基于装饰装修项目BIM技术管理平台Revit精细化建模及应用研究

陈 健，招硕慧

（广州市第二装修有限公司 广州 510055）

0 引言

所谓装配式建筑，是指工厂化成批成套预制生产的墙板、楼板、屋面板及柱子等构件，只要把预制好的房屋构件，运到施工现场进行装配。装配式建筑不仅结构安全、成本低廉，还保证工程的施工进度，这个模式向人们展示了建筑业的全新图景。

装配式概念由美国率先发展起来，因此在国外发达国家，BIM 技术的起步相对较早，应用也比较广泛［1］。20 世纪初，随着装配式建筑的崛起引起各国的注意，各国关注重点在于装配式建筑的建造速度快、成本低，打破传统建筑模式，这种新的建筑体系，迅速的在世界各地推广起来，但由于当时技术的落后装配式建筑物都较为单一化。根据时代的发展，装配式建筑领域逐渐拓展到装配式装修领域，技术的灵活性、多样性得到了提高，生产效果也得到了良好的改善。

BIM 技术不仅在美国国内为建筑行业的提升提供了强大动力，也为众多其他国家的建筑业BIM 应用提供了指导［2］。

1 国内装配式概述

近年来国家引入BIM 技术，实现企业信息管理与工程项目信息管理的集成，提升和完善企业综合管理平台，促进企业设计水平和管理水平的提高。BIM 技术作为一种信息化技术被广泛应用于建筑设计、性能优化、协同作业、可视化管理等多个方面［3］。

建筑行业BIM 技术应用正处于由概念阶段转向实践应用阶段的重要时期，越来越多的建筑施工企业对BIM 技术有了一定的认识并积极开展实践，特别是BIM 技术在一些大型复杂的超高层项目中得到了成功应用，涌现出一大批BIM 技术应用的标杆项目。BIM 技术是目前建筑业的研究热点，但是在国内的研究时间较短还没被广泛推广，建筑业BIM 技术的应用研究主要在于土建工程和机电工程，对于装饰工程的BIM技术应用在当前仍处于初期探索阶段［4-5］。

2 装配式装修

2.1 装配式装修现状

装配式装修不只是施工工法的改变，装配式将对装修行业在材料、设计、供应链及工法带来全方面的变革。随着智慧城市的提出，建筑行业目前也正在经历着翻天覆地的变化，装配式建筑随着社会的发展应运而生［6］。在2000 年～2010 年，我国采用装配式方式建造还相对较少，智慧城市还仅仅停留在概念上，大多数建筑还停留在现场做工作业，而到了2010 年后，装配式建筑逐渐出现，工业化装修也不断显现。

装配式装修是国家重点发展的战略性绿色产业，它具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理等特征，是建造方式的重大根本性变革。装配式装修具有以下优势：

⑴装配式装修与智能化相结合，提升建筑使用安全、便利、舒适和环保等性能；

⑵装配式装修与BIM 技术相互依托，实现全过程的信息化管理和专业协同，保证工程信息传递的准确性与质量可追溯性；

广州更是于2020年7月23日发布了《建筑室内装配式装修技术规程：DB 4401∕T 90—2020》［7］，表明装配式无论是运用于主体工程还是装修工程，未来可期值都非常高，也可以看出装配式技术正在不断发展［8］。

2.2 装配式装修的发展

装配式装修比起传统装修工期要更短，效率也更高，材料可以循环利用（符合绿色建筑），并且做到了设计标准化管理信息化，由传统的2D 模式转换成能够准确高效地传出建筑过程的各个阶段3D 模式，但是目前装配式在装饰装修领域用得相对较少［9］。近几年装配式技术人员还相对比较匮乏，市场缺口也相对较大，实现一体化的发展目标是大势所趋，装配式装饰装修和传统装饰装修在操作角度和选材方面都有一定的差异，所以后期装配式装饰装修应多培养相关方面的人才，实现技术成熟，并将装配式装饰装修朝着一体化的目标不断发展，再从各地方产生的一系列问题中吸取错误经验，制定出一套成熟的规范。

3 项目概况

广州某大厦项目办公室局部设计使用BIM 技术，装饰屏风墙将以Revit为主的多个软件完成出图。绘制CAD平面图、立面图、剖面图、大样图等，再将二维图转化为三维图，通过Revit 进行高精度建模、设置模型材质、渲染出多角度可视化效果图，将插件模型轻量化导出，精确算出材料使用率，最后将模型导入BIM技术装饰装修管理平台，同时实现工程资料与工程进度同步管控，能够提高工程效率。缩短建设工期和提高施工质量。为现场施工进度管理提供更科学的管理手段。

