文 / 霍俊龍、張玖竹 編輯/郭艷 圖 / 畢馬云設計

住宅產品BIM 化應用成果示意圖
近年來,房地產市場增速放緩,但裝飾裝修行業的規模依然維持在10 萬億左右。以數字化和裝配式為核心的智能建造轉型,是裝企從粗放增長模式走向高質量發展模式的必由之路。隨著墻板、架空地板、集成衛浴等部品的不斷應用與實踐,裝配式裝修技術體系漸趨成熟,材料供方漸趨多元,不再是制約智能制造的核心卡點。相反,以BIM 為基礎的裝修數字化,仍未廣泛、系統地融入裝企的生產方式、管理方式和運營方式當中,在重組產業資源、重塑建造方式、改變競爭格局方面,裝飾BIM 正在成為裝飾企業發展的關鍵因素。
對比在施工現場加工的模式,裝配式裝修在工廠加工的模式具有省人工的效率優勢,能適應人口老齡化帶來的勞動力不足,必然會成為裝飾行業建造方式的主流。工廠加工模式即便考慮到工藝做法的容差,一般也需要小于5 mm 的誤差。傳統CAD 制圖在墻頂地的誤差往往都是10 mm 以上,無法滿足工廠加工的精度要求。例如在房間的陰角處,CAD 往往不能體現飾面的搭接關系,因為會干擾識圖,可飾面的搭接長度至少是10 mm。類似這種CAD 無法直接體現加工精度的部位還有:天花造型、嵌入式踢腳線、門窗收口、窗臺板等。

裝配式墻板收邊處的細節做法
BIM 的圖紙因為是模型截面的投影,在上述部位的搭接處并沒有干擾識圖的線,而實際模型都正確地反映了搭接關系,不存在施工圖和工廠下單量之間的矛盾。
目前,雖然設計、概預算、進度管理等軟件層出不窮,但數據的協同性不高,難以全面、系統的滿足裝飾項目的需求。裝修工程涉及到方案設計、施工圖設計、節點深化設計至少3 個設計角色;涉及到主材、潔具五金、燈具等材料供應方至少也是幾十個;涉及到費用的勞務解算、材料采購、設備租賃或購買至少也分為三類,傳統工程信息整合的方式已經黔驢技窮,無法統籌不同項目階段、不同角色的需求,每一個裝飾工程項目均是“帶病”前行。

住宅產品BIM 化應用成果示意圖
基于Revit 等建模軟件的BIM 系統,能夠承載整個項目的、覆蓋多個裝企角色的、跨設計、施工、采購多個階段的信息,能夠將物料用量、工程量數據的計算自動化,能夠在多角色間自動化的傳遞數據,必將使裝飾工程提升效率、降低成本,避免人為因素影響,解決傳統項目“錯漏碰缺”的難點。
對比建筑BIM,裝飾BIM 具有構件種類多、細節要求多以及素材依賴強的特點,實施的系統性要求更高。同時,裝飾BIM 也有與建筑BIM 不同的高價值應用點。
管線綜合、碰撞檢測、凈高分析是建筑BIM 成熟的應用點,但對裝飾業務來講需求不夠剛性、不夠核心。裝飾BIM 中的電管一般都是直徑20mm 以下,通過開槽、預埋等方式嵌入墻體中,但開槽和隔墻的預留孔均不建模,天然就是碰撞。裝飾吊頂內也有水管、電管、空調管線交叉的復雜部位,但其復雜程度并不像建筑機房附近那樣,有數十道管線需要各種避讓,裝飾業務的管線交叉情況往往比較簡單,無需進行多專業的管線綜合。裝飾BIM 對接材料下單,使墻板類部品實現廠商的定制生產,以BIM 進行自動的施工組織計劃編制才是高價值應用點。
以工藝進行工程量統計和以飾面材料進行物料統計,是裝飾業務勞務結算、采購下單的高價值應用。基于BIM 模型的各種項目管理系統,均是在假設BIM 模型中已經包含了采購、人工消耗等數據,但實際的BIM 模型中又無相關數據。例如衛生間的墻磚一般2.4 m 高,但防水一般為1.8 m 高。對此,BIM 模型如何建?防水工程量如何存儲和表達?各BIM 系統的數據格式要求是什么?這些BIM 數據產生的過程通常是BIM 系統不管,建模BIM 軟件無章可循或成本巨大的手工錄入項。忽略數據產生的過程是導致BIM的高價值應用無法落地的重要原因。

