装饰工程BIM模型的审核研究
2016-02-11罗兰
罗 兰
(中国建筑股份有限公司技术中心,北京 101300)
装饰工程BIM模型的审核研究
罗兰
(中国建筑股份有限公司技术中心,北京101300)
【摘要】在装饰工程BIM应用的各个阶段,都有各参与方的不同岗位的人员对模型进行审核评价,形成审核报告及评价结果。在审核过程中,模型质量是BIM应用是否成功的一个极为关键的因素,然而迄今为止尚未见到国内装饰工程BIM应用的研究,实践中也没有建立相关评估标准。为此,作者对装饰工程不同阶段BIM模型的审核内容进行了梳理,提出四个审核原则:信息是否全面、数据是否准确、效果是否美观、方案是否优化。即:全不全、对不对、美不美,优不优。此外,本文还从这四个原则出发,总结出不同阶段的审核对象、内容、方法和标准供装饰工程各参与方参考。
【关键词】审核;评价;原则;方法;标准
【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.10
1引言
审核主要是指对质量管理体系的符合性、有效性和适宜性进行的检查活动和过程,具有系统性和独立性的特点。系统性是指被审核的所有要素都应覆盖;独立性是为了使审核活动独立于被审核部门和单位,以确保审核的公正和客观。
BIM模型审核的主要目的是检查模型信息是否与业已经掌握的和客观存在的信息是否对应。BIM技术应用的全过程的各个阶段中,每一个阶段BIM模型都要由工程各参与方审核,经修改通过后才能进入下一阶段。模型质量优劣成为衡量BIM应用是否成功的一个极为关键的因素。
在我国,建筑工程的工作流与其他国家不同。建筑装饰部分通常与结构建筑工程部分是分开进行的,其BIM应用部分自然也分开进行。由于装饰工程的BIM应用应该与其他专业相结合,这种做法就使得装饰BIM应用很困难而且很复杂。
从2013年开始,我国建筑装饰行业开始摸索BIM应用技术,主要包括装饰设计和装饰施工两部分内容。由于装饰工程不是由建筑工程公司承担,而是由专门的装饰工程公司承担的,因此其BIM应用分为六个阶段:上游模型审核阶段、装饰方案设计阶段、装饰方案深化设计阶段、施工阶段、竣工阶段、运行维护阶段。在每个阶段,都有工程各参与方如工程建设单位(业主)、建筑设计单位、装饰设计单位、装饰施工单位、工程总承包单位、机电设备安装施工单位、工程监理单位的关键岗位的人员共同协作,对BIM模型进行审核评价。
在我国,装饰工程BIM应用审核工作存在以下障碍:第一,当前的软件及硬件条件下,装饰工程的审核工作量巨大;第二,拥有审核能力的人很少,审核工作往往滞后,成为推进BIM技术应用工作的一个重要瓶颈;第三,在实践中缺乏成熟的、统一的审核规范;第四,与其他单位的协同审核工作涉及众多单位和人员,使审核工作复杂化。
装饰工程BIM应用审核相关规范的完善,包括审核资质、审核内容、审核方法、审核依据的原则等,对推进BIM技术应用工作具有重要意义。然而,迄今为止还没有见到我国装饰工程BIM应用审核方面的研究文献。为此,本文主要对我国装饰工程的全过程各阶段BIM模型审核进行研究,即在哪一阶段由谁来做什么审核,以期为装饰工程行业提供借鉴,同时提升建筑装饰行业的BIM应用水平。
2我国装饰行业BIM技术应用现状及BIM模型审核研究
我国装饰工程行业的特殊之处在于与结构工程相分离,同时其BIM技术应用起步比其他专业晚,这就造成了我国国内装饰行业BIM技术应用审核研究寥寥无几,而国际上的相关研究基本上都是基于结构工程与装饰工程一体化的情况。
2.1我国装饰行业BIM技术应用现状
如果能够在理想条件下应用BIM技术,可以解决我国的装饰工程如工作流等一系列问题。但是,在我国,当前BIM技术在装饰行业的应用仍处于刚起步阶段,企业对BIM技术投入少,BIM技术力量不强,传统工作流程的问题还未解决[1],装饰工程专项装饰工艺、重点空间或小型工程应用BIM的为数很少。另外,BIM技术在装饰行业推广慢、BIM应用表面化、前期投入较大,导致装饰企业应用BIM积极性不高。还有,与工程各个参与方的协同建模工作比较复杂。
2.2国内装饰工程BIM审核研究
在我国,已经有一些装饰项目在应用BIM技术并有一些研究。由于前述的国内的建筑装饰工程与结构工程相分离的特点,因此研究的问题与国外也不一样。目前,我国的一些装饰行业工程师主要研究集中在:第一,理论研究:如装饰工程BIM应用流程、应用BIM的阻碍[2];第二,不同的BIM软件应用探索[3-4];第三,应用BIM的案例和经验总结[5-6];第四,装饰BIM软件的开发[7];第五,应用BIM做整体住宅装饰[8]等。因为装饰被单独列为一个专业,所以其研究成果也是多面的,但是审核方面的内容只在一些经验教训中提及,没有专门针对装饰专业BIM审核的研究。
