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　　你知道嗎?極簡主義的蘋果專賣店，其建筑設計用的玻璃幕墻是超貴的!

　　天價玻璃貴的離譜

　　一位北京某蘋果零售店的員工透露，蘋果店所使用的玻璃幕墻、玻璃樓梯的造價極為昂貴。一般蘋果店玻璃外墻的單塊造價每塊高達3萬美元。巨型玻璃門單價達到10萬美元之巨。就連玻璃樓梯上每一級的臺階造價都高達5000美元。樓梯兩側弧形玻璃扶手的價格更是貴到難以想象。

　　據業內人士爆料：

　　1、一塊玻璃2007年是20萬，也是蘋果店裝修中唯一國產的，三里屯店面開店投資了2000萬。2、玻璃是國內專門定制的，不銹鋼是日本的，都是訂制裝船運輸。而且蘋果包產能，別人有錢也買不著。3、店面開業前參與過內部會議，蘋果全球副總裁說，玻璃確認是中國的，樓梯玻璃蘋果擁有專利;不銹鋼是日本一種霧化面不銹鋼;木頭是美國的楓木;清潔工每月有美國飛過來的專業團隊清潔，日常除外!4、中國蘋果店第一批員工確認玻璃是中國產的，一塊不止20萬，隔幾個月會有美國人來打磨（詞條“打磨”由行業大百科提供）維修(陪他們通宵修過)。

　　蘋果店的玻璃外形究竟有多貴打碎玻璃賠不起一塊45萬美元

　　據美國電視臺ABC7News報道，位于科羅拉多州的蘋果店在2013年遭到了強盜的襲擊。一伙盜賊使用3塊石頭雜碎了這家店面的玻璃門，侵入店鋪，搶走了價值6.4萬美元的蘋果產品。然而，這并非是這家店的最大損失，那扇被雜碎的玻璃門就價值10萬美元!

　　2014年初，位于美國紐約第五大道的蘋果旗艦店，入口處玻璃門被一輛掃雪車撞壞，有一片玻璃被撞成“雪花屏”，這家店損失嚴重。據悉，2011年，這家店面的90片玻璃更換為15片，耗費約670萬美元，也就是說，一塊玻璃相當于45萬美元，但這還沒有包括人工費用。如此昂貴的玻璃，也就只有蘋果這個土豪用得起了。

　　思考：面對蘋果天價玻璃!BIM將如何影響幕墻行業?

　　建筑行業面臨著來自多方面的挑戰，特別是來自國外設計公司的強大競爭。快速發展的城市建設帶來了越來越緊迫的設計任務，層出不窮的新材料、新技術，以及新的設計思想，這些都要求設計人員不斷更新自我，進行再學習。

　　2006年，美國建筑師協會曾經發出過一個警告：不懂建筑信息模型(BIM，BuildingInformationModeling)的建筑師，不久的將來將失去獲得OFFER的機會。在美國，隨著BIM的推廣，所有的建筑業務，包括設計、設計審核、預算、工程管理等，將會整合到一起。

　　上海中心主體建筑結構高580m，總高度為63m，將通過整合三維數字化新技術打造“數字DNA”，在建筑的全生命周期實現信息化BIM。據說上海中心采用BIM技術后，電腦里的上海中心就如同一部3D電影，不僅能準確反映建筑物的外觀結構，而且內部的每一根鋼筋、每一根管線的位置和走向都能清楚地立體再現，哪怕是小到一個閥門，安裝在哪一層、哪一個房間、什么牌子，都能在電腦中快速地搜尋到。在上海中心的招標中，要求企業必須使用BIM軟件。

　　言歸正傳：BIM在建筑中為何如此重要?BIM是什么?它會給幕墻行業帶來什么影響?

　　1、建筑信息模型(BIM)概述

　　建筑幕墻工程設計是建筑幕墻工程建設的龍頭。在過去的20年中，CAD（詞條“CAD”由行業大百科提供）技術的普及推廣，使建筑師、工程師們從手工繪圖走向電子繪圖。甩掉圖板，將圖紙轉變成計算機中2D數據的創建，可以說是建筑幕墻工程設計領域第一次革命。CAD技術的發展和應用，使傳統的設計方法和生產模式發生了深刻變化，設計效率提高了十幾倍到幾十倍，大大縮短了設計周期，提高了設計質量。

　　但二維圖紙不能直觀體現建筑幕墻的各類信息，所以在設計中，制作實體模型也是經常使用的建筑表現手段。為了在整個設計過程中溝通設計意圖，建筑師和建筑幕墻工程師有時需要同時用實體模型和圖紙兩種方式，以彌補單一方式的不足。應用計算機后，設計人員一直在探索如何使用軟件在計算機上進行三維建模。

