幕墙工程设计与施工数字化应用规范

1幕墙工程设计与施工数字化应用规范本文件规定了幕墙工程在数字化平台建设、设计、施工、交付的数字化应用要求。本文件适用于新建、扩建和改建的各类建筑幕墙工程的数字化设计与施工应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50009建筑结构荷载规范GB50500建设工程工程量清单计价标准GB/T21086建筑幕墙JGJ/T151建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程T/CBDA7-2016建筑幕墙工程BIM实施标准T/CMBN0013基于BIM的构件式玻璃幕墙全流程协同施工规范3术语和定义GB/T21086界定的术语和定义适用于本文件。4数字化平台建设4.1协同平台4.1.1宜建立统一的幕墙工程数字化协同平台，作为设计、施工、管理等各参与方信息交互和数据共享的载体。4.1.2协同平台，应具有良好的适用性和兼容性，模型文档、模型数据、问题跟踪协调、进度管控、协同数据分析、模型操控、信息化等功能齐全。4.1.3平台数据应具备版本管理功能，记录模型和文档的变更历史。4.1.4协同平台应具备完善的数据安全和隐私保护机制。4.2组织管理4.2.1项目开工前，建设单位应组织制定数字化应用实施方案，明确各阶段、各参与方的数字化工作内容、交付成果和时间节点。4.2.2各参与方应指定本单位的数字化负责人，负责本单位内部及与其他单位的数字化协同工作。4.2.3应设立项目数字化管理岗位，配备专职或兼职的数字化管理人员。4.3权限管理4.3.1应根据项目各参与方的职责分工，设置分级权限管理制度。4.3.2权限设置应包括但不限于以下层级：2a)管理员权限：负责平台配置、用户管理、权限分配、数据维护，由建设单位或委托的数字化管理单位持有；b)编辑权限：可上传、修改、删除模型和文档，由各专业主要设计、施工人员持有；c)审核权限：可浏览、批注、审查模型和文档，但不可修改，由项目负责人、技术负责人、监理人员持有；d)只读权限：仅可浏览、查阅模型和文档，由其他相关方或需知悉人员持有。4.3.3人员岗位变动或项目阶段变化时，应及时调整或注销相应权限，权限变更应保留记录。5设计数字化应用5.1方案设计幕墙工程方案设计阶段应用，具体要求如下：a)方案设计阶段应创建方案设计模型，表达幕墙的基本形态、区分和主要系统类型，精细程度宜符合T/CBDA7-2016附录A的要求；b)模型应具备实体或曲线属性的幕墙网格，可进行幕墙板块的模数化分析和优化；c)模型构件添加相应的材质信息，通过模型生成平面图、立面图、剖面图、轴测图、透视图、效果图、漫游动画、虚拟现实(VR)等，并可与业主以及相关方面进行可视化沟通；d)异形幕墙应拟合优化幕墙板块的模数、在保证建筑效果的前提下，将双曲板块优化为单曲或平面板块，降低加工难度和成本；e)应进行幕墙系统的结构计算、热工计算、室内采光等相关性能的数据分析。结构计算应符合GB50009的规定，热工计算应符合JGJ/T151的规定。5.2施工图设计幕墙工程施工图设计阶段应用，具体要求如下：a)创建与建筑、结构、机电等专业模型协同应用的幕墙施工图设计模型，精细程度宜符合T/CBDA7-2016附录A的要求；b)模型应精确表达幕墙的分格、龙骨系统、面板材料、开启扇、埋件位置等，构件尺寸、位置应与设计图纸一致；c)应进行全面的碰撞检查，检查幕墙与主体结构、机电管线、建筑装饰等专业的干涉冲突，生成碰撞检查报告，并协调相关专业修改设计；d)根据幕墙工程施工图设计模型的BIM建模软件，编制工程量清单，控制工程造价。基于模型编制工程量清单应符合GB50500的规定；e)基于模型生成二维施工图，包括平面图、立面图、剖面图、大样图、节点详图等，图纸应与模型保持一致，模型修改时图纸应同步更新；f)通过模型提取各部位的材料、构件、设备等相关属性信息，生成明细表，精确统计材料用量，具体包括：1)型材、面板、五金件、密封胶等主要材料的规格和数量；2)不同区域、不同系统的材料分类统计；3)预留预埋件的规格、数量和位置。