基于BIM平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构及方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，涉及一种基于bim平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构及方法。

背景技术：

随着设计理念的革新以及施工技术的进步，建筑幕墙从简单化、规整化向多元化、复杂化发展，越来越多建筑表皮采用复杂造型多维曲面，现在的双层幕墙设计施工做法是内层幕墙完成后，预留设置好连接件，现场焊接外层幕墙龙骨，龙骨现场制作完成后再安装铝板面板，由于幕墙龙骨，玻璃以及铝板的加工工期长，再加上由于生产误差、拼装角度等原因而无法安装，其工期长湖发生较长时间的延误，同时焊接外层幕墙龙骨产生的焊渣会破坏已完成玻璃表面，不利于玻璃板块的成品保护。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种缩短了双层幕墙的施工工期，现场简化了施工安装顺序，减少对成品玻璃影响的基于bim平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构及方法

为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于bim平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构及方法，包括：

将测量以及放样获得的土建主体结构图纸导入bim三维软件进行参数化建模获得bim模型；

基于bim模型得到与土建主体结构适配的内层无理曲面玻璃幕墙、外层无理曲面铝板幕墙、龙骨、连接件以及驳接件，工厂根据从bim模型导出的内层无理曲面玻璃幕墙、龙骨、连接件以及驳接件详图进行加工生产；

将生产完成的内层无理曲面玻璃幕墙、龙骨、连接件以及驳接件输送至施工现场，内层无理曲面玻璃幕墙通过龙骨、连接件与土建主体结构进行位置调整进行内层幕墙的装配安装，同时将驳接件装配至连接件上；

将内层幕墙的测量以及放样信息导入至bim模型中，在bim模型中将外层无理曲面铝板幕墙划分为若干铝板单元板，再从bim模型导出铝板单元板详图，在装配内层无理曲面玻璃幕墙的同时加工生产铝板单元板；

将生产完成的铝板单元板输送至施工现场，铝板单元板通过驳接件与连接件进行位置调整并完成外层幕墙的装配安装。

进一步地，在bim模型里将内层无理曲面玻璃幕墙划分为若干无理曲面玻璃幕墙构件，工厂对无理曲面玻璃幕墙构件以及铝板单元板进行加工生产。

进一步地，在装配安装内层幕墙的过程中，在安装内层无理曲面玻璃幕墙出现装配误差时，通过在三维方向可调的连接件对内层无理曲面玻璃幕墙进行位置调整，直至完成装配的内层幕墙与建立的bim模型匹配。

进一步地，在装配安装外层幕墙的过程中，在安装外层无理曲面铝板幕墙出现装配误差时，通过在三维方向可调的驳接件对外层无理曲面铝板幕墙进行位置调整，直至完成装配的外层幕墙与建立的bim模型匹配。

进一步地，在内层幕墙装配过程中，将实时得到的连接件的点位信息导入至bim模型中，对bim模型中的外层无理曲面铝板幕墙的参数进行实时分析和优化。

进一步地，在外层幕墙装配过程中，当铝板单元板装配位置未设置有相应驳接件时，将所述铝板单元板侧边与一相邻铝板单元板固定连接为一体，另一侧与另一相邻铝板单元板拼接在一起。

本发明还包括一种基于bim平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构，包括主体土建结构、龙骨、连接件以及驳接件，所述主体土建结构上设置有预埋件，所述龙骨与所述预埋件连接，所述连接件设置在所述龙骨上，所述连接件上设置有用于装夹无理曲面玻璃幕墙构件的连接夹具，所述驳接件设置在所述连接夹具上，所述连接夹具自由端与铝板单元板连接，所述无理曲面玻璃幕墙构件通过龙骨、连接件与土建主体结构进行位置调整，使得若干无理曲面玻璃幕墙构件在土建主体结构上形成内层无理曲面玻璃幕墙，所述铝板单元板通过驳接件进行位置调整使其在内层无理曲面玻璃幕墙上形成外层无理曲面铝板幕墙。

