三、BIM三维数字化技术的探索和应用
3.1表皮分格及实体建模
3.1.1表皮分格
上海中心裙楼幕墙工程多个系统均为曲面，其中以PS石材幕墙及PR金色玻璃幕墙几何逻辑最为复杂。PS石材幕墙造型逻辑简单地可认为是大小两圆相切后以固定半径旋转形成的非标准圆胎面;PR金色肌理玻璃幕墙造型逻辑简单地可认为是多个半径不同的弧线组合成封闭曲线，然后此封闭曲线再以无规律空间曲线拉伸挤出形成非标准柱面。
图10 PS石材/PR玻璃幕墙表皮效果
图11 PS石材幕墙表皮模型
图12 PR金色幕墙表皮模型
对于PS和PR幕墙这两种复杂双曲面几何表皮造型，普通绘图软件无法进行或很难进行准确的表皮分格工作，尤其是PR幕墙。我们先就PR幕墙表皮分格逻辑进行一个简单的介绍。
PR玻璃幕墙采用8+1.52SGP+8金色肌理夹胶平板玻璃，单块玻璃分格为1800*300mm，标准缝宽16mm。由于其表皮为空间扭曲造型原因，玻璃横向开缝必定不对齐，并且建筑师同意缝宽变化范围为±5mm。东西裙楼PR幕墙造型在9轴处出现变化，东裙(9轴以东)部位PR造型从正负零标高开始，西裙(9轴以西)部位PR造型从标高4.2m处开始并形成闭合扭曲面。
图13 PR幕墙北立面玻璃布板基准线设置
图14 PR幕墙西立面玻璃布板基准线设置
由于建筑师接受PR玻璃幕墙横向开缝不用对齐，因此东西裙楼处PR幕墙分别以正负零和标高4.2m处做为玻璃板块布板划分基准线。以基准线为基础，以300mm宽为模数进行玻璃分格布板。
图15 PR东裙立面玻璃布板示意图
图16 等距布置方式下PR幕墙玻璃布板TOP视图
图17 等距布置方式下PR幕墙玻璃布板西裙模型轴测图
由于东裙PR幕墙造型截面并未形成封闭曲线，因此按等分300mm的布板逻辑是可行的。西裙PR幕墙造型截面形成封闭曲线，由于PR表皮为空间扭曲面的原因，以基准线为基础等分300mm的分板逻辑，就形成了如上图红线所示的“齿口”。这个“齿口”是无规律的，即齿口缝大大小小，无等宽现象发生。
因此必须采用第二种布板方式来解决此“齿口”问题。我们以9轴为界，9轴以东仍采用等宽布板逻辑，9轴以西采用圆弧等分布板逻辑。
图18 采用两种布板逻辑PR幕墙玻璃布板西裙模型轴测图
9轴以西采用圆弧等分分板逻辑，即以玻璃长度1800mm做为弦长，在横向方向上将PR表皮划分为若干个截面封闭的曲线，然后再将这些封闭的曲线以接近300mm的弦长步距划分为若干段，宽度变化为275~300mm，变化步长为7mm。将相邻的封闭曲线分段点进行连接，即可形成空间四边形，然后拍平拟合形成尺寸接近1800*300mm的平板玻璃。
图19 圆弧等分布板逻辑PR幕墙玻璃布板西裙模型轴测图
从上图可以看出，按圆弧等分布板逻辑重新对PR西裙楼部位的玻璃排版进行定义，可以避免交口部位“齿口”现象的发生。并且由于是相邻曲线分段点的连接形成玻璃控制线，玻璃过渡较为自然，错缝也较为规律。
