交付模型能夠在后續的工廠(chǎng)加工得到應用，BIM軟件的建模能力應達到LOD400的標準，這并不是任何一個(gè)BIM軟件都具備的參數化建模能力。

　　二、基于知識的可視化設計

　　基于BIM技術(shù)的三維虛擬設計環(huán)境將設計信息、模擬信息快速地傳遞給項目協(xié)作伙伴，提高了協(xié)作方的溝通效率，實(shí)現了所見(jiàn)即所得，減少了因設計返工帶來(lái)的經(jīng)濟損失?？梢暬捎糜谥T如幕墻邊角、洞口、交界處、梁底收邊等細部構造節點(diǎn)的設計交底，此外，通過(guò)可視化的展示，可以快速發(fā)現各有經(jīng)驗之間的矛盾，有助于提高設計的質(zhì)量。

　　BIM的可視化是通過(guò)實(shí)體構件的信息自動(dòng)生成的（圖4）。我們可以自動(dòng)生成幕墻模型多個(gè)視角的剖面圖、軸側圖來(lái)傳遞信息，這種“立體墻身”中的構件之間具有關(guān)聯(lián)性、反饋8性。當幕墻工程師修改了某個(gè)構件，與該構件相關(guān)的所有視圖將自動(dòng)更新，我們不再需要去分別修改平、立、剖。BIM的這種“關(guān)聯(lián)”可視化特性，不但提高溝通效率，而且提高了設計工程師的工作效率，解決了長(cháng)期以來(lái)圖紙之間的錯、漏、缺問(wèn)題。

　　三、“自頂向下”的設計

　　幕墻從概念設計、深化做造型設計、工廠(chǎng)加工到安裝，涉及的環(huán)節非常多，跨越了建筑和機械加工兩個(gè)領(lǐng)域，數據往往不能順利銜接，出現數據鏈條斷裂的情況?；贐IM的深化設計強調數據鏈條的可繼承性，以BIM模型為載體，采用“自頂而下”的設計思想，不但可以獲取上游的曲面造型數據，而且可以配合加工生產(chǎn)?！白皂敹隆钡腂IM設計，首先在設計的頂層構筑一個(gè)“頂層基本骨架”（Top BasicSkeleton），隨后的設計過(guò)程基本在該“頂層基本骨架”的基礎上進(jìn)行復制、修改、細化，完成深化設計的過(guò)程。例如項目的整個(gè)幕墻工程是“頂層基本骨架”，然后按照塔樓、樓層以及部位可以分拆為多個(gè)層次的“頂層基本骨架”，各個(gè)“頂層基本骨架”能夠表現該部位幕墻的幾何形狀和空間位置，能夠反映同其他“頂層基本骨架”的幾何約束關(guān)系。由此，幕墻“自頂而下”深化設計展開(kāi)的核心是“頂層基本骨架”，也是多個(gè)幕墻構件之間相互聯(lián)系的中間橋梁和紐帶。BIM軟件的參數化建模能力是“自頂而下”深化設計得以順利實(shí)現的基礎?；贐IM的參數化建模，可以通過(guò)參數驅動(dòng)設計結果的自動(dòng)修改。參數與模型的控制尺寸有明顯的對應關(guān)系，并且具有全局相關(guān)性，從而使得模型數據的改變在不同層次之間的傳遞變得即時(shí)?；贐IM的“自頂而下”設計主要有兩個(gè)特點(diǎn)：

　　幕墻的幾何造型可以方便地轉化成具有真實(shí)屬性的建筑構件。當我們改變參數使得幾何形體發(fā)生變化的同時(shí)，建筑構件也相應同步變化，這就使視覺(jué)形體與真實(shí)的幕墻構件關(guān)聯(lián)起來(lái)，視覺(jué)模型也就轉化為真實(shí)的“信息模型”。例如金屬幕墻的深化設計，基于BIM技術(shù)能夠按照建筑師的要求生成大型復雜曲面并方便地進(jìn)行曲面表皮分隔，把造型分割成小塊的、適合批量生產(chǎn)的、工藝簡(jiǎn)單的、材料節省的曲面面板，然后通過(guò)鈑金展開(kāi)成平面尺寸的圖紙進(jìn)行誤差較小或者無(wú)誤差的切割下料。而且，基于這些具有真實(shí)屬性的建筑構件，可以幫助企業(yè)逐步豐富和完善其參數化幕墻構件庫，有利于企業(yè)知識的積累和重用。