BIM技術(shù)在單元式建筑裝修設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

BIM技術(shù)在單元式建筑裝修設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)袁晶晶

（廈門(mén)華麗設(shè)計(jì)裝修工程有限公司，福建廈門(mén)361000）

0引言

目前，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用較多，尤其是在建筑裝修中，采用虛擬的建筑樣板間來(lái)代替實(shí)體樣板間，應(yīng)用效果良好。對(duì)于很多有相似之處的建筑，如醫(yī)院、學(xué)校、寫(xiě)字樓等，建筑主體的數(shù)據(jù)量相對(duì)較小，且復(fù)雜程度較低的這一類(lèi)建筑，BIM技術(shù)的應(yīng)用率以及應(yīng)用效果是令人滿(mǎn)意的。而在單元式建筑裝修設(shè)計(jì)中，還具有很大的發(fā)展和提升空間，本文結(jié)合案例對(duì)BIM在建筑裝修設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

1BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)的提出，從表面上看為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了很大的便利，但是在實(shí)際應(yīng)用中受到一些條件的限制，因此并未得到廣泛的推廣。BIM技術(shù)即是要將建筑業(yè)進(jìn)行“制造業(yè)化”，也就是說(shuō)，在房子實(shí)際建造以前搭建電子信息化模型，先進(jìn)行虛擬建造，模型包含房子從建設(shè)規(guī)劃開(kāi)始到拆遷結(jié)束這期間的所有信息，通過(guò)這一技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)建筑物全生命周期信息化管理模式。然而這一技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中受到了諸條件的限制，主要是因?yàn)榻ㄖ袠I(yè)變化多樣，與制造業(yè)之間存在著本質(zhì)性不同，但就信息化角度來(lái)分析，其一，建筑業(yè)所涉及到的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于制造業(yè)；其二，建筑物的數(shù)據(jù)離散程度較大，且每一次的建筑都具有自身的獨(dú)特性，使得數(shù)據(jù)的重復(fù)利用率較低，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的復(fù)制應(yīng)用率減少；再加上BIM技術(shù)對(duì)資金要求較高，使得這一項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用受限。

2BIM技術(shù)在單元式建筑中的應(yīng)用

目前，單元式建筑結(jié)構(gòu)從總體上可以滿(mǎn)足BIM技術(shù)的應(yīng)用要求，這是因?yàn)閱卧浇ㄖb修階段既滿(mǎn)足了數(shù)據(jù)量相對(duì)較少，又滿(mǎn)足了可重復(fù)使用這些條件。而所謂的單元式建筑可以理解為由功能相同或相近的空間模塊組合而成的建筑，例如教學(xué)樓、寫(xiě)字間、醫(yī)院等，這些建筑在空間形態(tài)方面存在著大量的相似之處，可以滿(mǎn)足BIM數(shù)據(jù)重復(fù)利用率高這一要求，并能夠做到大批量生產(chǎn)。之所以選擇裝修階段的單元式建筑作為研究對(duì)象，是因?yàn)檠b修是建筑工程的最后一道工序，對(duì)建筑本身起著舉足輕重的作用；另外裝修階段所涉及到的材料的種類(lèi)和形式都具有多樣化的特點(diǎn)，且裝修工藝復(fù)雜，對(duì)空間效果要求較高，是呈現(xiàn)建筑品質(zhì)高低的關(guān)鍵，且單元式建筑裝修階段所涉及到的數(shù)據(jù)量較小，對(duì)資金的要求相對(duì)較低，因此應(yīng)用BIM技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

3裝修階段的BIM技術(shù)應(yīng)用案例分析

3.1案例項(xiàng)目介紹

國(guó)貿(mào)金融中心（南塔國(guó)貿(mào)辦公樓）是由國(guó)貿(mào)金融中心開(kāi)發(fā)有限公司打造的商務(wù)地標(biāo)，是兩岸金融中心湖里片區(qū)的第一個(gè)啟動(dòng)項(xiàng)目。占地2.43萬(wàn)m2，總建筑面積25萬(wàn)m2，地下4層、地上30層，包括12萬(wàn)m2超甲級(jí)國(guó)際寫(xiě)字樓和6萬(wàn)m2美歲城高端商業(yè)。結(jié)構(gòu)型式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)、層高為4.05m、防火等級(jí)為符合國(guó)家消防相關(guān)防火耐火等級(jí)要求、建筑性質(zhì)為公共建筑、工程類(lèi)別為辦公類(lèi)。本次總裝修面積為17470m2。包含裝飾裝修、給排水、建筑電氣等工程施工項(xiàng)目。主要施工范圍：南塔樓13～14層、20～28層室內(nèi)裝修及28層的連廊。

