BIM深化設(shè)計在揚(yáng)州金鷹三期裝飾工程中的應(yīng)用

1. 項目概況

揚(yáng)州金鷹新城市中心項目位于揚(yáng)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(shè)計中的應(yīng)用

2.1 項目前期BIM方案策劃和準(zhǔn)備

在前期BIM方案中確認(rèn)了小組各成員的分工及責(zé)任，明確項目BIM應(yīng)用“五化一目標(biāo)”的實施（現(xiàn)場設(shè)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(jìn)行論證及施工可視化指導(dǎo)BIM化、模型精度目標(biāo)達(dá)到LOD450）。確定項目BIM全過程設(shè)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(tuán)隊根據(jù)項目情況制定BIM全過程設(shè)計方案應(yīng)用體系、BIM全過程應(yīng)用模型標(biāo)準(zhǔn)體系、場外加工標(biāo)準(zhǔn)化體系以及施工現(xiàn)場管理BIM化體系方案，最后由集團(tuán)BIM中心進(jìn)行確認(rèn)備案后交由BIM現(xiàn)場實施經(jīng)理進(jìn)行實施。

2.2 項目BIM標(biāo)準(zhǔn)化模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的制作

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

2.3 BIM族庫的完善

作為公司首例裝飾類BIM應(yīng)用項目，很多應(yīng)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(yáng)州金鷹新城中心裝飾工程BIM應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求分級進(jìn)行族庫的分類和整理如圖1所示。族庫的分類標(biāo)準(zhǔn)為公司族庫-項目族庫-族類型。族的創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)也是參照我司的16版BIM《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中族制作要求中高級族（可變尺寸、材質(zhì)、廠家、生產(chǎn)日期、保修期等）進(jìn)行。項目截止到竣工共新建族565個，集團(tuán)族庫完善2986個。

圖1 BIM中心族庫的分類與整理

2.4 BIM材質(zhì)庫的統(tǒng)一

依據(jù)項目應(yīng)用規(guī)范，在項目模型創(chuàng)建前建立項目級的材質(zhì)庫，由專業(yè)工程師進(jìn)行圖紙材質(zhì)的統(tǒng)計，將所有本工程應(yīng)用到的材質(zhì)依據(jù)樓層、區(qū)域、設(shè)備屬性等分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整理，然后統(tǒng)一材質(zhì)參數(shù)的命名、圖片尺寸、圖片格式以及材質(zhì)版本，現(xiàn)場BIM總負(fù)責(zé)確認(rèn)無誤后存入項目部主機(jī)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(zhì)的缺失。

圖2材質(zhì)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(jìn)行模型的創(chuàng)建，依據(jù)本項目建模標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計圖紙進(jìn)行模型的翻模。在施工應(yīng)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(dá)到LOD450的模型，并將模型進(jìn)行存儲和應(yīng)用，如圖3所展示項目2F機(jī)電模型、2F裝飾模型以及2F裝飾和機(jī)電整合局部立面。

圖3 2F機(jī)電和裝飾2F模型展示

2.6   BIM裝飾設(shè)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(qiáng)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(jìn)行碰撞檢查等優(yōu)化設(shè)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(chǔ)上的進(jìn)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(zhuǎn)化，把“文書要求”轉(zhuǎn)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(jìn)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(shè)計方案設(shè)計的是柱子為黃色石材，模型創(chuàng)建后BIM設(shè)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(shè)計出圖

本項目在Revit創(chuàng)建模型的基礎(chǔ)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(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中圖紙創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出圖，將模型按照樓層、專業(yè)、局面等進(jìn)行分類出圖與整理如圖5所示，然后對圖紙進(jìn)行創(chuàng)建版本、日期、創(chuàng)建者、圖紙詳細(xì)信息等信息進(jìn)行添加，最后圖紙導(dǎo)出后經(jīng)BIM項目經(jīng)理確認(rèn)后進(jìn)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(shè)計院、機(jī)電等專業(yè)進(jìn)行模型圖紙更改的確認(rèn)并簽字，然后召開現(xiàn)場班長會議，將確認(rèn)后的圖紙和模型進(jìn)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(jìn)行施工。