我们注意到,在我国关于BIM的审核方面仅有一篇消防专业相关论文[9],其他专业BIM相关的论文中偶有提及,但整个建筑行业还没有专题论述。
2.3国外装饰工程BIM审核研究
在国外,有一些土建结合装饰项目BIM应用的研究,也有少量对装饰工程单独进行研究的。国外的研究可以分为以下几类:首先,有对历史建筑的保护[10],其中动用了三维扫描、数字建模等技术[11];其次,有利用BIM软件进行室内设计课程的教学设计方法[12];第三,有人应用BIM技术开发智能室内设计装饰组件[13];第四,有人提出室内环境中建立竣工BIM模型的方法[14]。
在审核方面,有建筑设计BIM应用者制定了一些建筑设计BIM模型提交标准[15]。例如,韩国的一篇BIM质量评价研究[16],探讨在开放型BIM环境中系统地提高建筑设计质量并进行管理。该研究还总结并提出了以质量管理为目的的核对表。但是,有关装饰工程BIM模型审核相关的内容还没有见到。
3装饰工程BIM应用审核问题及原则
笔者在BIM模型应用审核中经常见到各种问题,使得审核工作难度加大了。因此,我们首先要确定这些问题,其次要确立一些共同的原则或标准,以便依据这些原则或标准确定各个阶段的、具体的审核操作方法。
3.1BIM模型审核中的常见问题
装饰工程BIM模型审核中的问题,有一些是各个专业中共有的,一些是其他专业的问题,而也有一些是装饰专业独有的问题。
首先,各专业共有的问题,包括各种各样的情况:一些工程师不喜欢应用BIM,提交的模型仅是一个建筑空间的外观;文件名、视图名称不统一;标注的标高过多;构件之间的碰撞多;各分包单位的模型界面不太清晰,需要按合同明确模型界面;模型分区不合理;嵌套链接文件太多;没有附上外部参照文件;链接的文件在视图可见性设置和剖面框的设置影响审核和协作,没有选用恰当的族制作模型;没有导出施工图、详图、物料表等文件;或导出的文件无法完成阶段目标。
其次,其他专业主要问题,包括土建专业和机电专业。土建专业主要问题是:用同一版本的模型应付不同阶段的需求;采用极简的方式制作模型,模型无法被其他参与方利用。例如,如果土建BIM模型没有按照房间制作楼板,后期会导致装饰专业无法制作楼面装饰,只能为每个房间再单独制作楼板。机电专业的主要问题是:不同阶段的模型缺乏相应的设备及管线;设备或管道的位置与实际不符;深化设计模型中设备没有制作支吊架;管线排布没有预留施工空间;施工模型中设备型号、规格、厂家、价格等重要信息不全。
第三,装饰专业主要问题是:缺少设计师自选的材质图片;真实显示的材质贴图与着色显示的物体色彩不统一;基层龙骨与饰面不匹配,不按施工材料尺寸布置制作;造型、色彩不美观;在建筑模型上做装饰模型,容易出现统计错误;深化设计BIM模型中构件设置不够经济合理。
此外,更重要的是各专业的协同审核问题。装饰需要与土建、机电各个专业施工方协同建模和审核,需要制定共同的建模标准和审核标准。但是,目前工程各个参与方都在利用各自制定的标准,各行其是。在超大工程中,装饰工程和机电工程会有多家分包单位,除了与前述的专业协调之外,还存在与其他装饰分包单位的协同建模和审核的问题。
3.2装饰工程BIM模型审核的四原则
通过梳理以上遇到的常见问题,我们认为,装饰专业需要从以下一些原则出发来审核BIM模型:
3.2.1全面
为了更方便精确地计算构件数量和指导施工,需要获得全面的模型信息。因此,需要检查构件数量和信息是否够用。在对BIM模型进行审核之前,在不同的阶段都需要及时收集和了解各种数据和信息,如业主要求、建筑设计图纸、各种规范、现场尺寸、施工组织设计、设计变更等等。之后要依据这些信息检查BIM模型的内容是:一,模型的构件数量是否足够;二,检查数据信息、参数、属性是否全面;三,构件和信息是否能满足当前阶段的应用需求;四,文件数量,尤其是是否有外部参照文件。
3.2.2准确
BIM模型的构件的准确性是所有保证模型质量和施工质量的最基本内容。主要审核内容,首先要检查构件尺寸和位置是否准确;其次还要看模型是否符合各种建筑设计规范;第三,要看文件、构件的命名是否符合要求。
3.2.3美观