5.3深化设计幕墙工程深化计阶段应用，具体要求如下：a)根据幕墙工程施工图设计模型，以及幕墙构件加工要求，创建加工图设计模型，精细程度宜符合T/CBDA7-2016附录A的要求；b)模型应包含构件的详细连接方式、节点工艺、组装工序、操作空间等工艺信息，优化用材类型和用量；c)应进行构件级的碰撞检查，检查构件之间、构件与埋件之间、构件安装空间与现场条件之间的干涉冲突；3d)基于模型生成构件加工图、组装图、安装图，以及物料清单（BOM），物料清单应包含每个构件的唯一编码、规格、数量、材质、表面处理等信息；e)异形幕墙的加工数据宜直接与数控加工设备对接，实现设计加工一体化。5.4三维扫描复核幕墙工程三维扫描复核，具体要求如下：a)在深化设计前或安装过程中，宜对主体结构进行三维扫描复核，获取实际结构尺寸和位置；b)扫描点云数据应与设计模型进行对比分析，生成偏差分析报告。当实际结构与设计偏差超出允许范围时，应在深化设计中予以调整；c)对于复杂节点、关键部位，宜采用扫描数据指导精确下料和定位安装。6施工数字化应用6.1数字化施工准备6.1.1数字化加工数字化加工，具体要求如下：a)根据材料加工的工艺要求，模拟数控加工的方式、加工工艺、加工数据的传递等工艺数据，并对获得的加工数据、加工路径、加工时间进行分析和优化；b)幕墙加工，不应现场加工操作；c)建立加工模型中每一个零件的独立存在的文件，具有唯一的材料编码。材料编码生成后，可根据设计变更，实时更新材料编号，并在生产过程中与材料共同延续。6.1.2数字化标识数字化标识，具体要求如下：a)二维码应采用耐候性材质，确保在运输、存放过程中可正常扫描读取；b)应建立基于二维码或RFID的构件身份标识系统。标识信息应包括：1)项目信息：工程名称、标段、楼号；2)构件信息：构件编号、规格尺寸、重量、材料牌号；3)生产信息：生产日期、生产班组、质检员、出厂状态；4)安装信息：安装位置、安装顺序号。6.1.3数字化物流数字化物流，具体要求如下：a)建立数字化供应链监测系统，通过移动终端扫描，实时追踪构件出厂、运输、进场、入库及安装状态；b)物流系统应支持以下功能：1)物流状态可视化：在地图上实时显示运输车辆位置和预计到达时间；2)进场验收电子化：扫描二维码调取构件信息，录入验收结果和影像资料；3)库存管理智能化：实时统计各类构件库存数量、存放位置，支持先进先出；4)安装进度联动：构件安装后自动更新状态，与现场进度同步。6.2数字化施工过程6.2.1数字化精准装配6.2.1.1数字化测量放样数字化测量放样，具体要求如下：a)现场测量放样应采用全站仪或三维激光扫描仪配合BIM模型进行，将模型坐标数据直接导入测量设备；4b)推广应用放线打印机器人系统。系统基于BIM模型提取放样点位信息，协同全站仪进行精准定位，实现无人工错误的自动化放线；c)放线机器人应具备障碍物自动检测和路径规划功能，适应复杂施工现场环境；d)测量数据应实时上传至数字化平台，与理论坐标自动比对，偏差超限时立即预警。6.2.1.2数字化辅助安装技术数字化辅助安装，具体要求如下：a)对造型复杂、空间定位困难的构件，宜采用AR/MR技术辅助安装。安装工人佩戴AR智能眼镜或使用平板电脑，可将BIM模型以虚实结合方式叠加于施工现场；b)复杂造型安装中，通过AR辅助可将平均安装误差控制在±2mm以内；c)AR系统应能显示以下信息；1)构件安装位置和边界线；2)螺栓孔位和固定顺序；3)标高、垂直度等控制数据；4)相邻构件关系和处理要求。6.2.2数字化要素管控6.2.2.1数字化质量管控体系数字化质量管控，具体要求如下：a)现场管理人员应通过移动终端实时查看BIM模型中的节点大样，核对龙骨安装的平整度、垂直度及进出位位置；b)关键工序完成后，应在数字化平台中进行报验和签认，形成电子化隐蔽工程记录；c)建立数字化质量巡检系统，支持以下功能：1)问题记录：拍照或录像，自动关联模型位置，选择问题类型整改通知：系统自动生成整改通知单，推送至责任班组；2)整改闭环：整改后上传影像资料，原检查人复核确认；3)统计分析：按问题类型、责任人、区域多维度统计，识别高频问题。