BIM 在建筑裝飾工程中的應用

黃 琴

隨著《建筑裝飾裝修工程BIM 實施標準》（T/CBDA 3—2016）的公布，BIM 將在建筑裝修工程的規劃、設計、施工、運營維修全過程發揮重要作用，在保證施工進度的前提下，可以減少工期、費用等。在BIM 模型的幫助下，各參與方能夠在一個統一的平臺上隨時掌握各項工程的進度，并相互交流。另外，BIM 技術還能有效防止失誤。BIM 具有精密的可視檢測能力，能夠鑒別出不同的構造，并給出警示。BIM 的運用會給建筑設計領域帶來一場重大變革，對參與各方的要求也越來越嚴格。

1 BIM 技術的優越性

1.1 可視化

BIM 能將平面的工程建設圖轉換為3D 影像，并迅速地產生相應的特效圖，同時3D 影像具備一定的可修改性，所以BIM 技術有助于設計人員、施工人員和顧客等及時、直觀地了解工程的詳細設計和計劃等，還能對工程設計中存在的不合理性進行及時地調整和驗證，從而有效地提升建筑裝修工程的繪制效率、建造效率和管理效率等。

1.2 高效化

在使用BIM 技術進行設計的基礎上，利用該技術對建筑裝飾項目進行規劃，并在最終確定實施項目時，通過BIM 生成所需的材料列表[1]。在工程設計過程中，應根據裝修的顏色、裝飾所用的材料和規格等對設計方案作出調整。在改造工作結束后，BIM軟件也會按照新的工程設計計劃生成新的工程建設數據。此外，用戶還可以依據BIM 軟件中對相關的工程施工資料進行對應的費用核算，這種工作模式能為設計師和用戶節約大量的時間，提升工作效率，增強設計的可行性。

1.3 優化性

在過去的建筑裝飾過程中，建筑構思、架構設計和建筑裝置設計都是獨立進行的，這種設計模式極易發生設計沖突，進而阻礙建筑建設項目的高效開展。BIM 是一種可以對室內溫度、透風、光線、燈光等進行分析的軟件，它還可以向顧客展示一些裝修項目的幾何信息、成效圖、標準信息和物理信息，使顧客的裝修需要得到最大程度的滿足[2]。在管線方案設計結束之后，設計者還可以使用BIM 技術建立管線設計的相應模型，然后采用撞擊測試實驗驗證管線的設計是否合理，并對不合理之處進行修正，避免在工程的最后階段影響門窗的正常切換和管線的冠狀梁等。

2 目前我國裝飾企業所面臨的問題

目前的建設市場上，工程建設的規模不斷擴大，對工程建設的質量提出了更高的標準。同時，目前的施工企業眾多，施工質量和技術水平各不相同，加上裝飾公司的總數遠遠超過了裝飾工程的總數，所以可能會出現惡性競爭。一旦市場上出現了供不應求的發展狀況，許多裝修公司會采取降低價格等手段惡意競爭，而不是通過提升自己的專業建設水平來增強市場競爭力，在一定程度上影響了專業建設的質量。加之缺少施工工藝的革新和最優等，進一步造成目前的施工質量不高、施工效率低和施工程序復雜等問題。

3 BIM 技術在建筑裝飾工程中的應用

3.1 建筑裝飾方案設計信息模型

建筑裝飾往往受到環境、建筑功能設置等諸多因素的制約，極大地制約了建筑裝飾項目的成功開展，利用BIM 可以實現建筑設計的可視化[3]。裝飾工程建設過程中，需對既有的工程建設進行一定的改建，其會在某種程度上影響工程建設的規模和用途，也會對周圍的景觀和居民的生活環境造成一定的限制。BIM 技術則以周邊環境為依托，對建筑物進行全面仿真。此外，在進行裝飾設計的時候，要將工程策劃方案和建筑信息模型（BIM）有效地融合起來，充分展示所有的數據、圖形等，從而為以后的計劃制訂提供全面的數據信息。例如，設計師可以使用BIM 軟件創建一個相對真實的3D 模型，將建筑物的各個特征以及周邊環境的具體情況都準確地體現出來，包括建筑的外觀、內部空間布局，以及周圍的道路、植被、土地等。設計師可以在BIM 軟件中建立有關建筑的幾何形狀，包括建筑物的外墻、屋頂、立面等，并根據實際建筑的圖紙，將相關信息輸入BIM 模型之中，使模型能夠準確地體現建筑比例。同時，設計師可以在BIM 模型中構建建筑物的內部空間，添加室內的隔墻、樓梯、天花板、地板等。除此之外，BIM 模型還可以集成周邊環境的要素，如道路、植被、水體等。設計師將周邊環境信息導入BIM 模型中，使得模型能夠準確展示出建筑物與其周圍環境的關系，包括通行道路、景觀特色等。這樣設計師和業主在一定程度上就能更加直觀地了解建筑物在周邊環境中的位置。這大大提高了設計的效率，減少了可能會產生的誤差。