BIM 模型數據應用模式圖

基于BIM 的深化設計對產業鏈的影響

裝飾BIM 所需的關鍵技術體系原理圖

裝配式墻板體系示意圖
BIM 首先是一個建模的軟件工具,涉及傳統的平面方案設計、施工圖設計、深化設計、概預算編制以及采購下單多個階段。傳統的業務模式下,上述各個階段的數據,是在多個工程階段由多個角色不斷增加。作為集成這些信息的模型,BIM 的核心指標是信息全面,即每建一個模型構件,均需要添加大量數據,如果純靠人工,成本自然高昂,導致投入產出比低,無法推廣。
裝飾BIM 需預先制作大量的素材,包括材質、家具、潔具及踢腳線等。這些素材復用程度越高,裝飾BIM 模型搭建成本就越低。連鎖酒店、連鎖餐飲、保障房等業態,具有至少1000 套復用的特征,可直接攤薄BIM模型的成本,同時結合標準化的工藝和工期,會比機場、火車站等大型公建項目更易體現降低成本、提升效率的優勢。
一般設計費僅占工程總造價的4%,材料和設備成本的占比是35%左右。將BIM應用在物料量與工程量的計算上,即便節省10%的材料費采購成本,由于基數是35%的總造價,也會產生35%(總造價)*10%(節約效益占比)=3.5%的整體效益,基本等同于第二個設計費。
針對裝配式墻板這類由于非標尺寸占比多的細分品類,BIM 算量時連帶增加實際尺寸、非標板的形狀,即可實現硬裝材料的工廠化“柔性定制”,會在物流倉儲、用戶體驗方面產生更大的價值。
裝飾裝修是基于材料、部品,結合相應的工藝,滿足功能性、美學性等需求的工程業務,很少會定制一款磚的花色或一款木飾面的紋理,更多的是由設計師或業主對材料、部品進行選擇。同時,不同材料、部品間的搭配又能產生不同的美學效果,形成不同的風格調性,所以墻頂地材料的搭配、一組家具間的搭配,是裝飾設計日常的操作對象,也是裝飾BIM 對比建筑BIM 的新操作對象。
硬裝配置BIM 方案,是裝飾BIM 區別于建筑BIM 最典型的新操作對象。一套硬裝配置BIM 方案至少包括墻頂地的飾面材料和工藝,還有踢腳線、窗套、窗臺板的材料和做法,以及門底飾面的做法。上述內容如果由傳統BIM 構件逐一手工布置,不僅效率低,也容易導致搭配不協調。

裝配式吊頂施工現場
模塊化家具布置BIM 方案,是裝飾BIM區別于建筑BIM 又一個重要領域。家具模塊往往針對功能空間而言,比如客廳模塊一般會包括三人沙發、茶幾、電視柜、電視、邊幾、單人沙發、空調等大小不同的十幾件家具電器。模塊化的家具布置BIM 方案可自動響應不同的面寬、進深、層高的尺寸。
裝飾BIM 的新內容,還有水電點位BIM布置規則、龍骨BIM 布置規則、墻面加固板BIM 布置規則等,這些規則都不屬于傳統BIM 的范疇,而是可以提升設計效率、固化經驗標準的新BIM 操作對象。
隨著裝配式裝修技術體系的完善,越來越多的材料供應商以工藝特殊為由,承擔更多的施工業務,相當于材料廠商做了分包的工作。另一方面,施工單位非常積極地響應和倡導EPC 模式,相當于施工企業做了設計院的工作。總之,乙方角色都在做傳統產業鏈上其他乙方的工作,都想成為產業鏈的鏈主,成為“大乙方”。在此趨勢下,BIM 的信息整合功能成了核心價值,是產業鏈內各參與方爭奪的核心力。
工裝領域中BIM 越來越重要,家裝領域同樣如此。2022 年,家裝套餐模式的市場份額已經超過了60%,越來越多的家裝公司正在實施或準備實施套餐模式。
家裝套餐的本質是在傳統施工的基礎上增加了材料、部品的銷售,為C 端客戶提供產品化的裝修服務。家裝套餐的邏輯其實就是裝飾BIM 的邏輯。
裝飾BIM 的實施,是個系統性的工作,需要包括工具、素材、系統和模板的體系化解決方案。工具的核心指標必須是提升設計效率,不應以各種理由增加設計的時間;系統要實現提量、下單的全自動化,起到聯通產業鏈各個角色的作用;素材和模板是供應信息等數據的載體。
BIM 軟件最先產生于建筑領域,創建的對象一般是墻梁板柱等建筑構件,缺少踢腳線、飾面基層、窗臺板、門檻石等裝飾構件。裝飾BIM 需要進行二次開發,使裝飾BIM建模過程中操作的是飾面、吊頂造型等裝飾對象。目前,畢馬云設計軟件針對裝飾BIM已經專門開發了數百個功能,顯著提升了裝飾BIM 建模體驗。此外,工具還應起到固化標準的效用。例如龍骨默認是600 mm 的間距、門檻石的寬度應同兩側飾面等。
裝飾BIM 的素材應有系統的分類,并配以相應的屬性,以方便項目管理類系統的應用和識別。裝飾構件涉及上千種物料,且新材料和部品層出不窮,IFC(Industry Foundation Classes)或各標準只能是指導性的分類方法和模式,無法覆蓋市場上的全部材料和部品。比如GRG 石膏線,就是一種施工便捷、價格低廉的裝配式吊頂材料,如按國家相關標準,應歸為石膏線,但不能體現模塊化含LED 燈帶的特征。
BIM 的重要特征之一就是多產業角色間數據的協同,信息系統是數據共享、數據同步最基本也是最重要的IT 技術方式。裝飾BIM 如果沒有配套的系統,只能是個單機版的軟件,無法實現跨階段、多角色的應用。
裝飾BIM 系統的核心效用,除了素材及其屬性的存儲,還可為提量組價提供強大的算力。裝飾BIM 提量的過程涉及多個數據庫表單,例如模型表、SKU 分類表、SKU 屬性表、定額表等,即便一個簡單的酒店客房提量,也需要進行近萬次的數據讀取和運算,適合結合系統在云端進行。
模板是實施BIM 最容易忽略的一個業務版塊。模板的作用是預留各種數據的格式,預存各類必有數據的條目,是數據規范化重要的手段之一。模板的主要分類是項目模板和族模板。項目模板主要包含項目信息、視圖設置、參數分組、參數格式等。族模板包含參變規則、約束規則、必有屬性等幾何和非幾何信息類最基本的數據。
總之,裝企應抓住智能建造的歷史機遇,把握技術革新的時間窗口,重視并系統的實施裝飾BIM 與裝配式建造方式,行穩致遠,打造自身新時代的核心競爭力。