BIM在建筑装饰工程中的应用探究

2022-12-30中铁建工集团建筑安装有限公司工程师

中国建筑装饰装修 2022年4期

冯瑾中铁建工集团建筑安装有限公司工程师

装饰施工作为建筑项目的有机组成部分，对于建筑功能的完善、空间的优化有着深远影响。相关数据显示，2019 年国内建筑装饰行业总产值达到4.6 万亿元，同比增长9.12%。巨大的市场规模既推动了装饰施工行业的稳步发展，又增加了行业内部竞争的激烈程度[1]。为应对这种局面，在装饰工程规划与施工过程中，越来越多的施工企业尝试将BIM 技术引入项目设计、施工以及管理等领域，旨在提升装饰工程的可控性。

1 BIM 技术概述

对BIM 的技术原理和技术特性进行全面梳理，技术人员可以在整体上形成正确的观念认知，加速观念认知的有效转变，为后续开展相关研究活动提供方向性引导。

BIM 技术是工程设计、建设以及管理的数字化平台，以建筑结构为主体，以数据信息为核心，以三维模型为载体，通过计算机辅助设计软件，将项目设计数据进行集成化处理，以此为基础构建多维模型。依托多维模型，设计团队以及施工人员可以精准掌握建筑工程的物理特征与功能分布，将建筑设计与施工诸多环节借助数字化的方式呈现出来。相关人员着眼各类要素，评估分析多维模型，保证了项目的施工进度和施工质量等。

BIM 技术在建筑项目中的应用可以实现建筑信息的全面集成，实现对建筑项目设计、施工以及管理等不同环节的全面覆盖，将各类信息整合起来，形成动态的信息数据库[2]。

2 BIM 技术在建筑装饰工程中应用的必要性

2015年，BIM发展被写入我国的“十一五”发展纲要；2019 年，中华人民共和国住房和城乡建设部发布8 份关于推进建筑信息模型的文件；2020 年，中华人民共和国住房和城乡建设部要求建筑行业BIM 项目率须达到90%，表明BIM 在建筑行业已经成为行业标准和通用语言，更是建筑工程项目的必备要求。

与传统的建筑装饰工程设计方式相比，BIM 技术提升了设计数据之间的交互能力，形成了相应的设计模型，设计人员在考量各类因素的前提下，对设计模型中的相关参数做出针对性的调整[3]。BIM 技术在建筑装饰工程中的应用不仅提升了项目施工的数字化与信息化水平，还形成了垂直化项目管理机制，在项目设计、施工以及日常管理等环节具有提高生产效率、节约成本和缩短工期的重要作用。

2.1 设计方案三维动态可视

2.1.1 方案研讨

BIM 技术基于原有二维设计，为参与装饰工程设计的各方搭建了可视化平台，设计人员依托BIM 技术提供了信息交互渠道，业主根据提供的装饰工程设计模型，结合自身的需求提出设计方案的修改意见，实现装饰设计方案可行性与美观性的全面兼顾。

2.1.2 方案优化

利用BIM 模型可以对设计方案各专业信息模型进行综合检测，根据碰撞检查情况不断完善空间布置，减少出错率，降低成本，以达到最合理的综合排布效果，实现空间配置的最优化。例如净空分析，在三维空间布局里，确定装饰面层的可布置高度和行走通道的宽度，可以通过模拟行走路线使整体方案更加直观，发现问题，及时解决。

2.2 为建筑装饰工程的进度管理提供了技术支持

装饰工程中涉及不同类型的施工内容，往往涉及不同的材料、设备以及人员等，施工现场管理难度持续增加。BIM 技术通过可视化的4D 模型对项目进行施工模拟，将与装饰施工有关的机电、幕墙等各环节施工任务开展情况进行全面整合，综合分析施工任务进度。施工部门不仅可以采取更为灵活的手段对施工现场进行管理，还可以加强与其他部门之间的配合力度。施工人员通过与设计人员之间的联动，可灵活调整或变更设计方案，辅助完成对计划偏差的纠正，真正意义上实现推动施工进度管理的可视化。

2.3 保证成本管理的科学性

BIM 技术形成的三维模型将每个施工环节的工程量直观地呈现出来，便于施工企业开展成本管理[4]。根据以往的经验，建筑装饰工程的工程量、材料价格与项目成本具有较强的关联性，基于这种内在联系，管理人员在成本管理环节需要有针对性地做好相应的工程量核算等系列工作。在此过程中，能够控制建筑装饰工程中工程量的变化幅度，减少各类因素对工程量的影响，避免出现工程量随意变更导致成本管理难度增加等情况。

3 建筑装饰工程中BIM 技术应用的路径与方法

BIM 技术通过计算机技术和软件技术的综合应用，不仅实现了建筑装饰工程的数字化处理，还实现了项目设计难度的有效控制，降低了设计环节的出现差错的概率，有效促进后续装饰施工技术应用、进度管理以及成本控制等系列工作的开展。

3.1 BIM 技术在装饰工程设计中的应用

建筑装饰工程在设计过程中，需要充分利用BIM 技术，完成设计方案的论证与模型的打造，持续提升装饰工程设计结果的有效性与精准性，确保设计方案达到预期要求。

3.1.1 模型设立

设计人员根据设计任务书初步建立BIM模型，根据相关设计参数和要求，形成相对完备的装饰建筑模型。模型中涵盖了室内装饰的主要构件与空间内含物等多种要素，逐步模拟出空间状态，实现设计方案的直观化。

