BIM技術在建筑裝飾裝修中的應用研究

林茹

上海城通軌道交通投資開發建設有限公司 200051

引言

建筑裝飾裝修工程實施階段涉及的專業較多，工藝也較為復雜，從而帶來不少施工難度，為了可以加快裝飾裝修工程施工工期，而不增加造價成本，迫切需要一種能夠突破傳統施工管理模式的新方式。將BIM技術引入建筑裝飾裝修工程中來，可以協調裝飾裝修與土建施工、機電安裝在工序上的銜接。

我國BIM技術發展較晚，目前主要集中在設計、土建施工、管道設備施工階段，在建筑裝飾裝修工程施工項目管理方面的應用相對較少。楊菲等［1］將BIM與VR技術運用在實際戶型案例中，實現了參數化、可視化虛擬體驗化、自主設計等方面，進而提高了設計效率；陳漢成等［2］利用了Autodesk-forge協同管理平臺，實現工程管理由單點溝通轉變為多點互通，大大的提高管理效率；秦山虎等［3］從行業長遠發展方向考慮，對Revit進行二次開發，實現裝飾裝修工程自動化、可視化和參數化等功能，并通過了實際工程的檢驗；姚程［4］通過了多種數字化信息模型工具對復雜聲學天花進行深化設計，輔助設備加工并且進行預拼裝，確保材料加工質量；申月軍［5］以實際項目為背景，對其進行搭建3D模型，展現出模型全方位、數字信息化的效果。

裝飾裝修工程的施工過程不同于土建施工，它主要在土建施工完成以后進駐施工區域，現場一些裝飾構件涂裝等操作亦可在固定場地進行，裝飾裝修工程的成本、質量和效果在BIM技術的協調下能夠更好的實現。

1 BIM技術在裝飾裝修工程中的應用

對于建筑裝飾裝修工程的BIM模型，它包含了建筑模型、結構模型、機電模型、裝飾裝修模型，模型中包含了所有材料、構件的信息，將所有模型組合在一起亦可作為各參建方的協同工作平臺。利用BIM協同工作平臺可將三維模型與成本、質量、安全聯系在一起，進而對裝飾裝修工程進行管理。施工準備階段，利用BIM技術進行思維施工模擬，優化施工組織設計方案，以便后期更有效的指導現場施工，進而可以減少現場出現的返工、錯誤現場頻次，保證了工程的質量、安全、進度及效果。亦可在四維模型中添加時間要素，對不同時間段發生的工作任務進行成本監控，進而可以對整個裝飾裝修工程項目的成本進行控制。

1.1 項目成本管理應用

基于BIM技術，構建五維模型用于成本控制的數據庫，可以根據不同工序進行快速化成本控制。項目前期，BIM技術可在規劃和立項階段提高建設單位的成本控制能力。當項目進入施工階段，項目可分為土建施工、機電安裝施工和裝飾裝修施工，BIM技術可輔助施工單位進行施工作業管理，更為體現出施工管理的科技性。

根據研究結論可知［5，6］，裝飾裝修工程的工程量統計時間往往占用整個項目工作量的一半時間。而將BIM技術引入到工程量統計當中，可以大大縮短統計時間，而且可以降低因為人為因素而導致的錯誤頻次，還可以對不同屬性參數的材料進行工程量分類統計工作。

1.2 項目質量管理應用

（1）協同工作。BIM建模之前，各個參建方均可在平臺上參與模型的建立，在建立的過程中，加強各方之間的溝通效率，并且可以利用該平臺進行施工圖的會審工作，避免圖紙錯、漏、碰、缺等情況，這樣保證了后期施工質量。

（2）碰撞檢測。利用BIM模型，在施工安裝之前，進行模型預先拼裝，以便檢驗碰撞情況，將現場材料倉庫內裝飾構件與BIM模型中數據庫進行對比，確保在施工安裝時候的質量，進而提高了精確性和效率。

