BIM 在建筑装饰工程中的应用

2024-03-18黄琴

中国建筑装饰装修 2024年4期

黄琴

随着《建筑装饰装修工程BIM 实施标准》（T/CBDA 3—2016）的公布，BIM 将在建筑装修工程的规划、设计、施工、运营维修全过程发挥重要作用，在保证施工进度的前提下，可以减少工期、费用等。在BIM 模型的帮助下，各参与方能够在一个统一的平台上随时掌握各项工程的进度，并相互交流。另外，BIM 技术还能有效防止失误。BIM 具有精密的可视检测能力，能够鉴别出不同的构造，并给出警示。BIM 的运用会给建筑设计领域带来一场重大变革，对参与各方的要求也越来越严格。

1 BIM 技术的优越性

1.1 可视化

BIM 能将平面的工程建设图转换为3D 影像，并迅速地产生相应的特效图，同时3D 影像具备一定的可修改性，所以BIM 技术有助于设计人员、施工人员和顾客等及时、直观地了解工程的详细设计和计划等，还能对工程设计中存在的不合理性进行及时地调整和验证，从而有效地提升建筑装修工程的绘制效率、建造效率和管理效率等。

1.2 高效化

在使用BIM 技术进行设计的基础上，利用该技术对建筑装饰项目进行规划，并在最终确定实施项目时，通过BIM 生成所需的材料列表[1]。在工程设计过程中，应根据装修的颜色、装饰所用的材料和规格等对设计方案作出调整。在改造工作结束后，BIM软件也会按照新的工程设计计划生成新的工程建设数据。此外，用户还可以依据BIM 软件中对相关的工程施工资料进行对应的费用核算，这种工作模式能为设计师和用户节约大量的时间，提升工作效率，增强设计的可行性。

1.3 优化性

在过去的建筑装饰过程中，建筑构思、架构设计和建筑装置设计都是独立进行的，这种设计模式极易发生设计冲突，进而阻碍建筑建设项目的高效开展。BIM 是一种可以对室内温度、透风、光线、灯光等进行分析的软件，它还可以向顾客展示一些装修项目的几何信息、成效图、标准信息和物理信息，使顾客的装修需要得到最大程度的满足[2]。在管线方案设计结束之后，设计者还可以使用BIM 技术建立管线设计的相应模型，然后采用撞击测试实验验证管线的设计是否合理，并对不合理之处进行修正，避免在工程的最后阶段影响门窗的正常切换和管线的冠状梁等。

2 目前我国装饰企业所面临的问题

目前的建设市场上，工程建设的规模不断扩大，对工程建设的质量提出了更高的标准。同时，目前的施工企业众多，施工质量和技术水平各不相同，加上装饰公司的总数远远超过了装饰工程的总数，所以可能会出现恶性竞争。一旦市场上出现了供不应求的发展状况，许多装修公司会采取降低价格等手段恶意竞争，而不是通过提升自己的专业建设水平来增强市场竞争力，在一定程度上影响了专业建设的质量。加之缺少施工工艺的革新和最优等，进一步造成目前的施工质量不高、施工效率低和施工程序复杂等问题。

3 BIM 技术在建筑装饰工程中的应用

3.1 建筑装饰方案设计信息模型

建筑装饰往往受到环境、建筑功能设置等诸多因素的制约，极大地制约了建筑装饰项目的成功开展，利用BIM 可以实现建筑设计的可视化[3]。装饰工程建设过程中，需对既有的工程建设进行一定的改建，其会在某种程度上影响工程建设的规模和用途，也会对周围的景观和居民的生活环境造成一定的限制。BIM 技术则以周边环境为依托，对建筑物进行全面仿真。此外，在进行装饰设计的时候，要将工程策划方案和建筑信息模型（BIM）有效地融合起来，充分展示所有的数据、图形等，从而为以后的计划制订提供全面的数据信息。例如，设计师可以使用BIM 软件创建一个相对真实的3D 模型，将建筑物的各个特征以及周边环境的具体情况都准确地体现出来，包括建筑的外观、内部空间布局，以及周围的道路、植被、土地等。设计师可以在BIM 软件中建立有关建筑的几何形状，包括建筑物的外墙、屋顶、立面等，并根据实际建筑的图纸，将相关信息输入BIM 模型之中，使模型能够准确地体现建筑比例。同时，设计师可以在BIM 模型中构建建筑物的内部空间，添加室内的隔墙、楼梯、天花板、地板等。除此之外，BIM 模型还可以集成周边环境的要素，如道路、植被、水体等。设计师将周边环境信息导入BIM 模型中，使得模型能够准确展示出建筑物与其周围环境的关系，包括通行道路、景观特色等。这样设计师和业主在一定程度上就能更加直观地了解建筑物在周边环境中的位置。这大大提高了设计的效率，减少了可能会产生的误差。

