申月軍 趙全斌 于欣玉 王昌輝

(山東建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院，濟南 250101)

引言

我國傳統(tǒng)裝飾裝修的效果展示具有局限性，利用BIM技術(shù)的信息化、參數(shù)化、精細(xì)化、協(xié)調(diào)性等特點，讓模型成為“所見即所得”的多維信息模型。

BIM技術(shù)最早由BIM之父查克·伊斯曼教授于20世紀(jì)70年代提出，但BIM理論真正進入人們的視野是21世紀(jì)初，歐特克公司發(fā)表了BIM白皮書。隨后，我國開始推進并發(fā)布了一系列國家標(biāo)準(zhǔn)。2016年中國建筑裝飾協(xié)會為推動裝飾行業(yè)BIM的發(fā)展發(fā)布T/CBDA-3-2016《建筑裝飾裝修工程BIM實施標(biāo)準(zhǔn)》[1]，讓裝飾BIM有據(jù)可依，提升精裝工程的水平。2017年住建部發(fā)布的《建筑業(yè)發(fā)展的“十三五”規(guī)劃》[2]中指出BIM技術(shù)是進步目標(biāo)，綠色建筑是發(fā)展目標(biāo)。2018年住建部廢除原有驗收規(guī)范，發(fā)布GB50210-2018《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》[3]對工程質(zhì)量進行工藝要求。

目前，BIM理念已經(jīng)深入人心，裝飾裝修工程作為建筑工程中必不可少的一部分，亟需解決傳統(tǒng)裝飾裝修的問題，提升建筑裝飾裝修水平。在這樣的背景下，應(yīng)用BIM技術(shù)將為建筑裝飾裝修行業(yè)帶來新的機遇。鄭開峰[4]提出裝飾施工中BIM數(shù)據(jù)的采集、獲取、處理及共享對模型來說至關(guān)重要，為項目全生命周期提供數(shù)據(jù)參考。羅蘭[5]提出材質(zhì)缺失、不匹配、與真實效果不一致是裝飾工程的短板。因此，裝飾裝修工程需借助BIM技術(shù)邁上一個新臺階，從而使精裝修工程實現(xiàn)真正落地。

本項目響應(yīng)了“十三五”規(guī)劃中以“一帶一路”戰(zhàn)略為引領(lǐng)，積極開拓國際市場。利用BIM技術(shù)，提高創(chuàng)新意識，從而不斷適應(yīng)新技術(shù)，讓“一帶一路”建設(shè)成為建筑業(yè)未來發(fā)展的重要推力和寶貴機遇。

1 工程概況

1.1 項目介紹

濟州夢想大廈精裝項目位于韓國濟州市老橫洞商業(yè)圈最核心的五岔路口，由兩幢主塔、裙樓組成，總面積達(dá)30.28萬m2，建筑總高度169m，建筑層數(shù)地上38層，地下6層。其“雙子塔”標(biāo)準(zhǔn)層酒店式公寓裝飾工程，外立面為玻璃幕墻，各房間為高2.7m寬5.1m全面落地窗(圖1)。

圖1 項目效果圖

1.2 項目重難點

本項目為在空間上為非規(guī)則形體，標(biāo)準(zhǔn)層客房以“帆船型”環(huán)繞組成主塔，含有多種戶型(圖2)。裝飾工程系統(tǒng)的各分項工程在有限空間內(nèi)關(guān)系較復(fù)雜，精細(xì)化程度要求高，傳統(tǒng)方法難以保證設(shè)計質(zhì)量。因此，借助BIM技術(shù)對精裝修工程進行應(yīng)用研究，制定精裝修建模流程圖，通過協(xié)調(diào)工作、優(yōu)化設(shè)計、方案模擬及合理布置使建筑模型達(dá)到“所見即所得”的效果，從而提升精裝工程水平。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層戶型圖

2 BIM精裝標(biāo)準(zhǔn)流程研究

在本項目實施前根據(jù)項目工程量確定軟硬件需求，制定項目BIM精裝標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)酒店特點，按照功能及材質(zhì)定制包含幾何信息、非幾何信息的項目參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)族庫，對項目模型命名進行統(tǒng)一要求，其中模型材料的統(tǒng)一命名便于后期工程量統(tǒng)計。提高實用性、合理性，方便后續(xù)設(shè)計更改效率。為滿足用戶的個性化需求，建立符合精細(xì)化的BIM信息模型是根本，提供各房間模型是關(guān)鍵(圖3)。因此，通過解決既有裝飾裝修工程中存在的諸多問題，形成完整的模型數(shù)據(jù)庫，從而推動BIM技術(shù)在裝飾工程中的應(yīng)用，提高建筑品質(zhì)。