例如，郑州南站候车大厅超大跨度室内吊顶由7 380 块菱形单元吊顶板组成，自吊顶中间向两侧延伸，从单曲面逐渐变化为双曲面。传统的二维设计手法极易出现错漏、磕碰以及设计变更，最终施工方采用BIM 相关软件进行整体建模定位，并在三维模型上标注翘起角度及空间定位高度，最终形成如黄河波浪起伏般的造型。

3.1.2 综合评估

BIM 技术可以对设计方案的物理属性作出评估，通过分析空间内采光、通风、声学以及色彩等要素，根据分析结果不断调整设计方案，在保证设计方案质量的前提下压缩设计周期，降低设计方案变更的概率，为控制项目工程量提供便利条件。

例如，在安庆西站中运用BIM 模型组织结构、装饰、幕墙以及机电等专业人员，全方位开展方案创新、设计优化、施工图二次设计，同时综合运用“光、电、色、影”进行模拟，融汇圆润、流畅的曲面装饰造型，营造出一个自然与建筑对话、历史与现实交融的现代空间，全方位践行经济艺术的建设方针。

3.1.3 碰撞检查

在完成设计方案确定后，需根据相关要求依序做好综合碰撞检查。碰撞检查过程中，设计人员需要确立综合化的评估系统，对装饰工程的不同要素开展针对性调整。调整环节中应注重记录特殊结构的相关信息，以实现结构的参数化处理。

例如，在玉磨铁路站房项目中，项目部对施工各阶段的施工平面布置图进行三维建模，对施工现场和临建设施进行三维立体规划。通过各专业模型碰撞检测，根据施工经验及相关规范自行消化1/3，并在施工过程利用BIM技术具有的三维可视化和动态模拟功能进行重点研究，解决剩余问题，全方位提高装饰工程的施工质量和精度。

3.1.4 施工图纸生成

各项综合碰撞检查工作完成后，生成二维装饰施工图，在这一过程中充分利用Revit软件组建相应的施工模型。这种施工模型与BIM 装饰施工图纸有着较强的内在关联性，当设计人员根据施工要求调整Revit 模型关联数据后，可动态调整制图模型，从而缩小中间环节，实现工作效率的稳步提升[5]。同时BIM技术与Revit 软件联合使用，支持手工图形绘制操作，设计人员可以根据需要在图纸的相关位置标注文字注释或者相关说明，以更好地提升设计方案的可行性，推动建筑装饰工程后续活动的顺利开展。

3.2 BIM 技术在装饰工程管理中的应用

BIM 技术在建筑装饰工程管理工作中可以持续提升项目管理工作的精细化管理水平，形成系统化、全面化的项目管理模式。例如，在施工进度管理过程中，管理部门组织人员利用BIM 技术可以实时掌握项目的进展情况，将施工进展与设计方案进行横向对比，判定施工进度是否达到预期。

3.2.1 施工进度管理

对于施工进度较慢的建设项目，施工企业可以实地掌握施工区域人员、设备以及材料的管理情况。通过综合性评估，明确施工现场管理过程中暴露出的相关问题，以问题为导向，以需求为牵引，综合考量各类因素，在BIM技术框架下有针对性地开展装饰工程施工现场管理工作。

例如，在雄安容东片区D1 组团安置房项目中，面对项目规模大、要求高以及时间紧等突出问题，利用BIM 模型对建设全过程进行管理和优化，实现了模型面积与设计指标最小误差接近0。项目引入智慧工地及信息化管理平台，对项目环境监测、安全管理以及工程进度等进行24 h 管控，以确保工程施工建设安全有序推进。

3.2.2 施工管理难点梳理

针对部分施工体量较大、施工难度较高的装饰工程，施工人员可以充分借助BIM技术，测试模拟施工流程的可行性，论证施工流程。在保障施工质量的前提下，压缩施工周期，保证施工进度。

例如，在西安站改扩建工程站房项目中，全程利用BIM 技术进行4D 施工模拟，通过设计变更与综合碰撞等三维可视化方式进行交底，为装饰工程施工稳步推进打下坚实基础。最终，这座在古城守候多年的“长安之门”得以华丽转身，以崭新的面貌向世界发出现代与历史的邀请。

3.2.3 施工过程科学把控

施工过程中利用BIM 技术持续记录建筑工程项目的节点数据，通过管理重点的科学把控，使得施工企业在物料选型、购买以及管理等环节可以更好衔接，实现装饰工程质量的科学管理，确保装饰工程的施工任务在规定的时间内高质量完成施工任务。

例如，在济青高铁青岛机场站项目中，BIM 技术伴随着建筑的全生命周期，通过BIM建模结合VR 虚拟漫游技术，立体可视化审查碰撞点，大幅度提高施工质量。在装饰装修施工阶段模拟施工工序，革新石材加工交底方式，为每块石材单独编号，实现地面石材的“对号入座”，迅速安装。

3.2.4 施工成本管控

将BIM 技术引入到施工成本管理各个环节，旨在借助BIM 技术对项目施工环节进行汇总与分析，以实现成本管理的信息化和全程化。为提升造价控制水平，施工企业在运行过程中可以将BIM 技术与装饰工程成本预测、成本决策、成本计划、成本控制以及成本核算等工作结合起来，加强成本管理工作的全面联动，形成完善的造价控制体系。

3.3 BIM 技术在装饰工程检测中的应用

在装饰工程检测中应用BIM 技术在装饰工程检测中应用可以最大程度地发现项目设计方案、施工模式以及管理体系中存在的潜在风险，逐步在装饰工程内部形成闭环机制，有效解决过往装饰工程设计等环节中出现的设计参数调控不明和施工方案不科学等系统问题。通过这种方式，增强装饰工程的可操作性，避免不同装饰工程环节之间出现碰撞，影响最终的施工成效，对后续装饰工程管理与调控等相关活动的开展产生了积极作用。