BIM技术在建筑装饰装修中的应用研究

2021-11-15林茹

特种结构 2021年5期

林茹

上海城通轨道交通投资开发建设有限公司 200051

引言

建筑装饰装修工程实施阶段涉及的专业较多，工艺也较为复杂，从而带来不少施工难度，为了可以加快装饰装修工程施工工期，而不增加造价成本，迫切需要一种能够突破传统施工管理模式的新方式。将BIM技术引入建筑装饰装修工程中来，可以协调装饰装修与土建施工、机电安装在工序上的衔接。

我国BIM技术发展较晚，目前主要集中在设计、土建施工、管道设备施工阶段，在建筑装饰装修工程施工项目管理方面的应用相对较少。杨菲等［1］将BIM与VR技术运用在实际户型案例中，实现了参数化、可视化虚拟体验化、自主设计等方面，进而提高了设计效率；陈汉成等［2］利用了Autodesk-forge协同管理平台，实现工程管理由单点沟通转变为多点互通，大大的提高管理效率；秦山虎等［3］从行业长远发展方向考虑，对Revit进行二次开发，实现装饰装修工程自动化、可视化和参数化等功能，并通过了实际工程的检验；姚程［4］通过了多种数字化信息模型工具对复杂声学天花进行深化设计，辅助设备加工并且进行预拼装，确保材料加工质量；申月军［5］以实际项目为背景，对其进行搭建3D模型，展现出模型全方位、数字信息化的效果。

装饰装修工程的施工过程不同于土建施工，它主要在土建施工完成以后进驻施工区域，现场一些装饰构件涂装等操作亦可在固定场地进行，装饰装修工程的成本、质量和效果在BIM技术的协调下能够更好的实现。

1 BIM技术在装饰装修工程中的应用

对于建筑装饰装修工程的BIM模型，它包含了建筑模型、结构模型、机电模型、装饰装修模型，模型中包含了所有材料、构件的信息，将所有模型组合在一起亦可作为各参建方的协同工作平台。利用BIM协同工作平台可将三维模型与成本、质量、安全联系在一起，进而对装饰装修工程进行管理。施工准备阶段，利用BIM技术进行思维施工模拟，优化施工组织设计方案，以便后期更有效的指导现场施工，进而可以减少现场出现的返工、错误现场频次，保证了工程的质量、安全、进度及效果。亦可在四维模型中添加时间要素，对不同时间段发生的工作任务进行成本监控，进而可以对整个装饰装修工程项目的成本进行控制。

1.1 项目成本管理应用

基于BIM技术，构建五维模型用于成本控制的数据库，可以根据不同工序进行快速化成本控制。项目前期，BIM技术可在规划和立项阶段提高建设单位的成本控制能力。当项目进入施工阶段，项目可分为土建施工、机电安装施工和装饰装修施工，BIM技术可辅助施工单位进行施工作业管理，更为体现出施工管理的科技性。

根据研究结论可知［5，6］，装饰装修工程的工程量统计时间往往占用整个项目工作量的一半时间。而将BIM技术引入到工程量统计当中，可以大大缩短统计时间，而且可以降低因为人为因素而导致的错误频次，还可以对不同属性参数的材料进行工程量分类统计工作。

1.2 项目质量管理应用

（1）协同工作。BIM建模之前，各个参建方均可在平台上参与模型的建立，在建立的过程中，加强各方之间的沟通效率，并且可以利用该平台进行施工图的会审工作，避免图纸错、漏、碰、缺等情况，这样保证了后期施工质量。

（2）碰撞检测。利用BIM模型，在施工安装之前，进行模型预先拼装，以便检验碰撞情况，将现场材料仓库内装饰构件与BIM模型中数据库进行对比，确保在施工安装时候的质量，进而提高了精确性和效率。

1.3 项目安全管理应用

传统建筑装饰项目的安全管理往往比较薄弱，针对施工安全的措施不具备针对性和实效性。对于以上存在的问题，将BIM技术引进装饰装饰工程当中来，可以对施工阶段各要素进行预先设置并演练，在关键位置进行控制，确保现场施工安全管理的科学性，减少过程中施工作业危险行为，确保工程项目施工的安全。其中，BIM技术在施工安全管理中的应用，如图1所示。

图1 BIM技术在施工安全管理中的应用Fig.1 Application of BIM technology in construction safety management

2 工程案例分析

2.1 工程概况

新建文化馆新馆、图书馆分馆和新松江剧场工程包含土建工程及装饰装修工程，工程内包含文化馆、图书馆和剧场，项目总建筑面积55120m2，涉及装修总建筑面积39555m2，其中文化馆、图书馆建筑装修面积22198.33m2，剧场建筑装修面积16240.9m2，其他部分建筑装修面积共计1115.77m2。

2.2 BIM技术进行项目成本管理

利用通用BIM软件Autodesk Revit，对该图书馆新馆、文化馆分馆及新松江剧场的装饰装修分部工程建BIM模型，如图2所示。模型建立前，先构建本项目中不同的项目族，结合设计施工图进行项目族拼装。若模型按实际尺寸建立，那么3D-BIM模型可以全方位展现出实际可视化建筑物，其中组成建筑物的每一个构件都可以很方便的读取出其材质、尺寸、工程量，使得现场施工人员可以更为直观的指导现场工人施工，防止人为图纸理解偏差而导致的返工，进而降低工程造价。

图2 装饰装修BIM模型Fig.2 Decoration and decoration BIM model

BIM模型可以非常方便的读取本装饰装修工程所有材料构件的具体做法、工程量及尺寸等信息参数，例如墙面粉刷涂料、踢脚等信息，如表1所示。施工单位可根据BIM模型汇总的装饰装修材料工程量进行采购，进而可以控制材料的进货量，降低仓储费用，间接地对项目成本进行控制。

表1 Revit结构框架明细Tab.1 Revit structural framework details

2.3 BIM技术进行项目质量管理

1.碰撞检测

将该三维模型导入Navisworks Manage中，运用碰撞检查功能进行碰撞检测，可以检查模型的准确性，找出装饰做法与土建、机电等模型之间的碰撞点，针对每一个碰撞点进行模型调整避免构件之间的碰撞，进而提高模型准确性。本工程初期模型进行碰撞点检测，结果显示机电与内装饰做法碰撞点存在883处，结构构件与内装饰碰撞点存在882处，如图3所示。

图3 局部碰撞检测图Fig.3 Local collision detection diagram

BIM模型合并后进行碰撞检测，并生成检测报告，报告表中主要包含碰撞点位置、碰撞类型、碰撞点截图等信息。根据检测报告，对模型进行不断完善、修改，以致无碰撞情况发生。

2.工序控制

将该三维模型导入Naviswork中，添加时间维度，可以进行虚拟施工模拟，协同设计、施工、监理及建设单位对工程的节点进行掌控，并且在各个关键节点处，进行重点标记。施工过程中若发现不符合要求的，可以立即启动警报系统，通知各参建方快速查找原因，制定整改措施及整改要求。

2.4 运用BIM技术进行项目安全管理

将图书馆及文化馆项目BIM模型导入到Navisworks Manage软件中，利用TimeLiner功能对模型进行施工工序模拟，对施工现场情况进行数字化还原。还原施工工序，利用BIM的可视化技术主动识别出存在安全隐患的节点，并汇总出何处关键工序存在的安全隐患等级，从而对管理者提出安全警示，以便于做好预防工作，排除一切不安全因素存在。本文根据图4所示的安全监控流程图的步骤进行实时监控。