进一步地，所述连接件包括钢支座以及连接座，所述钢支座与所述龙骨连接，所述连接座与所述连接夹具连接，所述钢支座与所述连接座铰接。

进一步地，所述连接夹具包括两夹板，两夹板通过横轴连接，所述夹板内侧设置有用于夹持无理曲面玻璃幕墙构件的夹盘，所述横轴上设置有支撑块，所述支撑块设置在两夹板之间，且所述支撑块上设置有用于夹持无理曲面玻璃幕墙构件的支撑槽。

进一步地，所述驳接件包括驳接支座、驳接杆、驳接套筒，所述驳接支座设置在所述连接夹具上，所述驳接套筒与铝板单元板连接，所述驳接套筒上设置有螺纹孔，所述驳接杆穿设在所述螺纹孔上，所述驳接杆自由端上设置有万向球头，所述驳接支座上开设有与所述万向球头相匹配的容置腔，所述万向球头设置在所述容置腔内，所述容置腔上设置有盖板，通过万向球头在容置腔内转动来改变与驳接套筒连接的铝板单元板的相对位置。

本发明的有益效果：

本发明提供一种可应用在建筑造型超级复杂和工工期非常短的情况的方法，在完成施工的土建主体结构上，在对内层幕墙以及驳接件的装配的同时进行铝板单元板生产，铝板单元板通过驳接件与连接件进行位置调整并完成外层幕墙的装配安装，不仅有效保证玻璃安装后成品保护，还极大的缩短了双层幕墙的施工工期，提高了工作效率；铝板单元板全部在工厂内加工好再运至现场直接安装铝板单元板块整体安装，使得铝板板块的加工精度提高很多，且现场简化了施工安装顺序，减少玻璃安装完成后在安装铝板单元板对成品玻璃保护的影响。

附图说明

图1是本发明的一种基于bim平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构示意图。

图2是图1中a的局部放大示意图。

图3是本发明的连接件示意图。

图中标号说明：1、龙骨；2、钢支座；21、连接座；22、螺栓；23、第一齿面；3、无理曲面玻璃幕墙构件；4、铝板单元板；5、连接夹具；51、夹板；52、夹盘；53、横轴；54、支撑块；55、连接螺钉；6、驳接支座；61、驳接套筒；62、驳接杆；63、万向球头；64、盖板；65、锁止螺栓；7、拼接件；71、拼接螺钉；72、拼接齿面；73、调节孔；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-3所示，一种基于bim平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构及方法，包括：

将测量以及放样获得的土建主体结构图纸导入bim三维软件进行参数化建模获得bim模型；

基于bim模型得到与土建主体结构适配的内层无理曲面玻璃幕墙、外层无理曲面铝板幕墙、龙骨、连接件以及驳接件，工厂根据从bim模型导出的内层无理曲面玻璃幕墙、龙骨、连接件以及驳接件详图进行加工生产；

将生产完成的内层无理曲面玻璃幕墙、龙骨、连接件以及驳接件输送至施工现场，内层无理曲面玻璃幕墙通过龙骨、连接件与土建主体结构进行位置调整进行内层幕墙的装配安装，同时将驳接件装配至连接件上；

将内层幕墙的测量以及放样信息导入至bim模型中，在bim模型中将外层无理曲面铝板幕墙划分为若干铝板单元板，再从bim模型导出铝板单元板详图，在装配内层无理曲面玻璃幕墙的同时加工生产铝板单元板；

