陳 健，招碩慧

（廣州市第二裝修有限公司 廣州 510055）

0 引言

所謂裝配式建筑，是指工廠化成批成套預制生產的墻板、樓板、屋面板及柱子等構件，只要把預制好的房屋構件，運到施工現(xiàn)場進行裝配。裝配式建筑不僅結構安全、成本低廉，還保證工程的施工進度，這個模式向人們展示了建筑業(yè)的全新圖景。

裝配式概念由美國率先發(fā)展起來，因此在國外發(fā)達國家，BIM 技術的起步相對較早，應用也比較廣泛［1］。20 世紀初，隨著裝配式建筑的崛起引起各國的注意，各國關注重點在于裝配式建筑的建造速度快、成本低，打破傳統(tǒng)建筑模式，這種新的建筑體系，迅速的在世界各地推廣起來，但由于當時技術的落后裝配式建筑物都較為單一化。根據時代的發(fā)展，裝配式建筑領域逐漸拓展到裝配式裝修領域，技術的靈活性、多樣性得到了提高，生產效果也得到了良好的改善。

BIM 技術不僅在美國國內為建筑行業(yè)的提升提供了強大動力，也為眾多其他國家的建筑業(yè)BIM 應用提供了指導［2］。

1 國內裝配式概述

近年來國家引入BIM 技術，實現(xiàn)企業(yè)信息管理與工程項目信息管理的集成，提升和完善企業(yè)綜合管理平臺，促進企業(yè)設計水平和管理水平的提高。BIM 技術作為一種信息化技術被廣泛應用于建筑設計、性能優(yōu)化、協(xié)同作業(yè)、可視化管理等多個方面［3］。

建筑行業(yè)BIM 技術應用正處于由概念階段轉向實踐應用階段的重要時期，越來越多的建筑施工企業(yè)對BIM 技術有了一定的認識并積極開展實踐，特別是BIM 技術在一些大型復雜的超高層項目中得到了成功應用，涌現(xiàn)出一大批BIM 技術應用的標桿項目。BIM 技術是目前建筑業(yè)的研究熱點，但是在國內的研究時間較短還沒被廣泛推廣，建筑業(yè)BIM 技術的應用研究主要在于土建工程和機電工程，對于裝飾工程的BIM技術應用在當前仍處于初期探索階段［4-5］。

2 裝配式裝修

2.1 裝配式裝修現(xiàn)狀

裝配式裝修不只是施工工法的改變，裝配式將對裝修行業(yè)在材料、設計、供應鏈及工法帶來全方面的變革。隨著智慧城市的提出，建筑行業(yè)目前也正在經歷著翻天覆地的變化，裝配式建筑隨著社會的發(fā)展應運而生［6］。在2000 年～2010 年，我國采用裝配式方式建造還相對較少，智慧城市還僅僅停留在概念上，大多數建筑還停留在現(xiàn)場做工作業(yè)，而到了2010 年后，裝配式建筑逐漸出現(xiàn)，工業(yè)化裝修也不斷顯現(xiàn)。

裝配式裝修是國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性綠色產業(yè)，它具有標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理等特征，是建造方式的重大根本性變革。裝配式裝修具有以下優(yōu)勢：

⑴裝配式裝修與智能化相結合，提升建筑使用安全、便利、舒適和環(huán)保等性能；

⑵裝配式裝修與BIM 技術相互依托，實現(xiàn)全過程的信息化管理和專業(yè)協(xié)同，保證工程信息傳遞的準確性與質量可追溯性；

廣州更是于2020年7月23日發(fā)布了《建筑室內裝配式裝修技術規(guī)程：DB 4401∕T 90—2020》［7］，表明裝配式無論是運用于主體工程還是裝修工程，未來可期值都非常高，也可以看出裝配式技術正在不斷發(fā)展［8］。

