[发明专利]一种基于BIM的仿中式菱格纹格心幕墙的安装控制方法

权利要求书

1.一种基于BIM的仿中式菱格纹格心幕墙的安装控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.建模：以建筑物中心点为原点（0，0，0）创建幕墙BIM模型；

S2.合模：将与幕墙相关联的工序模型与幕墙模型同原点合并做碰撞检查，对查出的碰撞点进行一次幕墙模型表皮调整，确保幕墙将模型都能包裹住；

S3.复核：采用“放样复核法”进行工序的交接检，找出现场钢结构与幕墙模型之间偏差较大的点，并二次调整幕墙模型，确保幕墙外表皮能包裹钢结构；

S4.分析幕墙模型:将仿中式的菱格纹格心幕墙以三道主龙骨拆分组合成一个单元，具体将幕墙拆分为一个主龙骨最大通长14米的双跨单元和右侧紧邻的一列菱格纹格心组合在一起，作为一个控制单元；

S5.优化模型：优化曲面使幕墙铝板分格线呈放射分格网，优化龙骨菱格纹格心异形幕墙的表皮及龙骨为平面和直线段；

S6.“E形”线控面:在每个控制单元内选取13个控制点，形成一个“E形”完成这个控制单元内的铝板定位，多个控制单元的“E形”环绕，完成幕墙表面铝板的横向控制，多个控制单元的“E形”层加，完成幕墙表面铝板的纵向控制；

S7.参数化下料：

a.龙骨下料，在模型中，参数化提取龙骨尺寸，直接导出CNC数控模式；

b.铝板下料：任取双跨单元中的一个菱格纹格心，由“面板优化法”推演出“平面优化法”：A=（H/L+h/10）×100%，式中：A-翘高；H为翘曲值；L为分析面板长边的边长；h为拱高，当A翘高≤1.5%时优化为平面，推算出菱格纹格心框内的铝板h＜15mm，直接导出加工图进行加工；

S8.转接件定位与安装:采用Rhino与Grasshopper参数化建模，导出构件组装图并加工，安装时，测量人员采用参数化提取的转接件右下角模型坐标a，进行转接件的空间定位与安装；

S9.双跨单元的定位安装:每个控制单元内的双跨单元采用“六七定位法则”进行定位，参数化提取每个“E形”中6点空间坐标，依据此坐标，将双跨单元吊装至空间定位处，安装到位；

S10.铝板的定位：每个控制单元内的铝板采用“六七定位法则”进行定位，首先定位控制单元中第一列铝板，其次为第三列铝板，最后定位第二列铝板；

S11.铝板的安装：每个控制单元内先从左下角铝板安装，再从右上角安装，最后安装中间铝板完成一个控制单元的安装，之后调节施工偏差并重复以上步骤安装其他控制单元至全部铝板安装完成。

2.如权利要求1所述的基于BIM的仿中式菱格纹格心幕墙的安装控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，建筑幕墙与主体钢结构之间通过幕墙龙骨转接件焊接，提取所有幕墙龙骨转接件右下角的模型坐标a，利用全站仪，实测现场钢结构上幕墙龙骨转接件拟安装位置坐标，若此坐标与模型坐标a的偏差小于10mm则不需处理，继续比对下一处；若此坐标与模型坐标a的偏差大于10mm，则需采集此处钢结构的实际空间坐标，并二次调整幕墙模型，确保幕墙外表皮能包裹钢结构。

3.如权利要求1所述的基于BIM的仿中式菱格纹格心幕墙的安装控制方法，其特征在于：所述步骤S5中优化曲面时，以幕墙表皮分格的顶、底两端点不变，优化铝板分格线的中段，将分格线两端相连，选取此直线上距离幕墙表皮最远的点并向幕墙面做垂点M，幕墙表皮分格的顶、底两端点和M点组成一个平面，此平面与幕墙表皮相交，得到一条二维曲线，以此作为保持幕墙分格不变化的铝板分格线；优化龙骨时，龙骨与铝板分格线在空间上是相互重合的，所以取得的铝板分格线就是进行对折递进优化的主龙骨线，首先，连接顶、底两端点形成一条通长主龙骨线，若其拱高≥10mm，在此弧线中点处截为上下两段；分别取上下两段弧的拱高，若高拱≥10mm，则在上下两段弧的中点处截断；依次类推，直至截出的弧线拱高＜10mm，得到的幕墙主龙骨呈折线拼接。

4.如权利要求1所述的基于BIM的仿中式菱格纹格心幕墙的安装控制方法，其特征在于：所述步骤S10中铝板定位的具体操作为：参数化提取每个双跨单元的“E形”中7点空间坐标；

（1）一个控制单元的铝板从第1列开始

第1格心铝板：由“E形”中的2个“六点”与1个“七点”组成一个可控面，完成定位；

第2格心铝板：“E形”的2个“七点”与第1块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第4格心铝板：“E形”中的3个 “七点”，组成一个可控面，完成定位；

第3格心铝板：“E形”中的2个 “七点”与第4块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第5格心铝板：“E形”的2个“七点”与第4块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第6格心铝板：“E形”中的1个“六点”、1个“七点”与第5块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第7格心铝板：“E形”的2个“七点”与第6块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

（2）一个控制单元的第3列铝板次之定位

第8格心铝板：由本“E形”中的1个“六点”与相邻“E形”1个“六点”、1个“七点”组成一个可控面，完成定位；

第9格心铝板：由相邻“E形”2个“七点”与第8块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第11格心铝板：由相邻“E形”3个“七点”组成一个可控面，完成定位；

第10格心铝板：由相邻“E形”2个“七点”与第11块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第12格心铝板：由相邻“E形”2个“七点”与第11块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第13格心铝板：由相邻“E形”1个“六点”、1个“七点”与第12块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第14格心铝板：由相邻“E形”2个“七点”与第13块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

（3）一个控制单元最后确定的是第2列铝板

第15格心铝板：由本“E形”的2个“六点”与第2块铝板的一条边组成一个可控面，完成定位；

第16格心铝板：第3、15、14块铝板各一条边组成一个可控面，完成定位；

第17格心铝板：第4、16、13块铝板各一条边组成一个可控面，完成定位；

第18格心铝板：第5、17、12块铝板各一条边组成一个可控面，完成定位；

第19格心铝板：第6、18、11块铝板各一条边组成一个可控面，完成定位；

第20格心铝板：第7、19、10块铝板各一条边组成一个可控面，完成定位；

第21格心铝板：由本“E形”的2个“六点”与第20、9块铝板各一条边组成一个可控面，完成定位。