3.2 建筑裝飾項目中BIM技術的應用

與3d max、CAD 等技術相比，BIM可使建筑物具有3D全景的特點。運用 BIM 技術進行建筑裝飾項目設計，能夠通過建模全面地了解建筑的有關信息，從而促進建筑裝飾工程的設計質量得到進一步的提升[4]。具體為：第1，利用BIM 技術的直觀性和可視化，可以實現對項目內的有關設計參數的協調管理，避免某個參數的變化太大，從而影響整體結果。第2，房屋的幾何特征也被納入BIM 中，加強了建筑裝飾的實際作用。通過對BIM 進行各種數據的錄入，建立相應的模型，使其具有較強的適應性，便于實際工程的實施。第3，通過BIM進一步優化裝飾項目的設計，實現對裝飾項目的功能沖突檢驗，實時反饋發現的問題并對反饋的問題進行改進，確保施工質量、施工效率、施工工期和施工費用等。例如，在建筑裝飾項目建設過程中存在許多設計參數，如樓層高度、墻體厚度、門窗尺寸等，它們之間相互影響且聯系緊密。設計團隊可以通過可視化的方式將這些參數輸入BIM 模型之中，并在模型中進行組織協調。這樣設計團隊就可以實時查看參數的變化及其對整體設計的影響，從而保證設計的一致性。在傳統設計過程中，不同設計參數的變化可能會引發沖突，如墻體高度和門窗位置沖突。通過BIM 技術，設計團隊可以實時查看模型中的沖突，并快速定位，從而快速地去解決問題。這有助于及時發現設計過程中的沖突，減少了后期修復成本。第4，BIM 模型中的設計參數與其他相關數據關聯密切。當一個參數發生變化時，BIM 模型中的其他相關數據也會自動更新，其目的是確保整體設計的一致性。這減少了手動更新和數據不一致的風險，提高了設計的準確性。

3.3 建筑裝飾材料統計中的BIM技術

BIM 技術能夠對工程建設中所要執行的工程量、工程建設中所需的材料數量和建設工程所需的工期等進行精確測算，同時也能在工程招投標中對工程費用進行精確的核算，減少建設企業的費用浪費，提升資源的使用率[5]。此外，還可以將BIM 技術的有關仿真程序與施工工期、施工難度等有機結合起來，制訂出一套合適的施工方案，然后依據施工計劃擬定一份較為合理的施工材料購買方案，并在此基礎上與材料的價格變動相適應，盡量對建筑材料的價格進行更好的控制。例如，設計團隊可以利用BIM 軟件將建筑元素和構件的尺寸、數量等信息輸入BIM 模型當中，基于輸入的建筑元素和構件信息計算出相關工程量并自動生成對應的材料清單。這些工程量和材料清單可以涵蓋各個施工階段，并按照不同材料與構件的分類進行歸類總結。通過BIM 模型生成的工程量，設計團隊可以提供給施工方進行材料采購。施工方可以根據清單中提供的信息編制材料采購計劃，并確保準備足夠的材料，從而保證具體施工進度需求。

同時，通過BIM 技術對工程量進行精確測算可以有效減少對材料的浪費。設計團隊可以通過BIM 模型中的虛擬施工過程，更好地評估材料需求，避免過多或不足的材料采購。因此，BIM 技術在工程建設中能夠通過對工程量和所需材料的精確測算，提供工程量清單，從而減少材料誤差，提高資源利用效率。促使項目團隊更加精確地計劃和實施工程，減少成本支出，并提高整體工程管理的準確性。

3.4 建筑裝飾布線信息模型的應用

建筑裝飾工程包括消防系統工程、給水排水系統工程和電力工程等，還涉及多種管道安裝。原來的施工方法是按照工程圖紙進行施工，該方法的直觀性較弱，難免會發生管道碰撞的現象，從而影響正常的施工[6]。而BIM 可以對電氣、給水排水、消防等裝飾工程的管道鋪設路線進行統一建模，同時采用沖突探測的方法及時發現管道路線設計中的不合理之處，并結合現場的具體狀況對相應的路線進行修正，以最大限度地降低管道設置路線的錯誤，進而促進裝飾工程中的管道安裝質量、施工效率和施工精度等方面的提升。例如，在建筑裝飾工程中，BIM 技術可以實現對給水排水、電氣和消防等管道進行統一建模，以便更好地管理管道的鋪設路線。設計團隊可將給水排水、電氣和消防等管道的路徑輸入BIM 模型中。其路徑包括垂直和水平方向的走向，如上下樓層、穿過樓板或墻壁等。除了管道路徑外，設計團隊還可在BIM 模型中建模管道的尺寸（直徑、寬度、高度等），可更好地表示管道的實際尺寸。