4 建模关键技术

4.1 BIM模型创建

⑴ 方案设计BIM 模型：通过使用CAD 图纸导入，把握、控制和运用各专业信息已经形成的空间形态，进行装饰屏风墙建模，根据模型的设置，制定项目软件环境、命名规则、材料列表、出图标准、参数标准、协同工作标准。制定好工作流程、定制装饰设计样板及标准族库，配置合适的平台环境。然后按照室内的不同部位分别建立屏风墙装饰面。

⑵深化设计BIM 模型：在方案设计BIM 模型的基础上，增加装饰工程的隐蔽部分和需细化部分，各种固定装饰构件及设备的内部构造中需现场安装制作的构件，完善装修细部和构造做法，装修细部以能导出施工节点详图为标准，屏风墙内的天地龙骨、横竖龙骨、吊挂件系统等，如图1⒜所示；模型建模材质及尺寸为镀锌方管横龙骨30 mm×30 mm×1.0 mm、镀锌折叠竖龙骨50 mm×70 mm×2.0 mm、木饰面15 mm厚难燃夹板、1.5 mm 厚拉丝不锈钢、5 mm 厚白色钢化玻璃；对模型及贴图的屏风墙饰面材料利用零件功能进行详细的分割，如图1⒝所示，便于进行块料面层的排布指导及材料统计。

图1 屏风墙龙骨框架及饰面Fig.1 Screen Wall Keel Frame and Finishes

4.2 物料表生成

通过利用Revit 的明细表统计功能导出工料统计明细表（见图2），明细表以表格形式显示信息，这些信息从项目中的图元属性中提取，实现对装饰工程的物料统计、工程造价的管理。

图2 装饰BIM模型物料（Revit）Fig.2 Decoration BIM Model Bill of Materials（Revit）

生成物料表时为便于加工统计，明细表要列出图元类型的每个实例或根据成组标准将多个实例压缩；材料部品的命名极为关键，随意的命名容易出现统计失误；项目的图元属性在制作模型时就要准确加入；另外统计出的材料量为模型实际量，没有考虑工程损耗量，亦与定额不相符。

4.3 错漏块检测

在本项目的碰撞检测实践中，屏风墙模型做了隐蔽工程的吊挂件连接件装饰深化，可进行错漏碰缺检测步骤，检测错漏块Revit 的装饰BIM 模型与其他专业BIM 模型整合后，可利用自身的碰撞检测功能分别与各专业进行碰撞检测（见图3）［10］。通过碰撞检测，调整天地龙骨、横竖龙骨、挂钩等构件，做到每个专业空间位置的软碰撞及硬碰撞都不冲突，并能为其他专业考虑预留施工操作空间。

图3 错漏块检测提示（Revit）Fig.3 Error and Missing Block Detection Tips（Revit）

4.4 渲染模型

将各专业碰撞检查并修改调整完毕后，利用Revit软件可以利用图形显示选项设置和渲染功能制作不同风格的效果图，如图4所示。制作效果图时需注意Re⁃vit 渲染噪点比较多，为了获得好的效果，必要时要增加灯光点数；Revit 渲染与3Ds Max 渲染相比速度慢，导入3Ds Max的多种材质的模型需重新调整材质。

图4 屏风墙BIM模型效果Fig.4 Screen Wall BIM Model Renderings

4.5 施工模拟动画

Revit 的BIM 模型的可在项目管理中可得到充分应用，利用Revit 进行专业协作和施工交底，在En⁃scape 中可制作施工方案模拟动画，运用虚拟现实技术来辅助进行施工工地现场规划，其特点是能展示详细的施工过程（见图5）。因此在施工前，模拟动画可起到明确的施工指导作用，还可导出进度计划表，利用这种功能管理工程进度。

图5 施工模拟动画（Enscape）Fig.5 Construction Simulation Animation（Enscape）

本项目中主要利用建筑信息模型（BIM）和CAD等信息技术、模拟施工动画、空间布置和工序设计，在各系统界面和功能模块精确定位之后，进行施工指导、进度管理、物料管理、成本管理和验收标准，使得装配施工工序简化、工效提升，现场工况全程可控［11］。

5 BIM技术装饰装修平台协同管理

5.1 平台功能介绍

该软件是针对装饰装修BIM 工程管理技术领域，将云计算中的部分相关概念及技术运用到BIM 建模技术中，大量的项目资料及数据储存在协同云端平台，建设项目的参与人员（如建设单位工作人员、施工人员、设计人员、工程验收人员、后期运营人员等）都可以在此平台上进行工作内容的交流、工程问题的讨论与解决。

平台分为4大管理体系：设计协同管理、成品材料跟踪管理、施工全过程管理及App 管理（安卓、IOS），平台页面功能如图6 所示。工程项目数字化管理模式，BIM 模型文件存储到目标装修项目，以可视化显示BIM 模型，自动识别BIM 模型构件施工进度表，生成项目进度甘特图，并将BIM 模型构件施工进度表和BIM 模型进行关联，发送至用户端以显示目标装修项目的实际进度和计划进度，使用系平台的人员可以通过移动设备在任意场所了解施工现场的施工信息，与各部门协作处理施工中的问题，实现真正的4D 进度管理［12］。BIM技术装饰装修平台的优势主要有：