圖3 客廳布局方案

項目標(biāo)準(zhǔn)的制定有助于形成有機的、系統(tǒng)的建模環(huán)境，根據(jù)《建筑裝飾裝修工程BIM實施標(biāo)準(zhǔn)》制定協(xié)同工作方式、文件管理方式、模型創(chuàng)建及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)流程。

協(xié)同工作即BIM經(jīng)理以結(jié)構(gòu)模型作為中心樣板文件，同步建立.adsklib文件材質(zhì)庫，將委托方提供的標(biāo)準(zhǔn)配圖材質(zhì)整理并賦予外觀，添加到材質(zhì)庫后鎖定，以便小組成員傳遞協(xié)同使用； 小組成員采用“鏈接文件”協(xié)同工作方式建立各戶型精裝模型，最終在標(biāo)準(zhǔn)層中合模完成整體模型的創(chuàng)建。

文件管理方式即從創(chuàng)建模型的初始環(huán)境到交付整個工程項目文件夾的管理，其存儲方式應(yīng)形成層級關(guān)系(圖4)，保持文件之間的有機聯(lián)系，妥善存檔及有效運用，各設(shè)計人員的存儲文件夾路徑須保持一致，且命名規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)化。

圖4 文件夾結(jié)構(gòu)

針對本項目提前制定精裝標(biāo)準(zhǔn)的流程圖(圖5)，從精裝BIM準(zhǔn)備的初始階段，閱讀裝飾圖紙并與建筑結(jié)構(gòu)建模師交底后，進行各房間裝飾模型協(xié)同構(gòu)建(包括參數(shù)化構(gòu)件、地面工程、墻體工程、吊頂工程)及深化設(shè)計，完成后將整合模型進行審核、交底、統(tǒng)計工程量，最終進行資料匯總。

BIM模型包含建筑物實際的信息數(shù)據(jù)庫，本項目應(yīng)用制定的標(biāo)準(zhǔn)流程圖提高了協(xié)同工作的效率，節(jié)省建模周期且工作流程合理，保證BIM模型在全生命周期發(fā)揮作用，高效地銜接和實施。

圖5 精裝BIM流程圖

3 BIM精裝標(biāo)準(zhǔn)流程在項目中的應(yīng)用

3.1 模型構(gòu)建

本項目裝飾裝修工程建模包括裝飾吊頂、裝飾墻面、地面鋪磚、建筑門窗、家具擺放及衛(wèi)浴設(shè)備、照明設(shè)備等幾大部分。項目中重點從以下四方面構(gòu)建精細(xì)化模型構(gòu)建。

3.1.1 族庫建立

針對業(yè)主的個性化需求創(chuàng)建項目所需族庫(圖6)，列出族庫清單，包括桌子、椅子、櫥柜、花灑、浴盆、盥洗臺、馬桶等。根據(jù)族庫的二維圖紙，進行參數(shù)化三維模型創(chuàng)建，保存到工作文件夾的模型構(gòu)件庫中，以便在整體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上布置室內(nèi)裝飾構(gòu)件，達(dá)到預(yù)期效果模擬真實空間狀態(tài)。同時將生產(chǎn)廠家、品牌、名稱、材質(zhì)、價格等信息添加到類型屬性中，有助于后期成本預(yù)算及材料采購。

3.1.2 地面工程

地面裝飾工程是軟裝的依托，主要有地板、地磚及地毯三大類。本項目地面工程(圖7)主要有兩種方法創(chuàng)建：一種方法是在樓板的結(jié)構(gòu)層插入面層，設(shè)置地板厚度及材質(zhì)，三維視圖下分割樓板面層即可。在平面視圖下按地板尺寸進行分割，還可在屬性欄設(shè)置合適的間隙。另一種方法是用基于樓板的公制常規(guī)模型創(chuàng)建帶有“長度”參數(shù)的木地板/地磚，載入項目后陣列或復(fù)制?？头恳浴胺汀辈⒘协h(huán)繞主塔，因此地面為多角度不規(guī)則邊緣，采用分割零件工具進行調(diào)整。

圖6 家具族庫

圖7 木地板布置

3.1.3 墻體工程

裝飾BIM墻體工程可使用基本墻、體量、常規(guī)模型三種方法創(chuàng)建，其中基本墻可將面層添加到整體結(jié)構(gòu)層中創(chuàng)建，再進行面層分割； 通過內(nèi)建體量創(chuàng)建實體形狀，設(shè)置墻體結(jié)構(gòu)層后，使用體量面墻命令拾取體量表面創(chuàng)建墻。墻面瓷磚的創(chuàng)建方法有以下兩種：一種是利用公制常規(guī)模型/公制窗創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)瓷磚塊并設(shè)置參數(shù)； 非標(biāo)準(zhǔn)瓷磚塊創(chuàng)建長度為實例參數(shù)； 另一種是利用幕墻水平、豎向網(wǎng)格線調(diào)節(jié)靈活、輪廓可編輯的特點，將幕墻嵌板的類型設(shè)置為瓷磚，豎梃厚度表示瓷磚美縫，材料用量為“幕墻嵌板”字段可在明細(xì)表中顯示(圖8)。