本工程裝飾裝修樓層地面采用瓷磚、石材、架空地板及拼塊地毯鋪貼；墻體采用輕鋼龍骨骨架配成品隔斷做隔墻；飾面為面磚、涂料、木飾面、金屬掛板、硬包、背漆玻璃、干掛瓷磚以及干掛石材。吊頂采用穿孔鋁板、金屬板及水泥纖維板涂料層；柱子采用夾膠玻璃及金屬掛板。

3.2BIM虛擬樣板間的應(yīng)用要點(diǎn)

3.2.1樣板間圖紙校核

無(wú)論是對(duì)于實(shí)體樣板間還是BIM虛擬樣板間的打造，圖紙的設(shè)計(jì)以及校核工作是不可避免的。而對(duì)于裝飾裝修工程中的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，材料的選用和造型的設(shè)計(jì)也會(huì)更加復(fù)雜，這就無(wú)法避免圖紙的初步設(shè)計(jì)會(huì)存在一定的不足，因此需要對(duì)其校核。而對(duì)于BIM模型圖紙?jiān)O(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，圖紙上存在不足或表達(dá)不完善亦或是專(zhuān)業(yè)沖突的情況也時(shí)有發(fā)生，對(duì)此在進(jìn)行BIM建模中，還需要對(duì)這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的記錄和反饋，并做到實(shí)時(shí)跟蹤及時(shí)解決。當(dāng)BIM模型完成后，還需要使用BIM精裝修模型與土建、機(jī)電BIM模型在軟件中所設(shè)定的規(guī)則對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)碰撞檢測(cè)，通過(guò)此種手段快速地篩查出碰撞點(diǎn)。而后根據(jù)碰撞報(bào)告逐項(xiàng)分析出每個(gè)碰撞點(diǎn)，找出碰撞原因，并以此給出調(diào)整建議，同時(shí)反饋并跟蹤直至問(wèn)題全部解決。圖紙的校核需將圖面問(wèn)題止步于圖紙的設(shè)計(jì)階段，避免將問(wèn)題延續(xù)至現(xiàn)場(chǎng)施工而導(dǎo)致窩工、返工，從而降低工時(shí)浪費(fèi)、資金浪費(fèi)。

3.2.2選擇合適的方案

精裝修工程是體現(xiàn)空間最終效果的一項(xiàng)必要手段，而裝修方案的設(shè)計(jì)和確定是一個(gè)設(shè)計(jì)師與業(yè)主需要反復(fù)溝通的過(guò)程，因此，設(shè)計(jì)方案如果不夠直觀或表達(dá)不準(zhǔn)確，則會(huì)出現(xiàn)遲遲不能定稿的問(wèn)題，使得工期延誤，為業(yè)主帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。而采取BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬樣板間的設(shè)計(jì)則可以避免這一問(wèn)題的發(fā)生，BIM虛擬樣板間設(shè)計(jì)可以方便業(yè)主更加直觀地了解到空間設(shè)計(jì)效果，BIM技術(shù)除了對(duì)效果圖進(jìn)行展示，同時(shí)采取漫游動(dòng)畫(huà)等途徑，并能夠?qū)崿F(xiàn)VR設(shè)備沉浸式空間體驗(yàn)效果[1]。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得材料的選擇、色彩的搭配、造型風(fēng)格等方面有了更好地體現(xiàn)，同時(shí)，也便于設(shè)計(jì)師根據(jù)用戶(hù)的意見(jiàn)快速修改模型，并能夠及時(shí)地呈現(xiàn)出新的效果圖，便于用戶(hù)對(duì)空間效果圖的選擇和討論。目前在BIM技術(shù)中，AR技術(shù)手段的應(yīng)用也促使用戶(hù)能夠積極地參與到方案的設(shè)計(jì)工作中，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的改變和移動(dòng)某個(gè)設(shè)施來(lái)感知不同的空間設(shè)計(jì)效果，使得裝修方案的選擇更具有時(shí)效性。

3.2.3施工樣板引路

以往的二維圖紙交底的樣板間相較于現(xiàn)代的立體空間效果圖，不利于用戶(hù)獲取直觀效果。對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)二維圖紙了解裝修效果有一定難度并且有偏差，且這種交底方式還易出現(xiàn)效果圖與設(shè)計(jì)圖不相符的現(xiàn)象。但是，通過(guò)BIM技術(shù)打造的可視化樣板間示意圖，則可以完成對(duì)空間結(jié)構(gòu)的渲染，使得輸出圖效果更加逼真，客戶(hù)可以更直觀地獲取到效果圖的信息，彌補(bǔ)了二維圖紙交底的不足。另外，現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)指定空間、不同空間之間制造漫游動(dòng)畫(huà)，以此來(lái)展示空間效果，對(duì)某些施工動(dòng)畫(huà)進(jìn)行了補(bǔ)充，最大程度上方便了工人對(duì)圖紙的了解，使其能夠切實(shí)感受到圖紙的意圖，完成了對(duì)樣板引路信息的精準(zhǔn)表達(dá)[2]。