2.2 裝配式裝修的發(fā)展

裝配式裝修比起傳統(tǒng)裝修工期要更短，效率也更高，材料可以循環(huán)利用（符合綠色建筑），并且做到了設計標準化管理信息化，由傳統(tǒng)的2D 模式轉換成能夠準確高效地傳出建筑過程的各個階段3D 模式，但是目前裝配式在裝飾裝修領域用得相對較少［9］。近幾年裝配式技術人員還相對比較匱乏，市場缺口也相對較大，實現(xiàn)一體化的發(fā)展目標是大勢所趨，裝配式裝飾裝修和傳統(tǒng)裝飾裝修在操作角度和選材方面都有一定的差異，所以后期裝配式裝飾裝修應多培養(yǎng)相關方面的人才，實現(xiàn)技術成熟，并將裝配式裝飾裝修朝著一體化的目標不斷發(fā)展，再從各地方產生的一系列問題中吸取錯誤經驗，制定出一套成熟的規(guī)范。

3 項目概況

廣州某大廈項目辦公室局部設計使用BIM 技術，裝飾屏風墻將以Revit為主的多個軟件完成出圖。繪制CAD平面圖、立面圖、剖面圖、大樣圖等，再將二維圖轉化為三維圖，通過Revit 進行高精度建模、設置模型材質、渲染出多角度可視化效果圖，將插件模型輕量化導出，精確算出材料使用率，最后將模型導入BIM技術裝飾裝修管理平臺，同時實現(xiàn)工程資料與工程進度同步管控，能夠提高工程效率?？s短建設工期和提高施工質量。為現(xiàn)場施工進度管理提供更科學的管理手段。

4 建模關鍵技術

4.1 BIM模型創(chuàng)建

⑴ 方案設計BIM 模型：通過使用CAD 圖紙導入，把握、控制和運用各專業(yè)信息已經形成的空間形態(tài)，進行裝飾屏風墻建模，根據模型的設置，制定項目軟件環(huán)境、命名規(guī)則、材料列表、出圖標準、參數標準、協(xié)同工作標準。制定好工作流程、定制裝飾設計樣板及標準族庫，配置合適的平臺環(huán)境。然后按照室內的不同部位分別建立屏風墻裝飾面。

⑵深化設計BIM 模型：在方案設計BIM 模型的基礎上，增加裝飾工程的隱蔽部分和需細化部分，各種固定裝飾構件及設備的內部構造中需現(xiàn)場安裝制作的構件，完善裝修細部和構造做法，裝修細部以能導出施工節(jié)點詳圖為標準，屏風墻內的天地龍骨、橫豎龍骨、吊掛件系統(tǒng)等，如圖1?所示；模型建模材質及尺寸為鍍鋅方管橫龍骨30 mm×30 mm×1.0 mm、鍍鋅折疊豎龍骨50 mm×70 mm×2.0 mm、木飾面15 mm厚難燃夾板、1.5 mm 厚拉絲不銹鋼、5 mm 厚白色鋼化玻璃；對模型及貼圖的屏風墻飾面材料利用零件功能進行詳細的分割，如圖1?所示，便于進行塊料面層的排布指導及材料統(tǒng)計。

圖1 屏風墻龍骨框架及飾面Fig.1 Screen Wall Keel Frame and Finishes

4.2 物料表生成

通過利用Revit 的明細表統(tǒng)計功能導出工料統(tǒng)計明細表（見圖2），明細表以表格形式顯示信息，這些信息從項目中的圖元屬性中提取，實現(xiàn)對裝飾工程的物料統(tǒng)計、工程造價的管理。

圖2 裝飾BIM模型物料（Revit）Fig.2 Decoration BIM Model Bill of Materials（Revit）

生成物料表時為便于加工統(tǒng)計，明細表要列出圖元類型的每個實例或根據成組標準將多個實例壓縮；材料部品的命名極為關鍵，隨意的命名容易出現(xiàn)統(tǒng)計失誤；項目的圖元屬性在制作模型時就要準確加入；另外統(tǒng)計出的材料量為模型實際量，沒有考慮工程損耗量，亦與定額不相符。

4.3 錯漏塊檢測

在本項目的碰撞檢測實踐中，屏風墻模型做了隱蔽工程的吊掛件連接件裝飾深化，可進行錯漏碰缺檢測步驟，檢測錯漏塊Revit 的裝飾BIM 模型與其他專業(yè)BIM 模型整合后，可利用自身的碰撞檢測功能分別與各專業(yè)進行碰撞檢測（見圖3）［10］。通過碰撞檢測，調整天地龍骨、橫豎龍骨、掛鉤等構件，做到每個專業(yè)空間位置的軟碰撞及硬碰撞都不沖突，并能為其他專業(yè)考慮預留施工操作空間。