　　最早實現的是用三維線框圖去表現所設計的建筑物，但這種模型過于簡化，僅僅滿足了幾何形狀和尺寸相似的要求。后來出現了諸如3DStudioVIZ、FormZ這類專門用于建筑三維建模和渲染的軟件，可以給建筑幕墻表面賦予不同的顏色以代表不同的材質，再配上光學效果，可以生成具有照片效果的建筑效果圖。但是這種建立在計算機環境中的建筑三維模型，只能用來推敲設計的體量、造型、立面和外部空間，并不能用于施工。

　　對于一個可以應用于建筑幕墻施工的設計來說，附屬在建筑幕墻設計上的信息是非常多的，設計人員除了需要確定建筑幕墻的幾何尺寸、所用的材料，還需要確定建筑幕墻的抗風壓強度、抗震、氣密、水密、變形、施工工藝、傳熱系數（詞條“傳熱系數”由行業大百科提供）等很多信息。如果不確定這些信息，建筑概預算、建筑施工等很多后續的工作就無法進行。而原有的建筑物三維表面模型，無法做到在模型上附加這么多信息。

　　隨著建筑幕墻工程規模越來越大、建筑幕墻越來越高、建筑幕墻體形越來越復雜，附加在建筑幕墻工程項目上的信息量也越來越大。建筑幕墻工程信息會對整個建筑工程周期乃至整個建筑物生命周期都產生重要的影響。對這些信息利用得好、處理得好，就能夠節省工程開支，縮短工期，也可以惠及使用后的維護工作。因此，十分需要在建筑幕墻工程中廣泛應用信息技術，快速處理與建筑工程有關的各種信息，合理安排工期，控制好生產成本，盡量消滅建筑幕墻由于設計不當甚至是錯誤所造成的工程損失以及工期延誤。鑒于此，就必須在整個建筑幕墻工程周期乃至整個建筑幕墻生命周期中，實現對信息的全面管理。建筑設計作為建筑工程的龍頭專業，也是整個建筑工程信息的源頭，在建筑幕墻信息化中肩負十分重要的責任。BIM——建筑信息模型，為建筑幕墻工程設計領域帶來了第二次革命，從二維圖紙到三維設計的革命，是一次真正的信息革命。

　　2、建筑信息模型(BIM)的概念

　　建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM)是近兩年來出現在建筑界中的一個新名詞，其定義為：創建并利用數字模型對項目進行設計、建造及運營管理的過程。

　　它的全面應用將提高建筑工程的集成化程度，也為建筑業的發展帶來效益，使設計乃至整個工程的質量和效率提高，成本降低，是引領建筑業信息技術走向更高層次的一種新技術。

　　BIM通過數字信息仿真模擬建筑幕墻所具有的真實信息，不僅僅是幾何形狀描述的視覺信息，還包含大量的非幾何信息，如材料的強度、性能、傳熱系數，構件的造價、采購信息等。BIM是通過數字化技術，在計算機中建立一個虛擬建筑幕墻，提供了一個單一的、完整一致的、有邏輯的建筑信息庫。

　　BIM的技術核心是一個由計算機三維模型所形成的數據庫，不僅包含了建筑師和建筑幕墻工程師的設計信息，而且可以容納從設計到建成使用，甚至是使用周期終結的全過程信息，并且各種信息始終是建立在一個建筑幕墻三維模型數據庫中。建筑信息模型(BIM)可以持續即時地提供項目設計范圍、進度以及成本信息，這些信息完整可靠并且完全協調。

　　BIM能夠在綜合數字環境中保持信息不斷更新并可提供訪問，使建筑師、建筑幕墻工程師、建筑幕墻施工人員以及建筑幕墻業主可以清楚全面地了解項目。這些信息在建筑幕墻設計、施工和管理的過程中能促使加快決策進度、提高決策質量，從而使項目質量提高，收益增加。

　　BIM的應用不僅僅局限于設計階段，而且貫穿于整個建筑幕墻項目全生命周期的各個階段：設計、施工和運營管理。BIM電子文件可在參與項目的各建筑行業企業間共享。建筑設計專業可以直接生成三維實體模型;結構專業則可依照此模型進行計算;其他專業可以據此進行建筑能量分析、聲學分析、光學分析等;施工單位則可進行備料及下料;發展商則可取其中的造價、門窗類型、工程量等信息進行工程造價總預算、產品訂貨等;而物業單位也可以此進行可視化物業管理。BIM在整個建筑幕墻行業從上游到下游的各個企業間不斷完善，從而實現項目全生命周期的信息化管理，建筑信息模型是數字技術在建筑幕墻工程中的直接應用，可解決建筑幕墻工程在軟件中的描述問題，使設計人員和工程技術人員能夠對各種建筑幕墻信息做出正確的應對，并為協同工作提供堅實的基礎。