1.3 項目安全管理應用

傳統建筑裝飾項目的安全管理往往比較薄弱，針對施工安全的措施不具備針對性和實效性。對于以上存在的問題，將BIM技術引進裝飾裝飾工程當中來，可以對施工階段各要素進行預先設置并演練，在關鍵位置進行控制，確保現場施工安全管理的科學性，減少過程中施工作業危險行為，確保工程項目施工的安全。其中，BIM技術在施工安全管理中的應用，如圖1所示。

圖1 BIM技術在施工安全管理中的應用Fig.1 Application of BIM technology in construction safety management

2 工程案例分析

2.1 工程概況

新建文化館新館、圖書館分館和新松江劇場工程包含土建工程及裝飾裝修工程，工程內包含文化館、圖書館和劇場，項目總建筑面積55120m2，涉及裝修總建筑面積39555m2，其中文化館、圖書館建筑裝修面積22198.33m2，劇場建筑裝修面積16240.9m2，其他部分建筑裝修面積共計1115.77m2。

2.2 BIM技術進行項目成本管理

利用通用BIM軟件Autodesk Revit，對該圖書館新館、文化館分館及新松江劇場的裝飾裝修分部工程建BIM模型，如圖2所示。模型建立前，先構建本項目中不同的項目族，結合設計施工圖進行項目族拼裝。若模型按實際尺寸建立，那么3D-BIM模型可以全方位展現出實際可視化建筑物，其中組成建筑物的每一個構件都可以很方便的讀取出其材質、尺寸、工程量，使得現場施工人員可以更為直觀的指導現場工人施工，防止人為圖紙理解偏差而導致的返工，進而降低工程造價。

圖2 裝飾裝修BIM模型Fig.2 Decoration and decoration BIM model

BIM模型可以非常方便的讀取本裝飾裝修工程所有材料構件的具體做法、工程量及尺寸等信息參數，例如墻面粉刷涂料、踢腳等信息，如表1所示。施工單位可根據BIM模型匯總的裝飾裝修材料工程量進行采購，進而可以控制材料的進貨量，降低倉儲費用，間接地對項目成本進行控制。

表1 Revit結構框架明細Tab.1 Revit structural framework details

2.3 BIM技術進行項目質量管理

1.碰撞檢測

將該三維模型導入Navisworks Manage中，運用碰撞檢查功能進行碰撞檢測，可以檢查模型的準確性，找出裝飾做法與土建、機電等模型之間的碰撞點，針對每一個碰撞點進行模型調整避免構件之間的碰撞，進而提高模型準確性。本工程初期模型進行碰撞點檢測，結果顯示機電與內裝飾做法碰撞點存在883處，結構構件與內裝飾碰撞點存在882處，如圖3所示。

圖3 局部碰撞檢測圖Fig.3 Local collision detection diagram

BIM模型合并后進行碰撞檢測，并生成檢測報告，報告表中主要包含碰撞點位置、碰撞類型、碰撞點截圖等信息。根據檢測報告，對模型進行不斷完善、修改，以致無碰撞情況發生。

2.工序控制

將該三維模型導入Naviswork中，添加時間維度，可以進行虛擬施工模擬，協同設計、施工、監理及建設單位對工程的節點進行掌控，并且在各個關鍵節點處，進行重點標記。施工過程中若發現不符合要求的，可以立即啟動警報系統，通知各參建方快速查找原因，制定整改措施及整改要求。

2.4 運用BIM技術進行項目安全管理

將圖書館及文化館項目BIM模型導入到Navisworks Manage軟件中，利用TimeLiner功能對模型進行施工工序模擬，對施工現場情況進行數字化還原。還原施工工序，利用BIM的可視化技術主動識別出存在安全隱患的節點，并匯總出何處關鍵工序存在的安全隱患等級，從而對管理者提出安全警示，以便于做好預防工作，排除一切不安全因素存在。本文根據圖4所示的安全監控流程圖的步驟進行實時監控。

圖4 施工安全監控流程圖Fig.4 Flowchart of construction safety monitoring

3 結語

本文從成本、質量、安全等方面進行深入探討，主要從三維模型、工程量統計、碰撞檢測等方面簡要歸納了BIM技術在裝飾裝修工程管理中的應用，為今后類似工程提供參考。