基于Revit的裝配式裝修正向設計應用實踐

沈福向 謝倫杰

摘 要：近年來裝配式裝修經過快速發展，裝配材料和裝配技術變得越來越成熟，越來越多的人開始接受和采用這種裝修方式。BIM技術作為建筑業信息化發展的重要技術手段，裝配式裝修設計、生產、施工一體化發展離不開BIM技術的支撐，兩者需要深入融合才能讓技術在項目中真正落地，基于Revit的正向設計也才能進一步發展。通過以“眾和雅居”項目為實踐對象，對裝配式裝修和BIM正向設計進行研究實踐，建立了Revit企業樣板文件和部品族庫，總結了一些正向設計應用點及存在的問題。

關鍵詞：BIM技術;裝配式裝修;正向設計;Revit;部品族庫;樣板文件

近年來，裝配式裝修經常被業界提及，建筑業發展“十三五”規劃提出，2020年新開工全裝修成品住宅面積達到30%。據統計，2019年全裝修建筑面積為2.4億㎡，其中，裝配式裝修建筑面積為4529萬㎡，增長水平是2018年的5.5倍，發展速度較快，但是總量還是偏少。BIM作為我國建筑行業信息化建設的重要技術手段，在國內經過多年探索應用和發展，其為行業和企業帶來的優勢越來越突出，而且已被更多的單位接受和使用。如何把BIM技術和裝配式裝修結合起來將成為更多人研究的對象。

目前，由于內裝設計、采購、施工環節脫節，生產廠家還需根據現場進行二次深化，導致大部分內裝設計施工圖達不到指導施工的目的。這個過程信息傳遞方式存在很大問題，工作效率低下，圖紙精度不夠，要解決以上問題，BIM技術的作用顯得尤其重要。在云南城投眾和裝配式裝修“眾和雅居”項目中采用BIM正向設計的方式，旨在發揮BIM技術價值，提高內裝設計工作效率，提高施工圖紙落地能力，縮短施工周期，降低項目成本。正向設計中將Revit作為核心設計軟件，充分發揮其優勢，把BIM技術和裝配式裝修深度融合，在內裝正向設計上進行應用探索。運用Revit軟件從方案設計到施工圖交付，再到指導工廠加工生產部品構件及材料采購，全過程均在三維可視化狀態下進行，BIM模型的精度較傳統的二維圖紙有了本質上的提高，讓裝修圖紙真正能在項目上落地，達到指導施工的目的。

1 裝配式裝修和BIM正向設計應用情況

裝配式裝修是主要采用干法施工，將工廠生產的內裝部品、設備管線等在現場進行組合安裝的裝修方式，“眾和雅居”項目主要包括干式工法地面系統、墻面系統、吊頂系統、集成衛浴、整體廚房和管線分離六大核心系統。裝配式裝修具有施工便捷、對人工技能要求不高、縮短工期、降低綜合成本、綠色環保、裝完即住的優勢，將成為裝修行業的一種發展趨勢。裝配式裝修是社會工業化進程中衍生出來一種符合社會發展，符合消費需求的新型建筑工業技術，但其在國內受工業化程度低、材料價格、產品質量、運輸成本和業主接受程度等因素的影響，還未被廣泛應用。

BIM正向設計通常是指從方案設計階段至交付階段全部過程都是由BIM三維模型完成，直接在三維環境里進行設計，利用三維模型和其中的信息，自動生成所需要的圖檔，模型數據信息一致完整，并可后續傳遞的一種設計方式。BIM技術在國內發展已經有十年左右的時間，軟件發展已經非常成熟，BIM正向設計在建筑、結構和機電專業都有不同程度的應用，其中發展比較不錯的當屬建筑專業，而結構和機電專業的應用目前更偏向于逆向設計優化的方式，這樣導致BIM的應用還是建立在翻模的基礎之上，整體投入和產出不成正比，而且這種逆向的工作模式從根本上與正向設計理念是相違背的。很多人認為BIM正向設計的工作量是傳統設計工作量的2至3倍，也有人認為BIM正向設計本身是一個無法實現的偽命題，但是，仔細研究就會發現，這部分多出來工作量是由于正向設計準備工作沒有準備充分導致的。這個準備工作包含設計人員對Revit軟件使用熟練程度、建立設計樣板文件、創建內裝部品族庫，如果以上工作沒有準備充分，那么只會達到事倍功半的效果。真正的正向設計出來的模型、圖紙很少存在問題，BIM模型能夠指導后期采購、施工等工作，工作效率將會比傳統設計快1至2倍。