3.2.4工程量的統(tǒng)計(jì)

BIM技術(shù)具有統(tǒng)計(jì)功能，可對(duì)模型中的各種要素信息進(jìn)行提取，例如裝修階段根據(jù)建筑面積對(duì)所需要的材料、規(guī)格、數(shù)量等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這種技術(shù)條件下所得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果更具有理論性和科學(xué)性，可以作為材料采購(gòu)以及型號(hào)選擇的依據(jù)。這種基于模型的自動(dòng)提取工程量的方法相較于傳統(tǒng)二維圖紙的核算來(lái)說(shuō)在精準(zhǔn)性和智能型等方面也有很大的提升。建筑裝修階段所涉及到的統(tǒng)計(jì)工作不僅限于材料采購(gòu)環(huán)節(jié)，還有各個(gè)環(huán)節(jié)中明細(xì)表的生成，例如材料采購(gòu)后現(xiàn)場(chǎng)施工人員會(huì)參與材料明細(xì)表中的統(tǒng)計(jì)，倘若采用傳統(tǒng)的手工繪制，會(huì)占用很多的時(shí)間，同時(shí)也無(wú)法保障統(tǒng)計(jì)工作的真實(shí)性，但是BIM技術(shù)則可將每個(gè)虛擬樣板間用到的所有材料明細(xì)自動(dòng)生成，然后施工人員依據(jù)這一明細(xì)表對(duì)到場(chǎng)的材料進(jìn)行處理，并將半成品材料進(jìn)行分割、下料，而后垂直運(yùn)輸?shù)绞┕菍?，有效降低了材料在各個(gè)環(huán)節(jié)的浪費(fèi)[3]。

3.2.5裝修圖紙輸出

建筑工程中圖紙的輸出是一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)在圖紙輸出時(shí)，是通過(guò)對(duì)模型的剖切來(lái)自動(dòng)生成任意部位的圖紙，在經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化后BIM虛擬樣板間集成了建筑物各專(zhuān)業(yè)技術(shù)要素，可以更加接近真實(shí)的建筑物實(shí)體，對(duì)于一些較為復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)BIM技術(shù)模型輸出深化圖紙并用于指導(dǎo)施工，相比傳統(tǒng)二維圖紙而言，對(duì)于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工有較高的實(shí)用價(jià)值。

3.2.6施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理

對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的日常生產(chǎn)環(huán)節(jié)，BIM虛擬樣板間的管控一般表現(xiàn)在兩個(gè)方面，首先是質(zhì)量控制，BIM虛擬樣板間用于現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管控前，需要進(jìn)行廣泛的信息共享和協(xié)調(diào)，其載體一般包括網(wǎng)頁(yè)平臺(tái)端和手機(jī)平臺(tái)端兩種類(lèi)型，這些平臺(tái)都是面向BIM應(yīng)用而開(kāi)發(fā)出來(lái)的，可以有效地滿(mǎn)足輕量化和應(yīng)用集成的各項(xiàng)功能要求，當(dāng)BIM模型上傳到這些載體之后，各個(gè)參建方可以在這一平臺(tái)上或者移動(dòng)端瀏覽模型，使用BIM相關(guān)功能后，突破了軟件、硬件等因素的制約。對(duì)比BIM技術(shù)模型與實(shí)際工程的做法，采用BIM技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題并為其提供相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)，并上傳相關(guān)的表單資料，以實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)隨時(shí)隨地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理的目的。其次，是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度的管控，采用BIM技術(shù)跟進(jìn)裝修進(jìn)度，可以通過(guò)室內(nèi)全景攝像二維碼技術(shù)來(lái)幫助管理人員了解現(xiàn)場(chǎng)的裝修進(jìn)度，觀看現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況三維模型，通過(guò)對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)三維模型與虛擬樣板間BIM技術(shù)模型，來(lái)了解當(dāng)前裝修進(jìn)度與預(yù)期進(jìn)度之間的差距，并適時(shí)采取相應(yīng)的管理措施。

3.2.7支撐建筑日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)

BIM除了在設(shè)計(jì)和施工階段發(fā)揮重要作用，還可以為建筑裝修階段的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作提供技術(shù)支撐。寫(xiě)字樓在日常經(jīng)營(yíng)管理中，可以借助BIM虛擬樣板間手段作為客戶(hù)遠(yuǎn)程租賃看房的一種技術(shù)手段，以此來(lái)提高寫(xiě)字樓的使用率，另外，寫(xiě)字樓在日常的使用過(guò)程中，還會(huì)發(fā)生水、電、空調(diào)等相對(duì)隱蔽的工程故障，在處理這些故障時(shí)也可借助BIM技術(shù)來(lái)快速定位故障點(diǎn)，減少故障排查時(shí)間[4