3.2 建筑装饰项目中BIM技术的应用

与3d max、CAD 等技术相比，BIM可使建筑物具有3D全景的特点。运用 BIM 技术进行建筑装饰项目设计，能够通过建模全面地了解建筑的有关信息，从而促进建筑装饰工程的设计质量得到进一步的提升[4]。具体为：第1，利用BIM 技术的直观性和可视化，可以实现对项目内的有关设计参数的协调管理，避免某个参数的变化太大，从而影响整体结果。第2，房屋的几何特征也被纳入BIM 中，加强了建筑装饰的实际作用。通过对BIM 进行各种数据的录入，建立相应的模型，使其具有较强的适应性，便于实际工程的实施。第3，通过BIM进一步优化装饰项目的设计，实现对装饰项目的功能冲突检验，实时反馈发现的问题并对反馈的问题进行改进，确保施工质量、施工效率、施工工期和施工费用等。例如，在建筑装饰项目建设过程中存在许多设计参数，如楼层高度、墙体厚度、门窗尺寸等，它们之间相互影响且联系紧密。设计团队可以通过可视化的方式将这些参数输入BIM 模型之中，并在模型中进行组织协调。这样设计团队就可以实时查看参数的变化及其对整体设计的影响，从而保证设计的一致性。在传统设计过程中，不同设计参数的变化可能会引发冲突，如墙体高度和门窗位置冲突。通过BIM 技术，设计团队可以实时查看模型中的冲突，并快速定位，从而快速地去解决问题。这有助于及时发现设计过程中的冲突，减少了后期修复成本。第4，BIM 模型中的设计参数与其他相关数据关联密切。当一个参数发生变化时，BIM 模型中的其他相关数据也会自动更新，其目的是确保整体设计的一致性。这减少了手动更新和数据不一致的风险，提高了设计的准确性。

3.3 建筑装饰材料统计中的BIM技术

BIM 技术能够对工程建设中所要执行的工程量、工程建设中所需的材料数量和建设工程所需的工期等进行精确测算，同时也能在工程招投标中对工程费用进行精确的核算，减少建设企业的费用浪费，提升资源的使用率[5]。此外，还可以将BIM 技术的有关仿真程序与施工工期、施工难度等有机结合起来，制订出一套合适的施工方案，然后依据施工计划拟定一份较为合理的施工材料购买方案，并在此基础上与材料的价格变动相适应，尽量对建筑材料的价格进行更好的控制。例如，设计团队可以利用BIM 软件将建筑元素和构件的尺寸、数量等信息输入BIM 模型当中，基于输入的建筑元素和构件信息计算出相关工程量并自动生成对应的材料清单。这些工程量和材料清单可以涵盖各个施工阶段，并按照不同材料与构件的分类进行归类总结。通过BIM 模型生成的工程量，设计团队可以提供给施工方进行材料采购。施工方可以根据清单中提供的信息编制材料采购计划，并确保准备足够的材料，从而保证具体施工进度需求。

同时，通过BIM 技术对工程量进行精确测算可以有效减少对材料的浪费。设计团队可以通过BIM 模型中的虚拟施工过程，更好地评估材料需求，避免过多或不足的材料采购。因此，BIM 技术在工程建设中能够通过对工程量和所需材料的精确测算，提供工程量清单，从而减少材料误差，提高资源利用效率。促使项目团队更加精确地计划和实施工程，减少成本支出，并提高整体工程管理的准确性。

3.4 建筑装饰布线信息模型的应用

建筑装饰工程包括消防系统工程、给水排水系统工程和电力工程等，还涉及多种管道安装。原来的施工方法是按照工程图纸进行施工，该方法的直观性较弱，难免会发生管道碰撞的现象，从而影响正常的施工[6]。而BIM 可以对电气、给水排水、消防等装饰工程的管道铺设路线进行统一建模，同时采用冲突探测的方法及时发现管道路线设计中的不合理之处，并结合现场的具体状况对相应的路线进行修正，以最大限度地降低管道设置路线的错误，进而促进装饰工程中的管道安装质量、施工效率和施工精度等方面的提升。例如，在建筑装饰工程中，BIM 技术可以实现对给水排水、电气和消防等管道进行统一建模，以便更好地管理管道的铺设路线。设计团队可将给水排水、电气和消防等管道的路径输入BIM 模型中。其路径包括垂直和水平方向的走向，如上下楼层、穿过楼板或墙壁等。除了管道路径外，设计团队还可在BIM 模型中建模管道的尺寸（直径、宽度、高度等），可更好地表示管道的实际尺寸。

