摘要:社會的高速發(fā)展與國民生活質(zhì)量的提高,對建筑裝修行業(yè)也提出了更高的要求,傳統(tǒng)3DMAX及CAD等軟件應(yīng)用于設(shè)計施工中時,所出圖紙復(fù)雜,存在紕漏無法及時發(fā)現(xiàn),很容易造成交叉協(xié)調(diào)不當(dāng)?shù)膯栴},已難以滿足當(dāng)前建筑工程裝修裝飾施工的精細(xì)化、高質(zhì)量要求。而BIM技術(shù)(建筑信息模型)作為一種全生命周期的建筑模型信息集成管理技術(shù),將其應(yīng)用于裝修工程設(shè)計施工中時,具有最大化模擬現(xiàn)實狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn),有效擯棄了傳統(tǒng)軟件中存在的諸多缺陷。BIM技術(shù)即便是應(yīng)用于復(fù)雜的工程中及惡劣的施工環(huán)境下,仍能提供直觀、精準(zhǔn)、可視化的三維模型,深化裝修設(shè)計與施工管理,起到提高施工效率、保證施工安全、縮短工期、減少浪費(fèi)的良好作用,F(xiàn)以四川省九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)郎寨村希爾頓酒店二標(biāo)段裝修工程為案例,探討B(tài)IM技術(shù)在工程設(shè)計施工中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:惡劣環(huán)境;大型復(fù)雜工程;裝飾裝修;BIM技術(shù)

1引言

所謂BIM技術(shù),即是指利用計算機(jī)技術(shù)與工程所有信息建立起的一個集設(shè)計、施工及深化于一體的建筑三維可視化模型。近年來在雄厚經(jīng)濟(jì)實力的支持下,我國建筑技術(shù)得到迅猛的發(fā)展,各種體現(xiàn)現(xiàn)代建筑藝術(shù)的大空間、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、形態(tài)新穎、復(fù)雜環(huán)境下的建筑工程不斷涌現(xiàn),給建筑裝修工程的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。當(dāng)然,在這種形勢下,使得傳統(tǒng)裝修工程中的按圖紙施工已難以滿足實際需要。而BIM技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生,便是為解決這些問題提供了可行有效的解決思路,也是為建筑裝修工程的健康發(fā)展提供了良好的技術(shù)平臺。

2BIM技術(shù)在裝修工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝飾裝修工程中時,通過三維可視化模型的建立,可實現(xiàn)對設(shè)計施工方案的優(yōu)化與完善,實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計與協(xié)同性設(shè)計,同時還能夠加強(qiáng)裝修施工精細(xì)化管理,從而提高裝修工程整體的施工質(zhì)量。

2.1完善并優(yōu)化施工方案

BIM技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)裝修工程項目的虛擬施工,通過相關(guān)數(shù)據(jù)的代入建立建筑施工模型,通過模擬施工來分析施工方案。在模擬中及時發(fā)現(xiàn)問題并加以優(yōu)化完善,避免了傳統(tǒng)圖紙中需要不斷設(shè)計、修改等問題,通過智能化的模擬分析,直至模擬出質(zhì)量、工藝、成本等方面均為最佳的施工方案,盡可能地避免施工階段的沖突、碰撞、返工等問題,便可保證后期實際施工的順利性與安全性,并有效提高施工進(jìn)度。再者,利用BIM技術(shù)建立裝修工程的虛擬施工模型,能夠為真實的施工過程提供科學(xué)、合理的指導(dǎo),使裝修工程中相關(guān)設(shè)計人員、施工人員能夠根據(jù)模型準(zhǔn)確、快速找出工程關(guān)鍵部分,提高重視并加強(qiáng),便能大大節(jié)省施工時間,提高施工水平。

