BIM深化設計在揚州金鷹三期裝飾工程中的應用

1. 項目概況

揚州金鷹新城市中心項目位于揚州市江都區(qū)，東至龍川南路，北至文昌東路，西至廣州路，南臨328國道，為江廣融合核心區(qū)域。項目總面積約72.69萬平方米，其中1號地塊商業(yè)一期（1#樓）裝飾工程西半部分由我司承建，該1#樓為一棟多層商業(yè)綜合體，地上共四層，為商業(yè)，建筑面積15.3萬平方米，建筑高度23.95米，合同工期為180天。  

2. BIM在項目方案設計中的應用

2.1 項目前期BIM方案策劃和準備

在前期BIM方案中確認了小組各成員的分工及責任，明確項目BIM應用“五化一目標”的實施（現(xiàn)場設計修改BIM化、裝飾等專業(yè)間碰撞調(diào)整BIM化、工程量統(tǒng)計BIM化以及場外加工BIM化進行論證及施工可視化指導BIM化、模型精度目標達到LOD450）。確定項目BIM全過程設計、模型BIM精度、場外加工及可視化管理等方向的策劃報告的制定，然后由項目的BIM實施團隊根據(jù)項目情況制定BIM全過程設計方案應用體系、BIM全過程應用模型標準體系、場外加工標準化體系以及施工現(xiàn)場管理BIM化體系方案，最后由集團BIM中心進行確認備案后交由BIM現(xiàn)場實施經(jīng)理進行實施。

2.2 項目BIM標準化模型應用標準的制作

依據(jù)BIM中心16版公司級BIM《建筑工程信息模型應用統(tǒng)一標準》進行改進，針對裝飾工程及本項目的特點進行裝飾化BIM標準的修改，制作了《揚州金鷹新城中心裝飾工程BIM應用統(tǒng)一標準》，主要針對裝飾的設計方案的對比、方案存儲、族庫的完善、材質顏色、工程量統(tǒng)計、專業(yè)協(xié)調(diào)等方面進行了完善。

2.3 BIM族庫的完善

作為公司首例裝飾類BIM應用項目，很多應用族無法找到，須根據(jù)項目要求建立項目級族庫，并且按照《揚州金鷹新城中心裝飾工程BIM應用統(tǒng)一標準》的要求分級進行族庫的分類和整理如圖1所示。族庫的分類標準為公司族庫-項目族庫-族類型。族的創(chuàng)建標準也是參照我司的16版BIM《建筑工程信息模型應用統(tǒng)一標準》中族制作要求中高級族（可變尺寸、材質、廠家、生產(chǎn)日期、保修期等）進行。項目截止到竣工共新建族565個，集團族庫完善2986個。

圖1 BIM中心族庫的分類與整理

2.4 BIM材質庫的統(tǒng)一

依據(jù)項目應用規(guī)范，在項目模型創(chuàng)建前建立項目級的材質庫，由專業(yè)工程師進行圖紙材質的統(tǒng)計，將所有本工程應用到的材質依據(jù)樓層、區(qū)域、設備屬性等分類標準進行整理，然后統(tǒng)一材質參數(shù)的命名、圖片尺寸、圖片格式以及材質版本，現(xiàn)場BIM總負責確認無誤后存入項目部主機電腦中心如圖2所示路徑。在模型的創(chuàng)建和使用中，統(tǒng)一使用本項目族庫，防止模型材質的缺失。

圖2材質庫的整理和管理

2.5 項目各方案BIM模型的創(chuàng)建

目前市場上沒有一款裝飾類BIM輕量化的建模軟件，本項目使用了AUTODESK公司Revit軟件進行模型的創(chuàng)建，依據(jù)本項目建模標準和設計圖紙進行模型的翻模。在施工應用過程中，針對工程變更部位，分別創(chuàng)建了變更前和變更后精度達到LOD450的模型，并將模型進行存儲和應用，如圖3所展示項目2F機電模型、2F裝飾模型以及2F裝飾和機電整合局部立面。