装饰工程的最重要功能是保护建筑结构和美化建筑。为了保证设计的效果和施工和质量,模型是否美观是一项极为重要的指标。在检查时,首先要看建筑空间装饰的整体效果,而且要检查每个装饰构件的材质、色彩、造型等是否符合美学要求;此外,还需要检查BIM文件的画面美观质量,构图、视点、标注等设置是否美观合理。
3.2.4优化
优化是为了得到更合理的设计和施工方案,节省场地、材料、能源、时间、提高效率、节约资金、保护环境。优化是在满足全面、准确、美观之后,对BIM模型更高的要求。这部分审核的内容有:一,BIM模型体现的建筑空间的功能、构造、施工组织、造价等等是否是最优化的方案;二,BIM模型本身的一些设置如样板、分区是否能有助于实现高效建模;三,BIM模型是否能够实现高效协同。
3.3装饰工程BIM模型的审核方法
目前国际上最通用的审核方法是利用软件进行碰撞检查。但是,碰撞检查只是检查模型构件位置是否准确,并不是审核工作的全部。笔者认为,主要的审核工作还需要将审核人员的经验和计算机软件使用相结合。此外,除了利用软件进行碰撞检查,当前普遍应用的审核方法还有观察法和对比法。对比可以利用图像或数据进行,也可以对工地现场进行三维扫描;有时也在施工现场将模型与实际建筑进行比对。
4装饰工程全过程六阶段BIM应用及审核工作内容
我国的装饰工程BIM审核全过程包含了其特有的六阶段的审核内容。在此,我们首先分析装饰工程六个阶段BIM应用流程,之后制定BIM审核工作表,包括审核参与者、审核对象、流程、内容、标准、成果。
4.1装饰工程BIM应用各阶段应用内容及提交工作成果
装饰工程是通过表1中提及的六个阶段来实现BIM应用的:
通过表1我们可以看出,审核工作贯穿了项目全生命期的六阶段。在每个阶段审核进行时,应先进行内部审核,通过后,再进行外部审核。无论是内部审核还是外部审核都需要遵循全面质量管理科学程序PDCA来进行,即先提出目标,制定计划,并提出措施;其次,按照计划进行审核,通过检查找出问题和原因并修正。这样反复修改,直到没有错误。此外,还要将经验和教训制订成标准、形成制度。
4.2装饰工程BIM审核参与者
由于装饰工程是专业分包的,因此需要有多方参与审核工作,需要做大量协调工作。装饰工程审核参与者随着不同的阶段发生变化,详见表2。
4.3装饰工程BIM审核对象、成果审核内容、标准
装饰工程在不同阶段BIM的审核对象不同、内容不同、标准也不一样,详见表3。
4.4装饰工程BIM审核的应用效果
以上六阶段的审核工作,实际上是在BIM技术实施环境比较理想的状态下的流程。但是,在实践中常常达不到理想的状况,以上流程很难全部实施。目前,我们通过实践操作在一些装饰项目上成功实现了内部审核和一部分外部审核流程。实现了协同建模和协同审核,同时建立了最重要的共同建模和审核的标准,在某种程度上解决了各个专业共同存在和各自存在的问题。
例如,位于北京市的一个超高层建筑工程,在总包和业主的大力支持下,我们建立了共同建模和审核的标准。该工程绝大部分楼层是办公空间。该工程有将近一百层的平面布局是一样的.但是装饰分包单位却有五家,而且所有装饰工程施工单位都处在初级应用BIM 阶段。初期建模时,每家都做了一个建筑空间的样板模型,但模型质量不佳。我们在审核中提出,每一家只做建筑空间的某一个部位,各单位协同建模。这样,所有公司都能集中精力把自己负责的的部分做得更精细。审核时所有模型集中在一起进行碰撞检测,审核通过的装饰模型分发给各个公司来利用。这种做法不仅大大减少了工作量,减少了BIM建模人员,缩短了建模的时间,节省了大量资金,而且所建模型信息全面、准确、美观,实现了高效协作,达到的效果甚至超出了预期。但是,由于BIM技术仅在业主、施工方和设计方这些参与方的部分员工开始应用,其他工程参与方还没有介入,因此审核流程中还缺一部分参与者。同时,由于经验和审核人员的缺乏,部分流程执行得也不是特别完全。
5结论
本文通过对装饰工程BIM审核中遇到的问题,提出了4个审核原则:信息是否全面、数据是否准确、效果是否美观、方案是否优化。即全不全、对不对、美不美、优不优。同时,归纳了三种审核方法,碰撞法,观察法、对比法。本文同时还对我国的装饰工程六阶段的BIM 应用内容和提交成果进行了梳理,并总结出不同阶段的审核对象、内容、标准、成果,供装饰工程各参与方参考。
对前述装饰工程BIM应用审核存在的其他两个困难,我们提出如下建议:
