周楠
(廣州市設計院,廣東 廣州 510620)
BIM是指建筑信息模型(Building Information Modeling),是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎,建立起來的三維建筑模型,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有信息完整性、關聯性、優化性、一致性,協調性、模擬性、可視化和可出圖性八大特點。將建設單位、設計團隊、施工單位、監理單位等項目參與方在同一平臺上,共享同一建筑信息模型,利于項目可視化、精細化建造,實現可持續發展降低成本。
廣州美國人國際學校分別位于廣州市黃埔科學城校區及越秀二沙島校區。本次科學城校區分為改建、新建及拆后重建三部分進行。原三層中學教學樓為改造項目,改造后為初中及高中教學樓;原小學教學及辦公樓為拆后重建項目,新建后延續其原使用功能,并新建廚房及餐廳;原學校主入口上方連廊拆除,并新建雨棚;原食堂為拆后重建項目,改建為小學體育館;原體育館為改造項目,改建后為中學體育館;并且新建空中連廊連接中學教學樓;新建后延續其原使用功能;原禮堂為完全保留建筑,不進行任何改造。規劃總用地面積:29205m2,原總建筑面積:22061m2,改造后總建筑面積:39083m2,如圖1所示。

圖1 廣州美國人國際學校科學城校區外立面效果
本次項目設計的內容包括建筑設計、機電管線設備綜合設計、室內裝飾設計、園林設計等。BIM設計在其他建筑及管線綜合設計中已經有不少先例,但是在室內裝飾設計應用還在推廣階段,室內裝飾設計構件精細、造型獨特,也成為BIM設計進程中的重點與難點。
本次項目中各專業詳細內容劃分,詳見表1。

表1 各專業內容劃分
本次項目中BIM設計從方案到施工圖推進,再從設計到施工轉變,通過本次項目實施效果,針對BIM技術在室內裝飾中的實用性,歸納總結以下內容。
BIM技術在室內裝飾上優勢是針對室內各個空間可進行可視化設計與分析。與CAD之間顯著的特征就是BIM可以在各空間角度進行分析。BIM設計建立模型,基于各種平、立、剖面及效果圖等都可以根據模型隨時生成,直觀展示建筑的真實效果,保證圖紙與效果的一致性,可以及時發現各專業碰撞等情況,對細節進行分析,方便設計師與相關各方人員隨時及有效的溝通,保證設計質量。可視化設計讓業主參與到設計流程中,二維圖紙與三維模型統一在一個模型中,提供直觀信息,利于業主決策。在設計前提早發現沖突,避免反復的修改與變更,如圖2、圖3所示。

圖2 體育館BIM模型(項目導出圖片)

圖3 體育館效果
以BIM模型為中心,構件多專業協同工作平臺,使建筑、幕墻、室內、機電等專業的設計人員能同時通過網絡在同一個建筑模型里面展開協同設計,還可以通過協同設計工作平臺,與業主、施工單位等進行協調并同步傳遞信息。各種高效能信息能有效進行管理與運用,使設計師能更高效、精確地完成協調設計工作,保證項目能順利、高效進行。
在BIM技術里面,所有的圖紙源于同一個三維模型,圖紙及各種圖表之間是相互關聯的,避免各種圖紙不統一的問題。如果要對其中一處設計進行修改,相對應的任何一張圖紙或者圖表都會實時進行關聯變動。相對于傳統的CAD制圖方式而言,可以節省大量時間及避免不必要的修改、錯漏。
室內涉及材質、參數、工藝眾多,涉及大量且復雜的細節處理,大量的細節構成局部單元,局部單位構建為整體室內空間。因此,室內的工作的首要任務是建立模塊化的零件單位,再將單元拼合為整體,通過共用單位,提高工作效率。而BIM為了達到精細化建模的要求,力求做到所看即所得與建筑結構管線更加細化的碰撞。對項目中新創建出來的構件及族加以整理,可以用于今后的項目,方便資源共享。
在賦予模型構件相關信息后,對各項信息進行統計,如房間信息,實時聯動更新,自動對不同材質進行提取、如涂料、木材、玻璃等,快捷生成明細表。還可以運用公制常規模型自定義角鋼、螺絲、方通、龍骨等構件和桌椅等各類型家具,便于后期統一修改調整與統計。
BIM技術運用于室內裝飾設計中可以第一時間發現設計中的問題,利于各專業之間的協調配合,更好地傳達設計師的設計理念。室內設計中模型的深度與業主、施工方的需求息息相關,傳統的CAD制圖對于內部構造的表達不具體,對于設計的反應不夠詳細,需施工方后期進一步根據現場深化。
在室內設計中,對于模型精度要求較高,真實精細的模型有利于施工開展、造價計算與碰撞檢查等。設計人員需要充分理解設計并熟悉施工工藝,才能建立真實準確的模型。室內設計往往是基于建筑完整圖紙的基礎上進行室內空間的深化設計。建筑、室內、機電等專業間的設計流程是多專業的圖紙協調的過程,BIM技術的運用可將此過程變成專業間圖紙協同的過程。對于室內設計專業來說,多專業設計的優勢比單專業更明顯,如圖4、圖5所示。

圖4 教室及共享空間BIM模型(項目導出圖片)

圖5 教室及共享空間效果
目前,國內在預制裝配式建筑模塊化發展方向逐漸重視,裝配式建筑占新建筑的比例在不斷增加,BIM技術在此方面也在逐漸推進,但在預制裝配式建筑設計中推進仍然較為緩慢。不容否定的是,在預制裝配式建筑中使用BIM技術不僅可以促進信息化的發展,還可以促進建筑裝飾行業的環保及可持續發展。當前,建筑裝飾行業的發展方向逐漸趨向于綠色化、計算機化和工業化,而預制化裝配式技術促進了建筑裝飾業的工業化,BIM技術則是促進了建筑裝飾業計算機化,由此可見,BIM技術的應用將會對未來行業發展及組裝技術更加完善的結合在一起。
目前,BIM技術在建筑裝飾設計行業中尚處于發展階段,還需要很長的時間去探索發現,仍需要各方密切配合不斷實踐。但筆者相信,BIM技術將會是未來建筑裝飾設計行業發展的重要趨勢,是一次重要變革,希望通過本次分析能夠對接下來相關行業設計有所幫助,讓BIM技術能夠全方面運用在工程中,帶來更大的社會效益。