圖3 錯漏塊檢測提示（Revit）Fig.3 Error and Missing Block Detection Tips（Revit）

4.4 渲染模型

將各專業(yè)碰撞檢查并修改調整完畢后，利用Revit軟件可以利用圖形顯示選項設置和渲染功能制作不同風格的效果圖，如圖4所示。制作效果圖時需注意Re?vit 渲染噪點比較多，為了獲得好的效果，必要時要增加燈光點數；Revit 渲染與3Ds Max 渲染相比速度慢，導入3Ds Max的多種材質的模型需重新調整材質。

圖4 屏風墻BIM模型效果Fig.4 Screen Wall BIM Model Renderings

4.5 施工模擬動畫

Revit 的BIM 模型的可在項目管理中可得到充分應用，利用Revit 進行專業(yè)協(xié)作和施工交底，在En?scape 中可制作施工方案模擬動畫，運用虛擬現(xiàn)實技術來輔助進行施工工地現(xiàn)場規(guī)劃，其特點是能展示詳細的施工過程（見圖5）。因此在施工前，模擬動畫可起到明確的施工指導作用，還可導出進度計劃表，利用這種功能管理工程進度。

圖5 施工模擬動畫（Enscape）Fig.5 Construction Simulation Animation（Enscape）

本項目中主要利用建筑信息模型（BIM）和CAD等信息技術、模擬施工動畫、空間布置和工序設計，在各系統(tǒng)界面和功能模塊精確定位之后，進行施工指導、進度管理、物料管理、成本管理和驗收標準，使得裝配施工工序簡化、工效提升，現(xiàn)場工況全程可控［11］。

5 BIM技術裝飾裝修平臺協(xié)同管理

5.1 平臺功能介紹

該軟件是針對裝飾裝修BIM 工程管理技術領域，將云計算中的部分相關概念及技術運用到BIM 建模技術中，大量的項目資料及數據儲存在協(xié)同云端平臺，建設項目的參與人員（如建設單位工作人員、施工人員、設計人員、工程驗收人員、后期運營人員等）都可以在此平臺上進行工作內容的交流、工程問題的討論與解決。

平臺分為4大管理體系：設計協(xié)同管理、成品材料跟蹤管理、施工全過程管理及App 管理（安卓、IOS），平臺頁面功能如圖6 所示。工程項目數字化管理模式，BIM 模型文件存儲到目標裝修項目，以可視化顯示BIM 模型，自動識別BIM 模型構件施工進度表，生成項目進度甘特圖，并將BIM 模型構件施工進度表和BIM 模型進行關聯(lián)，發(fā)送至用戶端以顯示目標裝修項目的實際進度和計劃進度，使用系平臺的人員可以通過移動設備在任意場所了解施工現(xiàn)場的施工信息，與各部門協(xié)作處理施工中的問題，實現(xiàn)真正的4D 進度管理［12］。BIM技術裝飾裝修平臺的優(yōu)勢主要有：

圖6 平臺頁面功能Fig.6 Platform Page Features

⑴模型管理：上傳，瀏覽，模型對比，多視角，漫游等基本操作。

⑵進度計劃：通過進度計劃管理，關聯(lián)模型，查看當前的進度計劃。

⑶成品材料和算量算價，文檔管理：統(tǒng)計物料的狀態(tài)，以及計算平臺價格，對項目的文檔進行管理。

5.2 設計協(xié)同管理

Revit 模型的設計協(xié)同管理，它是以BIM 模型作為載體來收集現(xiàn)場數據，交流和解決項目設計流程、設計進度、設計質量、設計變更工程問題。平臺現(xiàn)在可以接受的軟件是Revit、BIM make、廣聯(lián)達GTJ 等，導出為BOS Revit Explore 輕量化格式的插件。它適用于BIM 模型的輕量級問題處理，并能減輕計算機的負荷，BIM 移動應用程序可在手機和iPad 上查看建筑模型、填寫報告、啟動主題等［13］。BIM 與項目現(xiàn)場的協(xié)同管理，將進度計劃與BIM 模型進行關聯(lián)：①根據設計進度計劃表跟蹤各階段的完成情況，采用不同的色塊進行展示；②設計進度計劃關聯(lián)責任人，對延后的相關任務自動預警，以信息通知方式通知責任人；③施工圖會審：在傳統(tǒng)的施工圖會審的基礎上，結合BIM 模型，對照施工設計圖，相互排查，對問題點以3D模型配合文字說明的方式提出設計修改意見和建議；④技術交底：對于一些復雜施工工藝，進行節(jié)點構件布置模擬、施工工序模擬（如單元板塊組裝、掛裝）等的模擬展示，模型構件線框化如圖7所示。