3.1.4 吊頂工程

吊頂工程是室內(nèi)裝飾的重要部位之一，主要包括龍骨、吊桿、吊件、飾面板、窗簾盒的陰陽角等，吊頂構(gòu)件精確計算與精細(xì)化排布，有助于有限空間管理。窗簾盒采用公制常規(guī)模型進行創(chuàng)建，窗簾盒的細(xì)部搭接處理采用45°對角切割即斜接(圖9)。通過深化設(shè)計模型對吊頂龍骨排布進行優(yōu)化處理，利用智能化設(shè)備進行定位，提高現(xiàn)場定位準(zhǔn)確度。

圖8 墻面瓷磚布置

圖9 吊頂工程精細(xì)化建模

3.2 可視化(模型細(xì)度)

本項目模型細(xì)度分為LOD300、LOD400、LOD500。通過結(jié)構(gòu)提供LOD300模型即施工圖設(shè)計模型，加入裝飾構(gòu)造的幾何信息和非幾何信息數(shù)據(jù)達(dá)到深化設(shè)計模型LOD400。LOD400可以準(zhǔn)確提供裝飾構(gòu)造各組成部分的名稱、規(guī)格等相關(guān)性能指標(biāo)，指導(dǎo)材料采購、現(xiàn)場安裝。LOD500竣工交付模型是包含全面完整的裝飾構(gòu)造參數(shù)及相關(guān)屬性信息的輕量化模型，如圖10所示。

(a)LOD300 施工圖設(shè)計模型

(b)LOD400深化設(shè)計模型

(c)LOD500竣工交付模型圖10 不同精度模型

3.3 工程量統(tǒng)計

基于BIM模型自身的流動性、實時性、可變性的數(shù)據(jù)信息特性進行成本預(yù)算、材料采購，降低了因更改設(shè)計導(dǎo)致成本軟件的計算遺漏和數(shù)據(jù)錯誤問題，提高了變更修改效率。以單個房間為例，創(chuàng)建包含類型、名稱、尺寸和數(shù)量的明細(xì)表(圖11)。

圖11 工程量統(tǒng)計表

3.4 三維漫游

通過賦予材質(zhì)、飾面，對其進行渲染達(dá)到真實效果。采用虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)對各房間進行漫游有利于同業(yè)主方進行有效溝通、明確客戶要求，還可用于酒店客戶選房。

4 應(yīng)用效果與展望

項目通過應(yīng)用BIM技術(shù)進行協(xié)同工作、精細(xì)化建模，改善了傳統(tǒng)精裝修工程的短板，使模型完美表達(dá)設(shè)計人員的思想，達(dá)到1： 1的真實效果，從而滿足業(yè)主的需求，讓項目交付更加便捷。

應(yīng)用BIM技術(shù)相對于傳統(tǒng)紙質(zhì)交底，三維可視化交底表達(dá)更直觀，更易懂； 使設(shè)計師的思想得以準(zhǔn)確表達(dá)； 優(yōu)化技術(shù)方案，對關(guān)鍵工藝進行仿真模擬； 提升建筑設(shè)計合理性，降低設(shè)計變更率； 指導(dǎo)和突破技術(shù)施工安裝難點，提高施工質(zhì)量；模擬房間的采光及照明效果，確定效果最佳的材料，輔助材料采購。

裝飾裝修BIM技術(shù)是集建模、渲染、統(tǒng)計為一體的技術(shù)，不僅為裝飾裝修行業(yè)發(fā)展注入新思想，還減少了二維方式的設(shè)計變更工作量，提高了傳統(tǒng)的裝修設(shè)計質(zhì)量，實現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)隱蔽工程的可視化，達(dá)到驗收質(zhì)量的要求，保證工程質(zhì)量。

施工階段使用智能化ipad終端、BIM放樣機器人將模型中的點反映到樓層頂板上進行定位，保證精確下料。不僅保證了施工階段精準(zhǔn)度，提高施工水平，還降低人工成本和采購成本。成果交付包括信息模型、平立剖面視圖、分析表格、說明文件、輔助多媒體文件，為后期數(shù)字化運營維護階段提供便捷，從而實現(xiàn)裝飾BIM真正落地。