　　BIM同時又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法，這種方法支持建筑幕墻工程的集成管理環境，可以使建筑幕墻工程在其整個進程中顯著提高效率和減少風險。

　　BIM支持建筑幕墻工程全生命周期的集成管理環境，因此建筑信息模型的結構是一個包含有數據模型和行為模型的復合結構。它除了包含與幾何圖形及數據有關的數據模型外，還包含與管理有關的行為模型，兩相結合通過關聯為數據賦予意義，因而可用于模擬真實世界的行為，例如模擬建筑幕墻的結構應力狀況、安全狀況、傳熱狀況等。

　　應用BIM可以支持建筑幕墻項目各種信息的連續應用及實時應用，這些信息質量高、可靠性強、集成程度高而且完全協調，能提高設計乃至整個工程的質量和效率，顯著降低成本。

　　應用BIM可以使建筑幕墻工程更快、更省、更精確，各工種配合得更好，同時減少了圖紙的出錯風險，惠及將來的建筑幕墻的運作、維護和設施管理，節省費用。

　　3、BIM多維工程信息模型

　　3.1三維(3D)

　　有兩種類型的3D，第一類是3D幾何模型，最典型的就是3DSMAX模型，其主要作用是對工程項目進行可視化表達;第二類是BIM3D或BIM模型。此外還有一種稱之為3.5D的技術，在3D幾何模型基礎上增加有限的對象技術，例如風吹樹動或者人員移動等，但不屬于BIM3D范疇。

　　BIM3D包含了工程項目所有的幾何、物理、功能和性能信息，這些信息一旦建立，不同的項目參與方在項目的不同階段都可以使用這些信息對建筑物進行各種類型和專業的計算、分析、模擬工作。BIM文獻中討論的3D除非有特別說明，一般是指BIM3D。這樣的3D也叫做虛擬建筑(VirtualBuild-ing)或數字建筑(DigitalBuilding)。3D的價值可以簡單歸納成兩句話：

　　(1)做功能好的建筑幕墻：建筑師和幕墻工程師可以直接在3D上工作，設計過程中不再需要把3D建筑翻譯成2D進行表達(2D圖紙變成了3D的輸出結果之一)并與業主進行溝通交流，而業主也不再需要通過理解2D圖紙來審核建筑師的方案是否滿足了自己的需要。

　　(2)做沒有錯的建筑幕墻：綜合所有專業的3D模型，可以非常直觀地發現互相之間的不協調，在實際施工開始前解決所有的設計錯誤。

　　3.2四維(4D)

　　4D是3D加上項目發展的時間，用來研究建筑幕墻可建性(可施工性)、施工計劃安排以及優化任務和工作順序。4D的價值可歸納為“做沒有意外的幕墻施工”。如果我們能夠在每周的例會上直接向BIM模型提問題，然后探討模擬各種改進方案的可能性，在虛擬建筑中解決需要在現場才能解決的問題，會是一種什么樣的情況?

　　3.3五維(5D)

　　5D是基于BIM3D的造價控制。工程預算起始于巨量和繁瑣的工程量統計，有了BIM模型信息，工程預算將在整個設計施工的所有變化過程中實現實時和精確計算。隨著項目發展及BIM模型精度的不斷提高，工程預算將貼近最后的那個數字。5D的價值用一句話定義就是“做精細化的幕墻預算”。

　　3.4六維(6D)

　　6D定義為“做性能好的建筑幕墻”。例如建筑幕墻性能分析的一些內容：①抗風壓性能分析及試驗模擬;②抗震性能分析及試驗模擬;③氣密分析及試驗模擬;④水密性能分析及試驗模擬;⑤熱工分析及節能;⑥滿足規范要求;⑦滿足社會和業主對低能耗、高性能、可持續建筑的要求。6D應用使得性能分析可以配合建筑方案的細化過程逐步深入，做出真正性能好的建筑。

　　4、建筑信息模型(BIM)設計的核心理念

　　4.1參數化設計

　　參數化設計從實質上講是一個構件組合設計，建筑信息模型是由無數個虛擬構件拼裝而成，其構件設計并不需要采用過多的傳統建模語言，如拉伸、旋轉等，而是對已經建立好的構件(稱為族)設置相應的參數，并使參數可以調節，進而驅動構件形體發生改變，滿足設計的要求。而參數化設計更為重要的是將建筑幕墻構件的各種真實屬性通過參數的形式進行模擬，并進行相關數據統計和計算。在建筑信息模型中，建筑幕墻構件并不只是一個虛擬的視覺構件，而是可以模擬除幾何形狀以外的一些非幾何屬性，如材料的強度、材料的傳熱系數、構件的造價、采購信息、重量、受力狀況等。