圖7 模型構件線框化Fig.7 Wireframing of Model Components

5.3 進度跟蹤管理

將各類施工規(guī)范和施工標準上傳到裝飾裝修項目BIM 管理平臺上，形成標準化施工管理數據庫。通過導入進度計劃，以甘特圖的方式顯示進度信息，進度任務關聯(lián)模型構件，對目前的進度信息進行一個直觀的顯示。根據目前正在執(zhí)行的任務，通過關聯(lián)的構件，對項目的進度形成直觀的進度對比圖，構件以主任務為載體，可關聯(lián)子構件并設置子任務模式（見圖8）。

圖8 進度模塊管理Fig.8 Progress Module Management

在模擬施工中可根據任務的前后順序，以及所關聯(lián)的構件通過動畫展示施工效果，選擇日期導出當天施工日志。根據各個任務中的人工形成曲線（見圖9）。

圖9 人工曲線Fig.9 Artificial Curve

將Revit 明細表導入到平臺進行材料統(tǒng)計、算量；項目計劃（包括生產計劃、運輸計劃、制作模具計劃、組裝樣板計劃、施工計劃）集成到平臺，并與BIM 模型構件掛接；對材料進行編碼，并進行檢驗、入庫、出庫、驗收等狀態(tài)的跟蹤。

5.4 安全質量管理

基于BIM 模型開展工程安全和質量管理，將模型與進度計劃相互掛接，直觀反映進度計劃，利用大數據統(tǒng)計分析，可提前規(guī)避管理漏洞和質量等問題，并通過移動設備對現(xiàn)場工程安全、質量進行檢查與驗收，實現(xiàn)安全、質量管理的動態(tài)監(jiān)控與記錄［14］。

在施工過程中發(fā)現(xiàn)質量問題時，項目管理人員將問題照片與模型進行關聯(lián)，生成整改記錄單（見圖10）。

圖10 質量管理整改記錄Fig.10 Quality Management Rectification Record

項目修改調整進度計劃或者模型重新上傳，系統(tǒng)能自動掛接進度與模型；統(tǒng)計整體的安全數據，支持自動存儲已解決、正在解決中或者未解決的安全數據問題，對于未及時整改或者回復的安全問題，系統(tǒng)能自動提示相關負責人。BIM 技術裝飾裝修平臺有單位驗收流程和歸檔功能，并設置知識庫的歸檔功能。

6 結論

裝飾工程的BIM 技術及裝飾裝修項目BIM 管理平臺，目前仍處于試驗摸索階段。隨著BIM 技術在建筑業(yè)界的推廣，裝飾裝修BIM 技術也在不斷完善，管理平臺有助于解決目前項目管理所遇到的各個困難，項目參與方信息不通暢、管理沒有形成閉環(huán)、工程資料不齊全、管理痕跡不明顯等問題，有助于實現(xiàn)數字化管理模式的轉型。

通過廣州某大廈項目BIM 技術裝配式施工的試點工程，提高了工程項目管理水平，通過各專業(yè)協(xié)同管理，使施工更加高效，工期更有保障。

裝飾裝修項目BIM 管理平臺，不僅能實現(xiàn)項目結構隱蔽工程的可視化，減少可能出現(xiàn)的碰撞，避免在施工過程中繁雜的設計修改，還可以從空間布局、材料選擇等方面進行深化設計和施工模擬。施工前即可明確材料的屬性、規(guī)格、數量、價格、生產廠家等信息，增大透明度，使預算控制更加合理，達到了降本增效的效果，可以在工程裝飾裝修工程中廣泛應用。