基于BIM 技術的精裝修深化設計應用研究

麻清波

（北京承達創(chuàng)建裝飾工程有限公司，北京 101300）

近些年，隨著我國綜合國力和科學技術水平的提升，人們對差異化、個性化裝飾裝修的需求越來越強烈。以往的精裝修設計更多的關注點在于設計理念和風格、色彩搭配和材料質感等內容，要達到一定的幾何精度。效果圖與現(xiàn)實中的展現(xiàn)存在一定差距，無法達到設計的預期效果。在計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD） 時代下，二維精裝修圖紙存在繪制效率低下、施工工藝表達不清、錯誤不易被發(fā)現(xiàn)、重復出圖等問題，一直困擾著項目各方。而建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM） 的出現(xiàn)，將改變這一現(xiàn)狀。通過BIM 技術建立室內裝修的三維模型，對室內場景進行三維動態(tài)模擬，提供一個平臺，更好地和業(yè)主進行溝通，依據(jù)業(yè)主的喜好調整燈具的放置、家具的風格及擺放等，準確地展示各空間關系和位置布局，極大地減小了與實際裝修效果的差異，讓業(yè)主有更直觀真實的感受，從而進一步提升精裝修的品質。

1 BIM 技術的概述及優(yōu)勢

BIM 具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特點。BIM 技術將各參與方協(xié)同到一起，通過對BIM 中各構件的操作，達成各自的目標。利用BIM 技術的協(xié)同設計、可視化、設施管理及分析模擬等功能，即時地做出裝修完成之后的三維房屋整體模型，展現(xiàn)出設計的設計理念及業(yè)主的需求內容。利用相關軟件對BIM 進行數(shù)據(jù)處理，從而實現(xiàn)建筑信息模型的可視化信息數(shù)據(jù)的集成化。利用BIM 技術的模擬性，在施工前核查管線走向、預留洞口、強弱電點位等因素，解決不必要的返工問題，更好地利用了空間。BIM 的可出圖性，使得三維模型可以直接輸出設計施工的相關圖紙、材料實際用量表等。BIM 技術與施工進度結合，模擬整個施工過程，指導工人的施工；BIM 技術與進度、成本結合，5D 模擬的成本計劃對項目成本進行整體把控[1]。

2 精裝修深化設計的要求

精裝修深化設計主要包括以下設計管理要求：首先，全面掌握建筑物基本信息。在正式展開設計前，設計人員根據(jù)甲方（業(yè)主） 所提供的平面結構圖，把所有軸線和距軸線1 m 的控制線用CAD 模擬放線到圖紙中，進行圖紙模擬放線（大格局的模擬放線）。在掌握這些重要信息的基礎上，結合業(yè)主要求針對精裝修深化設計方向、設計思路進行全面細致的分析，確保裝修效果滿足房屋業(yè)主要求。同時，確保建筑物合理使用壽命與使用安全。其次，創(chuàng)新精裝修深化設計手段。設計人員基于BIM技術的運用，構建起一個與精裝修工程實際情況相匹配的三維立體模型；再利用此模型進行創(chuàng)新設計，同時達到降低施工難度、保證施工進度、提高成品效果的目的。最后，提升設計人員專業(yè)水平。精裝修深化設計往往存在眾多設計元素、影響因素、注意事項、個性化設計以及創(chuàng)新設計需求。這就需要設計人員具備較高的專業(yè)水平、創(chuàng)新能力、設計經(jīng)驗以及多樣化設計手段。

3 基于BIM 技術的精裝修深化設計應用

3.1 BIM 三維模型的搭建

在初期階段，運用三維掃描軟件獲取現(xiàn)場點云數(shù)據(jù)，在軟件里進行分析，依據(jù)三維掃描數(shù)據(jù)逆向建立建筑結構的數(shù)字化模型，取代傳統(tǒng)手工現(xiàn)場實測實量的方式，直接在建筑結構三維模型里，為地面鋪裝，墻面涂裝，墻面裝飾，天花、天花線條、門窗等部位創(chuàng)建裝飾裝修模型，并進一步深化，直觀展示復雜的節(jié)點做法，采用明細表統(tǒng)計各種材料實際使用的工程量，通過深化設計，清晰準確地反映裝飾裝修構件構造情況、施工細節(jié)和現(xiàn)場情況。最后，將基本屬性、廠家信息、材料價格、參數(shù)標準等相關信息存儲到模型中，便于后期變更與出工程量單[2]。

將已創(chuàng)建好的模型導入渲染軟件中，渲染裝修完成后的效果圖，通過虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR） 技術，讓業(yè)主如同身臨其境一般，可以及時地、沒有限制地查看裝修完成后的效果（見圖1）。