　　對參數定義屬性的意義在于可以進行各種統計和分析，例如我們常見的材料表統計，在建筑信息模型中是完全自動化的，而參數化更為強大的功能是可以進行結構、經濟、節能、疏散等方面的計算和統計，甚至可以進行建造過程的模擬，最終實現虛擬建造。這與犀牛、3DMax等軟件中的三維模型是完全不同的概念，用3DMax建立的模型，墻與梁并沒有屬性的差別，它們只是建筑師在視覺上假設的墻與梁，這些構件將無法參與到數據統計，也就不具備利用計算機進行各種信息處理的可能性。

　　4.2構件關聯性設計

　　構件關聯性設計是參數化設計的衍生。當建筑幕墻模型中所有構件都是由參數加以控制時，如果將這些參數相互關聯起來，那么就實現了關聯性設計。換言之，當幕墻工程師修改某個構件，建筑模型將進行自動更新，而且這種更新是相互關聯的。例如，遇到修改幕墻分格，在建筑信息模型中，只要修改分格的數值，所有的墻、柱、窗、門都會自動發生改變，因為這些構件的參數都與分格相關聯，而且這種改變是三維的，并且是準確和同步的。我們不再需要去分別修改平、立、剖。關聯性設計不僅提高了工程師的工作效率，而且解決了長期以來圖紙之間的錯、漏、缺問題。

　　4.3參數驅動建筑形體設計

　　參數驅動建筑形體設計是指通過定義參數來生成建筑形體的方法，當建筑師改變幕墻的一個參數，形體可以進行自動更新，從而幫助建筑師進行形體研究。參數驅動建筑形體設計仍然可以采用定義構件的方法實現。如果我們要設計一個形體復雜的高層建筑（詞條“高層建筑”由行業大百科提供），我們可以將高層建筑的每一層作為一個構件，然后用參數(包含一些簡單的函數)對這一層的幾何形狀進行定義和描述，最后將上下兩層之間再用參數關聯起來，例如設定上下兩層之間的扭轉角度，這樣就可以通過修改所定義的角度來驅動模型，生成一系列建筑幕墻形體。這種模式對于生成一些有規律但卻很復雜的建筑形體是十分有用的。

　　參數驅動建筑形體設計并不是建筑信息模型所獨有的技術，犀牛等軟件具備同樣的功能。但是在建筑信息模型中，形體可以方便地轉化成具有真實屬性的建筑構件，如給形態附著幕墻，當我們改變參數，形體發生變化的同時，建筑構件也相應同步變化，這就使視覺形體研究與真實的建筑構件關聯起來，視覺模型也就轉化為真正的“信息模型”。

　　參數化構件亦稱“族”，是在AutodeskRevitArchitecture中設計所有建筑構件的基礎。它們提供了一個開放的圖形式系統，能夠自由地構思設計、創建外形。

　　以往幕墻公司常拿到一堆建筑圖、結構圖，甚至同時拿到幾個版本的建筑圖。從平面、立面、剖面、節點開始分析，就算有三維模型也不敢確定是否出自最新的建筑圖。

　　現在用Revit拿到的就是些模型，不用再分建筑和結構，甚至可以直接鏈接建筑軸線到玻璃線。做投標（詞條“投標”由行業大百科提供）其實是“簡單”地勾出幕墻輪廓，也可根據Revit模型，直接繪制投標圖。施工是在投標的基礎上深化，加工只是再深化。

　　4.4協作設計

　　隨著建筑幕墻工程復雜性的增加，跨學科的合作成為建筑幕墻設計的趨勢。在二維CAD時代，協作設計缺少一個統一的技術平臺，但建筑信息模型為傳統建筑工種提供了一個良好的技術協作平臺。例如，結構工程師改變其柱子的尺寸時，建筑模型中的柱子也會立即更新，而且建筑信息模型還為不同的生產部門，甚至管理部門提供了一個良好的協作平臺。

　　例如施工企業可以在建筑信息模型基礎上添加時間參數進行幕墻施工虛擬，控制施工進度，政務部門可以進行電子審圖等。這不僅改變了建筑師、結構工程師、幕墻工程師傳統的工作協調模式，而且業主、政府政務部門、制造商、施工企業都可以基于同一個帶有三維參數的建筑模型協同工作。