同時，BIM 模型可以呈現出不同管道之間的相互關系，管道的交叉、相連與接口。該關系在模型中如果被準確地建模，會幫助設計團隊更好地理解不同管道之間的協調與連接。借助BIM 模型，設計團隊可以3D 可視化的形式展示管道的建模結果。在模型中，各種管道能以不同的顏色、線型和標識進行展示，使設計團隊能夠直觀地理解管道的布局。這樣的建模過程不僅提供了更加直觀可視的展示效果，也為設計團隊提供了智能化的分析工具，從而有效避免沖突，幫助提高管道鋪設的效率，并確保裝飾工程中各項管道的順利運作。

3.5 BIM在建筑裝飾工程成本控制中的應用

在成本控制方面，BIM 的應用主要體現為：第1，在項目招投標階段采用BIM 能夠有效估算項目成本和項目總體規劃，加大中標率。第2，運用BIM 技術編制出切實可行的施工方案，可以確保項目的成功執行，對項目成本進行控制，以降低成本的損耗。第3，可以對相關的施工演練進行預演，演練中包括建筑材料、施工工期和工程量等方面的內容，通過演練發現項目進度中的矛盾，并提出相應的對策，確保施工效率和施工工期，充分發揮成本管理的效果[7]。例如，BIM 模型能夠提供詳細的設計信息，包括建筑裝飾工程的平面圖、立面圖、剖面圖等。這些圖紙可以顯示出建筑過程中的建筑元素、裝飾材料、設備安裝位置等具體細節，為成本估算提供參考。通過BIM 技術，設計團隊可以將設計圖紙轉化為3D 模型。這使得投標方能夠更加直觀地看到裝飾工程的效果，包括各個空間的布局、裝飾材料的選擇等。這種可視化效果有助于施工方更準確地評估材料成本和人力成本。第4，BIM 技術提供了一系列與成本估算相關的功能和工具，包括利用BIM 模型提供的材料計量工具自動計算建筑元素和裝飾材料的數量，準確估算材料成本。第5，可以結合BIM 模型中的裝飾材料信息、人工費用和設備費用等數據進行成本綜合估算。第6，BIM 技術可以將招投標階段的各種數據進行集成，輔助項目規劃。通過比較不同設計方案的成本，施工方可以根據BIM 模型中提供的可視化信息，制訂切實可行的項目規劃，以確保項目的成功執行。第7，準確的成本估算和全面的項目規劃使得投標方可以更好地評估自身能力和資源投入，提供具有競爭力的投標方案，從而增加中標的機會。

3.6 建筑裝飾項目運營以及維修信息模型

在施工作業完畢之后，還會有一段時期的運營和維修工作，而在前期運營和維修工作中往往會產生很多的問題。通過使用BIM 技術，可以精確地確定特定問題，便于工作人員更好地制訂相應的運營和維修方案和采取相應的維修措施，保證用戶安全、高效地使用建筑裝飾設施[8]。例如，通過BIM 技術，運營人員可以查看建筑物的詳細信息，模型中包含建筑元素的準確位置和屬性等信息，便于維修人員快速精確地定位問題。

同時，BIM 模型也為工作人員提供了建筑元素的詳細信息，如墻壁、樓板、門窗等。運營和維修人員可以通過模型了解不同元素的材料、尺寸、安裝方式等細節，能更好地理解問題的性質。運營和維修人員可以通過模型查看設備的規格、型號、用途等信息，快速找到設備的安裝位置，為故障排除和維修提供準確的依據。

除此之外，BIM 技術可以將管道系統的詳細信息集成到模型中。通過模型，運營和維修人員可以查看管道的連接方式，準確分析管道的問題，從而有效定位與解決管道問題相關的其他元素和設備。從模型提供的建筑元素、設備等信息，幫助運營和維修人員更好地了解問題的位置和性質，并為問題的解決提供準確的依據和可視化支持。這有助于提高運營和維修工作的效率和質量，確保建筑裝飾設施能夠安全、高效地運行。

4 結語

BIM 技術的核心作用是采集海量的建設數據，并通過多種信息數據來構建對應的工程模式，讓設計人員、客戶和使用者能夠比較直接地認識到建筑裝飾工程。

與此同時，BIM 技術的運用范圍也比較廣泛，從施工裝飾工程的初步規劃、方案設計、建材統計到以后的工程管線安裝路徑、造價管理，以及最終的工程運營維修等，都離不開BIM 的大力支撐。BIM 可以在各個施工階段中提升施工質量和施工效率，最大限度地降低工程設計和施工中的誤差。