精工钢构集团旗下金刚幕墙成立于一九九二年，多年来，该公司一直致力于幕墙技术研发与创新，是国内最早进行幕墙BIM技术应用的一批企业，通过10多年的BIM技术沉淀，已形成极具金刚特色的幕墙BIM正向设计技术。

该公司依托强大的BIM参数化技术，完成对项目工作的全面升级。项目设计全过程采用BIM正向设计，并利用BIM模型对施工进行指导，各阶段之间的信息是正向有效传递，开创了幕墙行业BIM正向设计的先河。

以基于BIM的双曲板自动优化技术应用为例：建筑幕墙类型中，双曲板（指双曲面玻璃、金属板等）在构建空间曲面造型的建筑幕墙或屋面系统工程较为常见，具有加工难度高，加工周期长，成本高等特点。传统通过手工对双曲板进行优化：在满足一定精度范围的前提下，将双曲板拟合优化成单曲板，这样虽然能够简化加工工艺，降低生产周期及加工成本，但优化效率低，精度差，若发生设计方案变更，工作量大增，且耗费大量的时间和经济成本。

金刚幕墙通过编写建模逻辑算法，用计算机的循环运算取代机械性的重复操作，使幕墙从深化设计到加工制造的流程完全实现自动化，实现高效的幕墙板件杆件排样优化，同时控制人力成本，以实现制造材料成本的精细管理，充分体现幕墙BIM技术的高效性、精确性、全面性等优势。

◆关键技术◆

采用基于BIM的技术思路，以Rhino软件为基础，配合Grasshopper参数化平台，进行双曲板拟合单曲板的自动优化。具体步骤如下：

（1）首先按分格对幕墙曲面进行分割，通过使用犀牛+Grasshopper参数化软件进行编制，并设定翘曲率的区间，软件将会自动对每个曲面板块进行翘曲率分析，并以不同颜色进行区别。

（2）把整个复杂性较高的基于BIM技术参数化拟合过程的模块及程序封装成一个拟合系统，只需把双曲板模型载入、读取，然后设置点数参数，设置开始优化，在允许的精度（8毫米）范围之内，将双曲面板拟块合成平面或单曲面板。

（3）经大量模拟计算和数据分析工作，实现了双曲板优化具体应用，能达到所有双曲板自动完成拟合优化的同时，又不会造成电脑计算量过大而停止工作，在参数化模块中增编循环模块，达到更高的自动化的要求。

（4）对幕墙模型进行数据收集及参数化建模，通过利用已编写好的面板编号、标注尺寸、绘制加工图，统计及归类、加工尺寸数据导出等参数化模块编组成一套完整参数化流程系统，同时将输入相对应的参数环节后，所有自动化的工作交给计算机计算完成即可。

◆技术意义◆

基于BIM技术的双曲板自动优化方法，运用Rhino软件参数化程序，利用双曲板拟合单曲板的原理，直至优化出双曲板拟合单曲板的最优方案。BIM技术的双曲板自动优化方法可达到以下目的：

（1）应用遗传算法完成双曲板拟合单曲板遗传优化标准模版；

（2）在参数化模块中增编循环模块，使双曲板自动完成拟合优化的同时，又不会造成电脑计算量过大而停止工作，达到更高的自动化的要求；

（3）把整个复杂性较高的基于BIM技术参数化拟合过程的模块及程序封装成一个拟合系统，只需把双曲板模型载入，读取，然后设置点数参数，设置开始优化，即可完成双曲板拟合优化，使拟合系统操作简单、便于使用及推广。

◆成果及应用◆

基于BIM的双曲板自动优化技术，成功在广州万达秀场、上海国际传媒港等项目上应用，两个项目现已顺利竣工。通过本技术的应用，实现了自动对双曲板的优化，提高了设计及下料的工作效率，通过BIM技术输出的加工图和准确的数据，为幕墙的施工提供精准的面板编号及安装定位点，又实现了安装效率的提升。

该技术获得发明专利：一种基于BIM技术的双曲板自动优化方法。

广州万达秀场是结合当地传统文化特色定制的专业剧场，整体建筑采用充满动感、张力的外幕墙设计，营造出如红色丝绸迎风舞动的效果，彰显广州万达城粤秀剧场的独特魅力，是广州市花都区独特鲜明的地标建筑。

上海国际传媒港，是中央广播电视总台长三角总部和上海总站所在地，其建筑设计极具创造性与想象力，将传媒、文化、科技未来的可能性与上海城市未来发展的可能性都熔铸其中，已成为上海文化新地标。 （金刚幕墙 汤荣发）