圖1 戶型模型展示

將各專業(yè)BIM 與裝修模型導入碰撞檢查軟件，對模型中各個構件及設備進行檢查，得出碰撞檢查報告，裝修深化設計人員依據(jù)此報告，與機電專業(yè)人員協(xié)調管線的高度等問題，調整裝修模型，做到事前控制，避免不必要的返工，節(jié)約成本（見圖2）。

圖2 管線與裝修

3.2 三維節(jié)點技術交底

傳統(tǒng)設計階段，二維圖紙難以表達設計意圖、特殊節(jié)點及各構件之間的相互關系，容易造成誤裝和錯裝，導致重復拆改，影響整體施工進度。BIM可創(chuàng)建不同部位的節(jié)點模型，對各個構件進行展示，制作施工工藝流程圖，向裝飾人員進行技術交底，幫助他們更好地理解施工工藝，避免因理解不到位造成的返工，提高工作效率（見圖3、圖4）。

圖3 預制鋼架水磨石三維安裝工序圖

圖4 衛(wèi)生間地面地暖系統(tǒng)三維節(jié)點圖

3.3 BIM 圖紙導出

通過BIM 軟件可以輸出平立剖、軸測圖、透視圖等圖紙，BIM 通過一定的處理，導出施工圖。由于BIM 技術具有關聯(lián)性，對設計進行變更，圖紙和明細表都會關聯(lián)變更，減少人工修改圖紙的出錯率，提高圖紙精準度和工作效率[3]。

3.4 模型數(shù)字化輔助材料下單

BIM 技術實時建立設計數(shù)據(jù)之間的一致關聯(lián)，在同一個BIM 文件中，三維模型中的實體與圖紙、表格等相互關聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)字構件實體間的關聯(lián)顯示和智能交互，對設計數(shù)據(jù)的任何更改都可以立即反映在其他相關的地方。因此，BIM 技術通過明細表統(tǒng)計相關工程量，如要統(tǒng)計某天花的乳膠漆面積、龍骨的長度、掛件的數(shù)量，用它來進行工程量預算，精確控制天花板吊頂所需要的各種材料，準確地進行下單采購或制作，更好地控制成本。精確的裝修材料清單能提升施工精度，改變傳統(tǒng)流水施工模式，縮短工期。從以下兩方面進行詳細說明[4]。

3.4.1 墻地磚/石材的參數(shù)化排布

墻地磚/石材裝飾效果的主要因素是排布合理性，兼顧“節(jié)約”和“美觀”。使用BIM 技術，對墻地磚/石材進行排布，直觀展示鋪貼后的效果，將更多精力專注于觀感質量和材料損耗。在模型中調整起鋪點的位置和磚/石材縫的寬度，優(yōu)化墻地磚/石材的排布，出具排磚/石材圖（見圖5），并依次編號，通過明細表導出墻地磚/石材的匯總表。

圖5 墻地磚/石材排版圖

3.4.2 天花板吊頂鋼架及龍骨的排布

在BIM 中確定好構件龍骨的型號尺寸規(guī)格等參數(shù)，建立天花板吊頂構件族庫，根據(jù)規(guī)范和現(xiàn)場實測實量的尺寸進行排布。排布時可以根據(jù)需求對龍骨的方向和位置進行深度優(yōu)化，從而確定龍骨的工程量（見圖6）。

圖6 天花鋼架轉換層龍骨排版示意圖

3.5 標準化族庫創(chuàng)建

對每個裝修部件進行統(tǒng)一分類編碼，編碼原則包括：唯一性、合理性、簡明性、完整性、規(guī)范性以及實用性。利用BIM 軟件創(chuàng)建裝修工程部件族庫，及時儲存更新、統(tǒng)一型號規(guī)格、統(tǒng)一設計標準，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，完善供應鏈體系。同時，為每個部件添加必要的非幾何信息，如生產(chǎn)廠家、價格、顏色等信息，通過調整部件的幾何參數(shù)，來適應不同的項目需求，從而得出最佳裝修方案。BIM技術不僅可以建立行業(yè)內統(tǒng)一規(guī)范的標準體系，還極大地減少了重復設計工作[5-6]（見圖7）。

圖7 標準化五金族庫件示意圖

4 結束語

精裝修深化設計的誕生與發(fā)展，就是為了滿足房屋為主的個性化、精細化設計需求。同時，最大限度提高精裝修深化設計方案的專業(yè)化水平和科學合理性。精裝修引入BIM 改變了傳統(tǒng)精裝設計信息傳遞方式，BIM 技術的應用提升了精裝修設計的精細準確程度，降低了精裝修設計協(xié)調各專業(yè)的難度，解決了當下室內設計行業(yè)的難題。但總體來說，精裝修BIM 應用還處于較為初級的階段，標準化族庫的建立還有待完善，需要更多的精裝修技術人員投入BIM 精裝修領域，更好地掌握BIM 這項工具并將其運用到日常的設計工作中，才能達到事半功倍的效果。