图6 平台页面功能Fig.6 Platform Page Features

⑴模型管理：上传，浏览，模型对比，多视角，漫游等基本操作。

⑵进度计划：通过进度计划管理，关联模型，查看当前的进度计划。

⑶成品材料和算量算价，文档管理：统计物料的状态，以及计算平台价格，对项目的文档进行管理。

5.2 设计协同管理

Revit 模型的设计协同管理，它是以BIM 模型作为载体来收集现场数据，交流和解决项目设计流程、设计进度、设计质量、设计变更工程问题。平台现在可以接受的软件是Revit、BIM make、广联达GTJ 等，导出为BOS Revit Explore 轻量化格式的插件。它适用于BIM 模型的轻量级问题处理，并能减轻计算机的负荷，BIM 移动应用程序可在手机和iPad 上查看建筑模型、填写报告、启动主题等［13］。BIM 与项目现场的协同管理，将进度计划与BIM 模型进行关联：①根据设计进度计划表跟踪各阶段的完成情况，采用不同的色块进行展示；②设计进度计划关联责任人，对延后的相关任务自动预警，以信息通知方式通知责任人；③施工图会审：在传统的施工图会审的基础上，结合BIM 模型，对照施工设计图，相互排查，对问题点以3D模型配合文字说明的方式提出设计修改意见和建议；④技术交底：对于一些复杂施工工艺，进行节点构件布置模拟、施工工序模拟（如单元板块组装、挂装）等的模拟展示，模型构件线框化如图7所示。

图7 模型构件线框化Fig.7 Wireframing of Model Components

5.3 进度跟踪管理

将各类施工规范和施工标准上传到装饰装修项目BIM 管理平台上，形成标准化施工管理数据库。通过导入进度计划，以甘特图的方式显示进度信息，进度任务关联模型构件，对目前的进度信息进行一个直观的显示。根据目前正在执行的任务，通过关联的构件，对项目的进度形成直观的进度对比图，构件以主任务为载体，可关联子构件并设置子任务模式（见图8）。

图8 进度模块管理Fig.8 Progress Module Management

在模拟施工中可根据任务的前后顺序，以及所关联的构件通过动画展示施工效果，选择日期导出当天施工日志。根据各个任务中的人工形成曲线（见图9）。

图9 人工曲线Fig.9 Artificial Curve

将Revit 明细表导入到平台进行材料统计、算量；项目计划（包括生产计划、运输计划、制作模具计划、组装样板计划、施工计划）集成到平台，并与BIM 模型构件挂接；对材料进行编码，并进行检验、入库、出库、验收等状态的跟踪。

5.4 安全质量管理

基于BIM 模型开展工程安全和质量管理，将模型与进度计划相互挂接，直观反映进度计划，利用大数据统计分析，可提前规避管理漏洞和质量等问题，并通过移动设备对现场工程安全、质量进行检查与验收，实现安全、质量管理的动态监控与记录［14］。

在施工过程中发现质量问题时，项目管理人员将问题照片与模型进行关联，生成整改记录单（见图10）。

图10 质量管理整改记录Fig.10 Quality Management Rectification Record

项目修改调整进度计划或者模型重新上传，系统能自动挂接进度与模型；统计整体的安全数据，支持自动存储已解决、正在解决中或者未解决的安全数据问题，对于未及时整改或者回复的安全问题，系统能自动提示相关负责人。BIM 技术装饰装修平台有单位验收流程和归档功能，并设置知识库的归档功能。

6 结论

装饰工程的BIM 技术及装饰装修项目BIM 管理平台，目前仍处于试验摸索阶段。随着BIM 技术在建筑业界的推广，装饰装修BIM 技术也在不断完善，管理平台有助于解决目前项目管理所遇到的各个困难，项目参与方信息不通畅、管理没有形成闭环、工程资料不齐全、管理痕迹不明显等问题，有助于实现数字化管理模式的转型。

通过广州某大厦项目BIM 技术装配式施工的试点工程，提高了工程项目管理水平，通过各专业协同管理，使施工更加高效，工期更有保障。

装饰装修项目BIM 管理平台，不仅能实现项目结构隐蔽工程的可视化，减少可能出现的碰撞，避免在施工过程中繁杂的设计修改，还可以从空间布局、材料选择等方面进行深化设计和施工模拟。施工前即可明确材料的属性、规格、数量、价格、生产厂家等信息，增大透明度，使预算控制更加合理，达到了降本增效的效果，可以在工程装饰装修工程中广泛应用。