　　4.5BIM+互用+協同=BLM

　　建筑幕墻設計需要涉及許多不同的專業，如建筑、結構、材料等。由于BIM具有承載各種信息的能力，整個建筑相關的信息和一整套設計文檔存儲在集成數據庫中，所有信息都已數字化，完全相互關聯。這樣就可以在BIM上構建各個專業協同工作的平臺。這不但消除了以前各個專業設計軟件互不兼容的現象，還實現了各專業的信息共享。例如設計的修改或變更、施工計劃安排以及施工進度的可視化模擬、各種文檔協同管理、施工變更管理等都可以在這個協同工作平臺上實現。

　　正是BIM的應用，一種新的建筑幕墻管理思想應運而生，這就是建筑幕墻生命全周期管理(BuildingLifecycleManage-ment,BLM)。BLM是一種以BIM為基礎的創建、管理、共享信息的數字化方法，能夠大大減少資產在建筑物整個生命周期(從構思到拆除)中的無效行為和各種風險。BLM是建筑工程管理的最佳模式。

　　BIM技術在發展過程中，吸納了學術界近年研究的一些成果，融匯入自身之中。例如，開在建筑幕墻上的門和窗，在修改設計時，應當自動地跟著移動或修改，這些功能已在BIM軟件上實現。

　　BLM是“BuildingLifecycleManagement”的縮寫，中文名稱“建設工程生命周期管理”。實際上，BLM應該是BLIM(BuildingLifecycleInformationManagement)，建設工程生命周期信息管理。

　　建筑幕墻工程建設項目的生命周期主要由兩個過程組成：第一是信息過程，第二是物質過程。施工開始以前的項目策劃、設計、招投標的主要工作就是信息的生產、處理、傳遞和應用;施工階段的工作重點雖然是物質生產(把幕墻建造起來)，但是其物質生產的指導思想卻是信息(施工階段以前產生的施工圖及相關資料)，同時伴隨施工過程還在不斷生產新的信息(材料、設備的明細資料等);使用階段實際上也是一個信息指導物質使用(清洗維修保養等)過程。

　　4.6BIM應用的初始階段和高級階段

　　初級階段：即目前BIM應用的初始階段，以傳統項目流程為主，BIM服務為輔。此階段的BIM應用可以根據項目的實際情況選擇其中任何一項或幾項來進行。例如某個項目只采用BIM設計服務，或者采用BIM設計和招標服務等，不管如何選擇,BIM服務的采用與否基本上不改變項目“設計-招標-施工-運營”的傳統流程。此時BIM服務的主要工作是通過BIM的3D、4D、5D等應用，對設計、招標、施工和運營計劃和實施過程進行可視化、分析、模擬、優化、跟蹤、記錄等工作，并最終形成項目的BIM竣工模型和BIM運營模型。

　　BIM完全融入項目流程示意圖進入高級階段以后，BIM已經成為項目設計、施工、運營的日常工具，基于BIM的項目流程的技術、經濟、法律問題已經具備相應的解決方案，此時BIM服務的主要工作將轉向對項目參與各方提供的BIM模型和數據的合理性、正確性、一致性、完整性等的審核和項目完整信息的集成。

　　目前中國幕墻行業處于BIM應用初級階段的入口，如果不跨入并經過初級階段，就永遠沒有可能到達高級階段。

　　BIM技術作為繼CAD(計算機輔助設計)技術后出現的建設領域的又一重要的計算機應用技術，在一些發達國家已經得到了迅速發展和應用，美國60%建筑設計及施工企業應用BIM。在我國，世博文化中心、國家電力館、德國館等多個世博場館對BIM的應用使其聲名鵲起。不過就BIM的應用廣度和深度而言，BIM在中國的應用剛剛開始。全國建筑業有2000多個設計院，但能夠應用BIM技術進行設計的100個都不到，建筑施工企業和幕墻企業目前應用BIM的更是微乎其微。

　　作為國民經濟支柱的建筑行業，由于粗放式的管理模式和典型的勞動密集型特征，屬于國民經濟中的低利行業，很難有資本積累和積聚發展的能力。除了行業內競爭和設計技術原因之外，相對落后的管理模式很大程度上擠壓了建筑施工企業的利潤率水平。作為施工企業的利潤之源，項目是整個企業生存的根基，由于項目管理能力欠缺，絕大多數施工企業不能有效地對項目的利潤進行管理，很難從招投標、采購、人員管理等與利潤直接相關的環節進行統一管控，究其原因，BIM的應用與發達國家的巨大差距是重要原因之一。