圖3 2F機電和裝飾2F模型展示

2.6   BIM裝飾設計方案的對比及選定

傳統(tǒng)CAD展示功能較差，模型主要集中于立體顯示，缺少強大的逼真動畫漫游展示功能，并且由于沒有“數(shù)據(jù)信息模型”的支持，無法進行碰撞檢查等優(yōu)化設計[2]。傳統(tǒng)的裝飾方案的展示借助于部分圖片和PPT，模型建立基礎上的進一步完善，是對建筑功能與每一個空間功能要求的把握與轉化，把“文書要求”轉化為“形象再現(xiàn)”，借用BIM的可視化則方便快捷[3]。在Revit利用不同工作集在同一項目文件中進行方案的模型創(chuàng)建，只要一鍵切換工作集顯示就可展示不同方案的模型，并展示出相對模型的工程量、性能分析等。如圖4所示，原始設計方案設計的是柱子為黃色石材，模型創(chuàng)建后BIM設計師發(fā)現(xiàn)黃色石材和現(xiàn)場其他裝飾不協(xié)調(diào)，然后將黃色石材修改成米白色石材，經(jīng)過兩種模型方案三維呈現(xiàn)對比后甲方最終選擇了更為協(xié)調(diào)的米白色石材。

圖4 模型方案對比與選定

2.7   BIM裝飾設計出圖

本項目在Revit創(chuàng)建模型的基礎上經(jīng)過Navisworks優(yōu)化模型后依據(jù)我司16版BIM《建筑工程信息模型應用統(tǒng)一標準》中圖紙創(chuàng)建的標準進行出圖，將模型按照樓層、專業(yè)、局面等進行分類出圖與整理如圖5所示，然后對圖紙進行創(chuàng)建版本、日期、創(chuàng)建者、圖紙詳細信息等信息進行添加，最后圖紙導出后經(jīng)BIM項目經(jīng)理確認后進行圖紙的歸檔，圖紙創(chuàng)建完成后由BIM施工總承包方召集甲方、設計院、機電等專業(yè)進行模型圖紙更改的確認并簽字，然后召開現(xiàn)場班長會議，將確認后的圖紙和模型進行交底，施工現(xiàn)場我司不僅僅為現(xiàn)場施工人員提供施工圖紙而且還提供BIM裝飾模型，讓現(xiàn)場施工人員可以在施工過程中查看圖紙的同時也可以查看模型進行施工。

圖5   BIM模型出具圖紙

3. BIM在項目裝飾施工中的應用

3.1   BIM裝飾施工中的可視化指導

BIM 提供了可視化的思路，將以往的線條式構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們面前[4]，為確保施工和模型的一致性，項目部在當天任務區(qū)域、施工現(xiàn)場，以及后期驗收時，均進行模型展示、交底、對比，。即在會議室利用BIM軟件在投影儀中展示各樓層及機房三維效果模型,并對關鍵部位重點展示，進行可視化交底；在施工現(xiàn)場，將模型從navisworks中分層導入Ipad中，采用BIM360Glue進行瀏覽。BIM在裝飾施工中的可視化指導，為項目指導、過程控制、現(xiàn)場校驗提供了便利。

3.2 吊頂凈高分析

空間功能的設計也可能會影響到建立模型的修改[5]，本工程裝飾造型獨特，吊頂內(nèi)的空間非常有限。運用BIM技術將裝飾模型和土建、機電模型進行施工前的預布置，通過Revit和Fuzor軟件結合合理調(diào)整計算空間分析如圖6所示，對機電和裝飾模型進行合理的調(diào)整，盡可能滿足相應的高度要求。