第一,建议软件厂商加大力气开发结合以上四个审核原则的审核软件,减少对人的依赖性,减少审核工作压力;第二,大力培养具有审核能力的工程师,最好是建筑学专业;具备丰富的装饰工程施工经验,会使用BIM 软件,有良好的沟通和协调能力;第三,随时关注和研究最新的审核方法,制定审核标准,简化审核流程,提高审核效率。第四,对不同专业之间的协同审核要制定共同的审核标准。
我国的建筑和装饰工业早该在工程全过程应用BIM技术。如果建筑工程中的装饰工程不能使用BIM技术,就不能称为真正地在建筑工程全过程使用BIM技术,就会浪费大量的人力、物力、财力和时间。针对我国目前的状况,我们建议装饰行业首先应该关注应用BIM技术存在的问题,向国际标准靠拢,将建筑工程和装饰工程相结合,这样才能彻底解决存在已久的传统工作流程问题;其次,还要对BIM应用取得的经济效益进行统计,使装饰企业看到BIM技术带来的收益,提高应用BIM的积极性;第三,对BIM技术在装饰工程项目全面应用进行深入研究。只有这样,才能使BIM技术在建筑装饰工程全过程真正得到应用。
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A Study on the Evaluation of BIM Application in Decoration Engineering Projects
Luo Lan
(TechnicalCenterofChinaStateConstructionEngineeringCo.,Ltd.,Beijing101300,China)
Key Words:Audit;Evaluation;Principles;Methods;Standards
Abstract:At different stages of BIM application in decoration engineering projects,professionals of different posts from concerning parties would review and evaluate the models,and they are expected to give final evaluation reports.In the process of evaluation,the quality of the model is the crucial factor to judge whether BIM application is successful or not.However,the author has not found any research concerning review of BIM application in decoration engineering projects in China,and its evaluation standards have not been established yet in practice.Therefore,this article makes an analysis on the contents concerning BIM models to be reviewed at different stages by different parties,and proposes 4 principles-sufficiency of information,accuracy of data,and attractiveness of design and optimization of scheme.In addition,this article makes a summary on the work items,contents,evaluating methods and standards at different stages,so that these could be used as a reference for different parties in decoration engineering projects.
【作者简介】罗兰(1970-),女,硕士,高级工程师,一级注册建造师,二级注册建筑师。主要研究方向:装饰工程施工技术、BIM技术应用、绿色建筑与环境艺术设计。
【中图分类号】TU17
【文献标识码】A
【文章编号】1674-7461(2016)02-0060-06