2 裝配式裝修正向設計的重難點

2.1 建立企業Revit樣板文件

工欲善其事，必先利其器。樣板文件是集成制圖標準、項目參數、族庫等信息的BIM設計基礎文件，是正向設計的重點和難點，屬于正向設計的核心內容。好的樣板文件在設計過程中能起到事半功倍的效果，它決定了正向設計的進度和質量。Revit樣板文件一般包括如下基本內容：共享參數的建立、圖層設置、標高和軸網設置、各類尺寸標注設置、企業圖框建立、圖紙說明、圖紙列表、導出圖紙樣板設置以及各視圖樣板標準設置等。以上這些基礎設置需要按照制圖標準來創建，從而確保自動生成圖紙及信息的可傳遞性和可實施性。同時，企業樣板文件的建立是一個長期積累的過程，各方面考慮的因數非常多，也正是因為這個原因，才能讓正向設計真正實現自動化、智能化。

2.2 建立Revit標準部品族庫

如果把Revit樣板文件看做是一個結構框架體系，那么標準部品族庫可以看做是裝飾這個框架體系的裝飾品。在建立部品族庫之前一個重要工作就是與裝配式裝修材料供應商溝通，充分了解部品性能、安裝工藝、標準尺寸、產品樣式等信息，這個工作能夠實現設計、生產、施工各環節緊密聯系不脫節，也是裝配式裝修落地的一個重要工作，從而建立起設計-生產-施工一體化的工作機制，加強各單位之間的溝通交流，在設計、生產、施工之間形成一個閉環迭代的產業鏈。然后根據供應商的產品信息建立BIM部品族模型，建族過程不僅要把三維幾何尺寸信息建立出來，而且更重要的是要把族模型的二維和三維信息與Revit樣板文件設置統一起來，這樣建立出來的部品族才是能夠被識別和利用的有效文件。

3 裝配式裝修正向設計實踐

3.1 軟件使用情況

在“眾和雅居”項目BIM正向設計應用中，軟件應用情況如下：把Revit作為核心建模及繪制施工圖軟件，各專業設計師以Revit為軟件協同平臺，通過“中心文件”的方式進行模型信息協同更新工作，充分利用軟件的可視化、協調性、出圖性、參數化等特點。3Dmax作為效果圖制作軟件，其在室內效果圖設計的地位目前還沒有其他軟件能夠撼動。Fuzor和VR設備作為設計效果虛擬展示軟件，利用其與Revit模型的互通性，協助設計師進行方案設計、空間合理優化、效果展示等工作。

3.2 方案設計

設計師使用Revit做方案設計，把大腦里三維的方案通過三維模型直接表現出來，不用通過二維圖紙來表現方案，如圖1所示。所使用的三維模型均是部品族庫里面參數化、標準化的成品模型，只要改變模型參數就能驅動外觀，修改起來非常方便，而且還能任意修改其材質參數，切換各種風格，設計效率和溝通效率較傳統設計顯著提高。

3.3 地面架空體系設計

傳統裝修的地面比較厚，預埋在里面的管線多，維修不方便，所以在樣板間中采用地面架空設計的形式，全干法施工裝配而成。地面由承壓板層和面層構成，承壓板和結構地面形成50mm至70mm的空腔，架空腔體內布置給水管、強弱電管線，實現管線分離的效果。利用Revit進行架空層、面層和水電管線碰撞檢測，然后優化出管線走向及架空層支點的具體位置，避免后期返工及材料浪費。

3.4 裝配墻板設計

在樣板間中主要使用標準化的硅酸鈣板和實木集塑板作為墻面材料，材料一般都是600x2400mm的標準尺寸，通過金屬線條或者鎖扣的形式進行連接固定。使用Revit對墻板進行標準化和模塊化鋪排設計，可以統計出墻板的數量、尺寸和開關插座的開孔位置，指導材料采購和和現場安裝工作。對墻板陰陽角、踢腳線、與吊頂交接等部位進行可視化設計，避免線條和墻板碰撞以及解決收邊收口問題。

3.5 裝配吊頂設計

在樣板間中快裝吊頂設計有兩種形式，一種是衛生間和廚房使用的鋁板集成吊頂，另一種是10mm木塑中空吊頂板（覆白色PVC膜）。鋁板集成吊頂設計時需要根據裝配墻板來確定尺寸，用Revit做好深化加工圖發給廠家定制生產。木塑中空吊頂板在Revit里面優化排布模數，統計出需要的面積數量，然后直接采購標準化成品，考慮到墻板拼裝時有誤差，會影響到吊頂板的尺寸，無法實現全部預制加工生產，現場拼裝時局部需要現場切割，浪費也比較少。