圖6 凈高分析

3.3 全過程虛擬現(xiàn)實渲染

BIM技術可將三維模型導入手機或Ipad，全過程呈現(xiàn)出虛擬現(xiàn)實渲染效果。實現(xiàn)渲染的方式主要有兩種，即運用Revit軟件進行全過程現(xiàn)實虛擬渲染（圖7a）；導入Fuzor軟件中實時渲染（圖7b）。在裝飾工程施工中運用該技術，有助于施工技術人員借助真實模型效果，更好地判斷和理解施工圖紙，從而提高施工的合理性和準確度。軟件3DS MAX、Navis woks、Light scape、Accurender、Artlantis 進行模型渲染和動畫漫游[6]。

圖7 實時渲染

3.4   BIM裝飾施工中各專業(yè)碰撞和協(xié)調(diào)

在裝飾施工應用中，BIM項目經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是裝飾和建筑、機電設計的碰撞如圖8所示裝飾與機電中吊筋與電纜橋架碰撞,然后經(jīng)過與機電BIM小組的協(xié)調(diào)將電纜橋架右移避開吊筋位置，避免施工時才發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)的返工成本，在本項目應用過程中由于機電和裝飾先后交叉施工的順序，機電和裝飾進行模型的對接和協(xié)調(diào)，并且通過模型的交流，最終確定碰撞改進方向和協(xié)調(diào)，確認各專業(yè)方案，然后項目部按照方案后意見進行施工。

圖8 模型的碰撞

3.5   部分構件構件場外預制化加工  

由于本項目吊頂復雜，很多吊頂扣板的弧度較大，并且現(xiàn)場機電、鋼結構、裝飾等專業(yè)交叉施工，若不采用場外預制加工進行現(xiàn)場拼裝，將造成延長工期、增加返工、浪費材料、增加項目成本等問題，所以必須采取場外預制、現(xiàn)場組裝的施工方法。充分利用BIM技術，在Revit模型中對這部分扣板進行分割處理并標注尺寸，然后導出CAD圖紙如圖9所示，結合機械化生產(chǎn)軟件進行機械化生產(chǎn)，進行場外預制化加工，最后運送現(xiàn)場進行組裝。

圖9 場外加工圖紙與拼裝

3.6   BIM裝飾施工中工程量統(tǒng)計

BIM裝飾模型創(chuàng)建過程中依據(jù)項目應用標準從建模精度把控，避免構件間的重復，通過Revit精細化建模，可統(tǒng)計出各樓層及區(qū)域的各種零部件數(shù)量。在裝飾工程中細小部件較多，依據(jù)精確度達LOD400的BIM標準，可精確統(tǒng)計出燈具、瓷磚、扣板、鋼管、吊筋及螺栓等工程量。BIM技術對工程進行工作分析，更多的運用于施工預算過程，即通過分析各個層次、時間段、專業(yè)、系統(tǒng)等的工作量，為材料計劃、場外加工、堆放材料的場地大小、人材機進出場順序等計劃做出指導性規(guī)劃。

4 BIM在項目裝飾施工后期運維中的應用

項目建筑面積大，圖紙變更版本多，采用Revit作為模型搭建平臺，將最終的竣工裝飾模型進行整合，并且將模型中的族的信息添加廠家、生產(chǎn)日期等信息，有效地將施工階段和設計階段的各類變更和資料信息進行了歸攏和整合，將竣工裝飾模型、建筑模型、機電模型進行統(tǒng)一歸納。由于目前沒有物業(yè)管理平臺，只能借助Naviswork進行模型管理，同時將二維碼技術運用在設備管理上，便于后期運維管理。

5.結論與展望

本項目從項目的立項、方案的設計變更、施工全過程、后期運維等全過程使用了BIM技術，節(jié)約了成本、縮短了工期、提高了效率。BIM技術不應只限制在土建、機電和鋼結構中的運用，其在裝飾工程中的應用也能獲得良好的效果。

由于技術軟硬件的限制，本項目僅應用了BIM的部分技術，還有很多的BIM技術尚未嘗試。BIM的輕量化設計建模、輕量化現(xiàn)場平臺管理、輕量化運維平臺，以及在施工應用中將模型自動化放樣、自動化生產(chǎn)、自動化收集現(xiàn)場進度及資料等，值得進一步研究。

（編輯：奚雅青）