同时，BIM 模型可以呈现出不同管道之间的相互关系，管道的交叉、相连与接口。该关系在模型中如果被准确地建模，会帮助设计团队更好地理解不同管道之间的协调与连接。借助BIM 模型，设计团队可以3D 可视化的形式展示管道的建模结果。在模型中，各种管道能以不同的颜色、线型和标识进行展示，使设计团队能够直观地理解管道的布局。这样的建模过程不仅提供了更加直观可视的展示效果，也为设计团队提供了智能化的分析工具，从而有效避免冲突，帮助提高管道铺设的效率，并确保装饰工程中各项管道的顺利运作。

3.5 BIM在建筑装饰工程成本控制中的应用

在成本控制方面，BIM 的应用主要体现为：第1，在项目招投标阶段采用BIM 能够有效估算项目成本和项目总体规划，加大中标率。第2，运用BIM 技术编制出切实可行的施工方案，可以确保项目的成功执行，对项目成本进行控制，以降低成本的损耗。第3，可以对相关的施工演练进行预演，演练中包括建筑材料、施工工期和工程量等方面的内容，通过演练发现项目进度中的矛盾，并提出相应的对策，确保施工效率和施工工期，充分发挥成本管理的效果[7]。例如，BIM 模型能够提供详细的设计信息，包括建筑装饰工程的平面图、立面图、剖面图等。这些图纸可以显示出建筑过程中的建筑元素、装饰材料、设备安装位置等具体细节，为成本估算提供参考。通过BIM 技术，设计团队可以将设计图纸转化为3D 模型。这使得投标方能够更加直观地看到装饰工程的效果，包括各个空间的布局、装饰材料的选择等。这种可视化效果有助于施工方更准确地评估材料成本和人力成本。第4，BIM 技术提供了一系列与成本估算相关的功能和工具，包括利用BIM 模型提供的材料计量工具自动计算建筑元素和装饰材料的数量，准确估算材料成本。第5，可以结合BIM 模型中的装饰材料信息、人工费用和设备费用等数据进行成本综合估算。第6，BIM 技术可以将招投标阶段的各种数据进行集成，辅助项目规划。通过比较不同设计方案的成本，施工方可以根据BIM 模型中提供的可视化信息，制订切实可行的项目规划，以确保项目的成功执行。第7，准确的成本估算和全面的项目规划使得投标方可以更好地评估自身能力和资源投入，提供具有竞争力的投标方案，从而增加中标的机会。

3.6 建筑装饰项目运营以及维修信息模型

在施工作业完毕之后，还会有一段时期的运营和维修工作，而在前期运营和维修工作中往往会产生很多的问题。通过使用BIM 技术，可以精确地确定特定问题，便于工作人员更好地制订相应的运营和维修方案和采取相应的维修措施，保证用户安全、高效地使用建筑装饰设施[8]。例如，通过BIM 技术，运营人员可以查看建筑物的详细信息，模型中包含建筑元素的准确位置和属性等信息，便于维修人员快速精确地定位问题。

同时，BIM 模型也为工作人员提供了建筑元素的详细信息，如墙壁、楼板、门窗等。运营和维修人员可以通过模型了解不同元素的材料、尺寸、安装方式等细节，能更好地理解问题的性质。运营和维修人员可以通过模型查看设备的规格、型号、用途等信息，快速找到设备的安装位置，为故障排除和维修提供准确的依据。

除此之外，BIM 技术可以将管道系统的详细信息集成到模型中。通过模型，运营和维修人员可以查看管道的连接方式，准确分析管道的问题，从而有效定位与解决管道问题相关的其他元素和设备。从模型提供的建筑元素、设备等信息，帮助运营和维修人员更好地了解问题的位置和性质，并为问题的解决提供准确的依据和可视化支持。这有助于提高运营和维修工作的效率和质量，确保建筑装饰设施能够安全、高效地运行。