3.6 管線分離設計

管線分離是指對于裸露于室內空間以及敷設在地面架空層、非承重墻體空腔和吊頂內的管線應認定為管線分離。在裝配式住宅項目中，所有電氣管線明敷或者敷設于架空層和吊頂內的管線可做到全分離，但存在諸多弊端，比如：占用室內更多使用空間、影響美觀性、增加成本等，因此在裝配式住宅項目中，一般較少采用管線與結構全分離做法。在樣板間項目中也使用管線與結構部分分離技術，采用明敷線管與暗敷線管相結合做法，在不影響結構主體安全的前提下，通過多專業、多工種的協同配合，巧妙地設計電氣管線敷設路由，使得既滿足美觀性，又便于人們后期更新維護。在樣板間項目中具體敷設方式如下：廚房、衛生間處有吊頂，管線在吊頂內明敷;客廳、餐廳、戶內走道、玄關等四周局部吊頂，電氣管線結合局部在天花造型內明敷;墻板與結構墻有空間的地方管線明敷，貼壁紙的墻面強弱電管線使用暗敷;衛生間給排水管線明敷在管線集成箱體里。各專業管線在Revit中模擬管線走向，避免與地面系統、墻面系統碰撞，合理布局點位避免與金屬收口線條碰撞。

3.7 不降板同層排水整體衛浴預制加工深化設計

整體衛浴由干區和濕區防水底盤、復合防水墻板、鋁合金吊頂、金屬線條、干濕區隔斷、集成燈具、排水管件及潔具組裝而成，如圖2所示。它的特別之處在于衛生間主體結構施工時不用降板300mm，通過采用整體衛浴系統，達到不降板同層排水的效果，因此整體衛浴的凈空較傳統衛浴要高出300mm，這個空間可以用來放置一些電氣設備，達到節約空間的目的。整體衛浴現場拼裝時對各個部品構件的精度要求非常高，如果其中一個部品尺寸有誤差，就會影響到其他部品的拼裝，甚至這個部品就成為廢品，就要重新預制加工，從而會影響到整體安裝的效果。所以在設計的時候不僅要把Revit模型的精度控制在毫米級別，而且模型在設計深化后，還要通過軟件對部品構件進行預拼裝，確保圖紙給工廠后加工出來的部品能夠組裝在一起。

3.8 整體廚房設計

整體廚房是集成了架空地面、裝配墻板、快裝吊頂、管線分離、廚房部品組成的獨立封裝產品。墻面采用A級防火的冰火板，頂面采用A級防火的鋁板，吊柜安裝采用掛裝的方式，管線采用在地面、墻面、吊頂與結構之間的空腔內安裝。所有部品均是按照Revit深化設計之后導出的圖紙加工生產出來的，精度級別達到拼裝要求。

3.9 施工圖設計

Revit出圖的原理和CAD的原理不同，CAD里面平面和立面是無法關聯的兩種視圖，如果要修改其中一個尺寸，那么需要同時修改平面和立面的圖層線。但是Revit不一樣，它只需要修改模型對應的參數，相應的平面、立面的尺寸就會自動改變，反之也是這樣，也就是說能達到一處修改處處改變的效果，所以用Revit來做設計比CAD更加智能化。利用這個優點，方案設計模型深化之后，基本上施工圖紙就相應的自動生成了，不用像傳統設計一樣還需要重新去做施工圖設計。當然，這個工作能否順利的前提是需要建立企業設計樣板文件和標準部品族庫。

3.10 材料明細表

設計模型完成之后Revit自動生成材料明細表，明細表的精度和模型是密切相關的，BIM模型越精細明細表統計出來的量就越準確，然后根據明細表計算出項目投資造價，同時也可以幫助決策者對項目造價進行精準把控。

4 結語

裝配式裝修是裝修行業工業化的一次變革，而BIM技術是其工業化發展的重要技術手段。裝配式裝修把裝修需要的部品提前在工廠加工好，運輸到現場直接拼裝而成，不僅大大降低了裝修對人工技能的要求，保障了工程質量，而且縮短了施工周期，降低了成本。BIM技術的運用，改變了設計信息的傳遞方式，提高了各方信息傳遞的效率，BIM模型的精度要求非常高，需要達到預制加工拼裝的精度等級，對設計人員的要求也相應提高，BIM技術也讓裝修施工圖紙真正在項目上落地。裝配式裝修正向設計是一個集設計、生產、施工一體化的閉合產業鏈，僅僅靠一方很難實現裝配式裝修正向設計，所以需要各方共同努力來建立這個閉環迭代的關系鏈。

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作者簡介：沈福向（1990年10月-），男，漢族，云南保山人，大學本科學歷，工程師，研究方向：裝配式裝修和BIM技術;

謝倫杰（1986年9月-），男，漢族，湖南長沙人，碩士研究生，高級工程師，研究方向：裝配式裝修。