圖5   BIM模型出具圖紙

3. BIM在項目裝飾施工中的應(yīng)用

3.1   BIM裝飾施工中的可視化指導(dǎo)

BIM 提供了可視化的思路，將以往的線條式構(gòu)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(dāng)天任務(wù)區(qū)域、施工現(xiàn)場，以及后期驗收時，均進(jìn)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(jī)房三維效果模型,并對關(guān)鍵部位重點展示，進(jìn)行可視化交底；在施工現(xiàn)場，將模型從navisworks中分層導(dǎo)入Ipad中，采用BIM360Glue進(jìn)行瀏覽。BIM在裝飾施工中的可視化指導(dǎo)，為項目指導(dǎo)、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(shè)計也可能會影響到建立模型的修改[5]，本工程裝飾造型獨(dú)特，吊頂內(nèi)的空間非常有限。運(yùn)用BIM技術(shù)將裝飾模型和土建、機(jī)電模型進(jìn)行施工前的預(yù)布置，通過Revit和Fuzor軟件結(jié)合合理調(diào)整計算空間分析如圖6所示，對機(jī)電和裝飾模型進(jìn)行合理的調(diào)整，盡可能滿足相應(yīng)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(shù)可將三維模型導(dǎo)入手機(jī)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(yùn)用Revit軟件進(jìn)行全過程現(xiàn)實虛擬渲染（圖7a）；導(dǎo)入Fuzor軟件中實時渲染（圖7b）。在裝飾工程施工中運(yùn)用該技術(shù)，有助于施工技術(shù)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(zhǔn)確度。軟件3DS MAX、Navis woks、Light scape、Accurender、Artlantis 進(jìn)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(yīng)用中，BIM項目經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是裝飾和建筑、機(jī)電設(shè)計的碰撞如圖8所示裝飾與機(jī)電中吊筋與電纜橋架碰撞,然后經(jīng)過與機(jī)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(yīng)用過程中由于機(jī)電和裝飾先后交叉施工的順序，機(jī)電和裝飾進(jìn)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(jìn)方向和協(xié)調(diào)，確認(rèn)各專業(yè)方案，然后項目部按照方案后意見進(jìn)行施工。

圖8 模型的碰撞

3.5   部分構(gòu)件構(gòu)件場外預(yù)制化加工  

由于本項目吊頂復(fù)雜，很多吊頂扣板的弧度較大，并且現(xiàn)場機(jī)電、鋼結(jié)構(gòu)、裝飾等專業(yè)交叉施工，若不采用場外預(yù)制加工進(jìn)行現(xiàn)場拼裝，將造成延長工期、增加返工、浪費(fèi)材料、增加項目成本等問題，所以必須采取場外預(yù)制、現(xiàn)場組裝的施工方法。充分利用BIM技術(shù)，在Revit模型中對這部分扣板進(jìn)行分割處理并標(biāo)注尺寸，然后導(dǎo)出CAD圖紙如圖9所示，結(jié)合機(jī)械化生產(chǎn)軟件進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)，進(jìn)行場外預(yù)制化加工，最后運(yùn)送現(xiàn)場進(jìn)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(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)從建模精度把控，避免構(gòu)件間的重復(fù)，通過Revit精細(xì)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(xì)小部件較多，依據(jù)精確度達(dá)LOD400的BIM標(biāo)準(zhǔn)，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(shù)對工程進(jìn)行工作分析，更多的運(yùn)用于施工預(yù)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(jī)進(jìn)出場順序等計劃做出指導(dǎo)性規(guī)劃。

4 BIM在項目裝飾施工后期運(yùn)維中的應(yīng)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(jìn)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(shè)計階段的各類變更和資料信息進(jìn)行了歸攏和整合，將竣工裝飾模型、建筑模型、機(jī)電模型進(jìn)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(jìn)行模型管理，同時將二維碼技術(shù)運(yùn)用在設(shè)備管理上，便于后期運(yùn)維管理。

5.結(jié)論與展望

本項目從項目的立項、方案的設(shè)計變更、施工全過程、后期運(yùn)維等全過程使用了BIM技術(shù)，節(jié)約了成本、縮短了工期、提高了效率。BIM技術(shù)不應(yīng)只限制在土建、機(jī)電和鋼結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用，其在裝飾工程中的應(yīng)用也能獲得良好的效果。

由于技術(shù)軟硬件的限制，本項目僅應(yīng)用了BIM的部分技術(shù)，還有很多的BIM技術(shù)尚未嘗試。BIM的輕量化設(shè)計建模、輕量化現(xiàn)場平臺管理、輕量化運(yùn)維平臺，以及在施工應(yīng)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(jìn)度及資料等，值得進(jìn)一步研究。

（編輯：奚雅青）