将生产完成的铝板单元板输送至施工现场，铝板单元板通过驳接件与连接件进行位置调整并完成外层幕墙的装配安装。

本发明提供一种可应用在建筑造型超级复杂和工工期非常短的情况的方法，在完成施工的土建主体结构上，在对内层幕墙以及驳接件的装配的同时进行铝板单元板生产，铝板单元板通过驳接件与连接件进行位置调整并完成外层幕墙的装配安装，不仅有效保证玻璃安装后成品保护，还极大的缩短了双层幕墙的施工工期，提高了工作效率；内层无理曲面玻璃幕墙通过连接件与土建主体结构进行位置调整，铝板单元板通过驳接件与内层幕墙进行位置调整，确保内外双层幕墙在一定误差范围内安装可调可控，不仅简化了工作流程，有效提高施工精度，从而保障工程进度和质量；铝板单元板全部在工厂内加工好再运至现场直接安装铝板单元板块整体安装，使得铝板板块的加工精度提高很多，且现场简化了施工安装顺序，减少玻璃安装完成后在安装铝板单元板对成品玻璃保护的影响。

所述铝板单元板包括铝板龙骨架以及设置在所述铝板龙骨架两侧的铝盖板，铝板龙骨架与铝盖板装配完成后输送至施工现场。

具体的，内层无理曲面玻璃幕墙可从使用功能定为防水构造层，完成后幕墙防水性封闭，同时满足保温、节能、隔声、隔热性能，在安装内层无理曲面玻璃幕墙完成后，再安装挑出单点球铰连接件(驳接件)。

在bim模型里将内层无理曲面玻璃幕墙划分为若干无理曲面玻璃幕墙构件，工厂对无理曲面玻璃幕墙构件以及铝板单元板进行加工生产。

在装配安装内层幕墙的过程中，在安装内层无理曲面玻璃幕墙出现装配误差时，通过在三维方向可调的连接件对内层无理曲面玻璃幕墙进行位置调整，直至完成装配的内层幕墙与建立的bim模型匹配。

在装配安装外层幕墙的过程中，在安装外层无理曲面铝板幕墙出现装配误差时，通过在三维方向可调的驳接件对外层无理曲面铝板幕墙进行位置调整，直至完成装配的外层幕墙与建立的bim模型匹配。

在内层幕墙装配过程中，将实时得到的连接件的点位信息导入至bim模型中，对bim模型中的外层无理曲面铝板幕墙的参数进行实时分析和优化。

具体的，预先用放样机器人确定空间龙骨和连接件的点位，确定好驳接爪的空间点位，按三维点位点位置固定驳接件，驳接件安装的过程中，放样机器人跟踪定位确保控制安装驳接件定位准确性，在安装完毕驳接件后，通过脚手架以及吊车或吊篮的帮助安装铝板，最后铝板单元板块通过预留驳接套筒和驳接件连接固定，其可对外层幕墙安装进行实时分析和调整，保证外层幕墙的测量定位、施工放样定位和安装工序准确无误。

参照图1中a，b位置，在外层幕墙装配过程中，当铝板单元板装配位置未设置有相应驳接件时，即该铝板单元板安装位置没有相应的连接件的点位，将该铝板单元板侧边与一相邻铝板单元板固定连接为一体(位置b)，其另一侧与另一相邻铝板单元板拼接在一起(位置a)。

具体结构为所述铝板单元板和另一相邻铝板单元板的铝板龙骨架上均设置有拼接件，两拼接件之间通过拼接螺钉固定连接，所述拼接件上设置有拼接齿面，两拼接件通过拼接齿面快速定位啮合，所述拼接件上还开设有调节孔，所述拼接螺钉穿设过两调节孔将两拼接件固定安装。

通过拼接件上的拼接齿面以及调节孔，可快速调整两拼接的铝板单元干之间的位置，保证外层幕墙安装效果。

本发明还包括一种基于bim平台的无理多向曲面双层幕墙施工结构，包括主体土建结构、龙骨、连接件以及驳接件，所述主体土建结构上设置有预埋件，所述龙骨与所述预埋件连接，所述连接件设置在所述龙骨上，所述连接件上设置有用于装夹无理曲面玻璃幕墙构件的连接夹具，所述驳接件设置在所述连接夹具上，所述连接夹具自由端与铝板单元板连接，所述无理曲面玻璃幕墙构件通过龙骨、连接件与土建主体结构进行位置调整，使得若干无理曲面玻璃幕墙构件在土建主体结构上形成内层无理曲面玻璃幕墙，所述铝板单元板通过驳接件进行位置调整使其在内层无理曲面玻璃幕墙上形成外层无理曲面铝板幕墙。