6.2.2.2数字化隐蔽工程记录以下关键工序应形成数字化隐蔽工程记录：d)预埋件安装：位置坐标、锚固质量、防锈处理；e)龙骨焊接：焊缝长度、高度、外观质量、防锈处理；f)避雷连接：连接方式、电阻测试值；g)防火封堵：材料型号、厚度、密实度；h)防水处理：防水层做法、搭接长度、收边处理。6.2.2.3数字化进度管控系统数字化进度管控，具体要求如下：a)采用无人机定期巡航拍摄，获取施工现场全景影像，自动合成正射影像或倾斜摄影模型；b)将无人机影像与4D模拟进度对比，自动识别进度偏差并进行预警；c)每日利用全景影像设备对工程进行360°扫描，生成全景影像数据，形成每日施工影像档案，管理者通过扫描二维码即可远程查看现场实际状况；d)数字化平台应支持以下进度管理功能：1)计划进度与实测进度对比；2)关键线路监控与预警；3)资源负荷分析；4)进度滞后原因分析与纠偏措施跟踪。6.2.2.4数字化安全监管系统5数字化安全监管，具体要求如下：a)在数字化平台中划定危险源区域，对作业人员安全教育、技术交底进行电子存档和动态监控；b)大型设备智能监控：1)塔式起重机防碰撞系统：实时监测塔吊位置、臂长、回转角度，预防碰撞事故；2)钢结构安全监测：对关键杆件进行内力监测、位移监测，为卸荷等关键工序提供数据支撑；3)深基坑监测：采用亚毫米级精度位移监测设备，实时监测基坑变形。c)人员管理数字化：1)劳务实名制：人脸识别考勤，与工资发放联动；2)智能安全帽：精准定位人员轨迹，记录进入危险区域报警；3)教育培训电子档案：记录安全教育、技术交底参与情况。6.2.2.5数字化环境管控系统数字化环境管控，具体要求如下：a)施工现场应设置智能环境监测设备，实时监测扬尘、噪声、温湿度等环境指标；b)环境监测系统应与智能喷淋设施联动，当扬尘超标时自动启动喷淋降尘，实现绿色施工。6.3数字化施工验收6.3.1数字化模型核验6.3.1.1数字化竣工模型数字化竣工模型，具体要求如下：a)施工过程中发生的设计变更、材料替换、尺寸调整等信息，必须及时在BIM模型中进行修模，确保模型真实反映最终竣工状态；b)竣工模型应经过与现场实测数据的比对验证，关键控制点偏差应符合GB/T21086要求；c)竣工模型应达到LOD400精度要求，包含以下信息：1)几何信息：最终安装尺寸、位置坐标、连接方式；2)材料信息：品牌、型号、批次、性能参数；3)质量信息：检验报告、隐蔽记录、检测数据；4)生产信息：加工厂家、生产日期、操作人员；5)安装信息：安装班组、安装日期、验收人员。6.3.1.2数字化三维扫描数字化三维扫描验收，具体要求如下：a)幕墙安装完成后，宜采用三维激光扫描仪对已完成面进行扫描，获取点云数据；b)将点云数据与BIM竣工模型进行对比分析，生成偏差色谱图，直观展示各区域的安装偏差情c)对偏差超限部位，应标注具体位置和偏差值，作为整改依据。整体安装精度应满足设计要求，复杂造型安装误差可控制在±2mm以内。6.3.2数字化性能验证6.3.2.1数字化无损检测数字化无损检查技术应用，具体要求如下：a)采用无人机巡检辅助高空部位验收，对难以搭设脚手架的区域进行近距离检查；b)推广使用红外热成像技术辅助验收：1)检测幕墙渗漏隐患：通过温差分析识别可能渗水部位；2)检查保温层缺陷：识别保温材料缺失或厚度不足区域；3)检测玻璃中空层失效：识别中空玻璃密封失效导致的温度异常。6.3.2.2数字化辅助验收6数字化辅助验收，具体要求如下：a)采用BIM+AR技术辅助隐蔽工程验收，将BIM虚拟模型与现场实景相结合，通过虚实对比验证施工质量；b)AR验收应能直观显示管线位置、连接节点、预埋件位置等隐蔽内容，提高验收效率和准确性。6.3.2.3数字化数据采集数字化数据自动采集，具体要求如下：a)淋水试验、水密性性能检测、气密性性能检测、抗风压性能检测、防雷接地电阻