所述连接件包括钢支座以及连接座，所述钢支座与所述龙骨连接，所述连接座与所述连接夹具连接，所述钢支座与所述连接座铰接。

所述钢支座上设置有第一齿面，所述连接座上设置有第二齿面，所述钢支座与连接座通过螺栓铰接，且所述第一齿面与所述第二齿面啮合，通过两齿面啮合实现快速定位锁紧，螺栓可将完成定位的钢支座以及连接座进行固定连接。

带齿的钢支座以及连接座，其可实现与连接座连接的连接夹具在同一方向的垂直可调，通过无理曲面玻璃幕墙构件边角位置其可以调整连接座在钢支座上的倾斜角度，方便现场的安装。

所述连接夹具包括两夹板，两夹板通过横轴连接，所述夹板内侧设置有用于夹持无理曲面玻璃幕墙构件的夹盘，所述横轴上设置有支撑块，所述支撑块设置在两夹板之间，且所述支撑块上设置有用于夹持无理曲面玻璃幕墙构件的支撑槽。

所述支撑槽将所述支撑块分隔成4、6或者8用于容纳无理曲面玻璃幕墙构件的定位槽，所述支撑槽的数量与所述无理曲面玻璃幕墙构件数量相同。

所述夹板一侧开设有弧形槽，所述弧形槽上穿设有连接螺钉，所述连接螺钉与所述支撑块连接，所述支撑块通过所述连接螺钉与所述夹板固定连接。

所述连接螺钉沿着所述弧形槽旋转角度为0°-30°，可使得支撑块快速拟合多块无理曲面玻璃幕墙构件，保障内层无理曲面玻璃幕墙的定位准确性。

所述驳接件包括驳接支座、驳接杆、驳接套筒，所述驳接支座设置在所述连接夹具上，所述驳接套筒与铝板单元板连接，所述驳接套筒上设置有螺纹孔，所述驳接杆穿设在所述螺纹孔上，所述驳接杆自由端上设置有万向球头，所述驳接支座上开设有与所述万向球头相匹配的容置腔，所述万向球头设置在所述容置腔内，所述容置腔上设置有盖板，通过万向球头在容置腔内转动来改变与驳接套筒连接的铝板单元板的相对位置，通过调节万向球头实现铝板单元板无理多向三维方向的施工安装，施工进度和质量得以可靠保障。

所述盖板侧面均匀设置有多个锁止孔，所述锁止孔上设置有锁止螺栓，所述锁止螺栓与所述驳接杆的外壁抵接。

通过驳接杆在驳接套筒螺纹孔上转动使其发生相对位移，驳接件上的驳接套筒和驳接杆都有一定的调节余量，可快速调整铝板单元板与驳接件之间的相对位置，通过万向球头在容置腔内转动来改变与驳接套筒连接的铝板单元板的相对位置，实现铝板单元板的万向调节，通过上述结构能调节铝板单元板进出面距离和高度标高，确保铝板单元板安装的平整度和外视效果。

通过驳接件以及连接件对内外双层幕墙采用三维方向可调连接，铝板与内层幕墙连接采用万向调整连接，确保在主体结构完成后在一定误差范围内外层幕墙安装可调可控，无理曲面玻璃幕墙构件边角位置其可以调整连接座在钢支座上的倾斜角度，方便现场的安装。

本发明采用bim放样机器人+三维扫描仪测量和放样，三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云，这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型(三维重建)，利用其快速、精准、智能、操作简便、劳动力需求少的优势，将bim模型中的数据直接转化为现场的精准点位。同时还可以将三维模型直接导入手簿，在模型上抓点放样，避免了传统作业中点坐标计算、输入等繁琐过程和出错机会，简化了工作流程，超越了传统施工精度，极大提高测量工作效率，放样效率是传统方法的3-5倍，从而保障工程进度和质量。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

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