2.2實現(xiàn)設(shè)計的參數(shù)化與協(xié)同性

(1)參數(shù)化設(shè)計:傳統(tǒng)的裝修施工均是使用圖紙,利用施工圖紙來呈現(xiàn)建筑裝修工程的內(nèi)部構(gòu)造、各項工序參數(shù)、材質(zhì),這樣就會在施工中出現(xiàn)大量的圖紙,給施工人員分析各數(shù)據(jù)、參數(shù)帶來雜亂、混亂感。而應(yīng)用BIM技術(shù)可將這諸多的細(xì)節(jié)、圖紙揉和成一個整體,使裝修工程中各工序、參數(shù)信息在三維模型上有一個詳細(xì)的記錄,便于施工人員利用明細(xì)表快速查詢統(tǒng)計工程量;同時也能自動生成施工時所需的更專業(yè)、更詳細(xì)、易于調(diào)整及修改的施工圖紙。BIM系統(tǒng)還能憑借參數(shù)化的變更管理權(quán)限,將工程的變更信息反饋到其他工程的視圖中,為設(shè)計、文檔、施工的一致性提供良好的技術(shù)支持。(2)協(xié)同性設(shè)計:利用BIM技術(shù)建立裝修工程的施工模型,工程設(shè)計方案、施工圖紙、詳細(xì)數(shù)據(jù)等工程所需所有資料均能融入到BIM系統(tǒng)中,實現(xiàn)了信息共享,內(nèi)部人員憑權(quán)限均可查閱,便于設(shè)計人員及時進(jìn)行完善與調(diào)整,也便于施工及時提取所需的有效信息。同時,BIM技術(shù)的應(yīng)用也能加強(qiáng)工程各專業(yè)、各單位之間的交流與溝通,在BIM系統(tǒng)建立工作集后,各專業(yè)設(shè)計人員便可以同時進(jìn)行協(xié)同設(shè)計,每位設(shè)計人員在操作時均能直觀、清楚的了解到裝修工程的每個細(xì)節(jié)、各構(gòu)件的空間幾何尺寸以及邏輯關(guān)系,便于發(fā)現(xiàn)碰撞、不協(xié)調(diào)等設(shè)計問題進(jìn)行及時的糾正,從而起到提高工作效率,降低成本的顯著作用。

2.3加強(qiáng)施工精細(xì)化管理

伴隨著BIM技術(shù)在建筑裝修行業(yè)的不斷被認(rèn)知和認(rèn)可,其對裝修施工精細(xì)化管理的作用也日益顯現(xiàn)。BIM以其先進(jìn)的技術(shù)理念,結(jié)合大數(shù)據(jù)、云時代以及自動化、智能化技術(shù),在裝修工程施工精細(xì)化管理中有巨大的生命力。在裝修工程施工中,利用BIM系統(tǒng)能夠很好地解決管理人員發(fā)現(xiàn)的所有細(xì)部問題,可以直觀調(diào)出各種數(shù)據(jù)資料,清晰地掌握施工全過程信息,對項目進(jìn)行階段性的資源分配,及時對安全隱患進(jìn)行預(yù)警與處理。通過BIM技術(shù)對整個裝修工程進(jìn)行這樣的精細(xì)化的管理,便能有效減少施工中不必要的返工與材料的浪費(fèi),大大提升工程的管理效率,提高工程項目的實施效果。

3工程背景分析

3.1工程概況

希爾頓酒店工程位于四川省九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)郎寨村,希爾頓酒店共建設(shè)29棟,建筑總建筑面積5.99萬m2。二標(biāo)段包含希爾頓團(tuán)客2A和團(tuán)客2B,建筑面積共18992m2。本工程裝修施工包含室內(nèi)地面裝飾、墻面裝飾、天棚吊頂、木飾造型、室內(nèi)門、燈光照明、電暖工程、衛(wèi)生潔具安裝、開關(guān)插座安裝及室內(nèi)給排水和外立面裝修等施工內(nèi)容。

3.2工程環(huán)境分析

通過多方面的綜合分析認(rèn)為,本工程具有施工工期緊迫、現(xiàn)場條件限制、氣候環(huán)境比較惡劣、材料運(yùn)輸路程遠(yuǎn)時間長、600多人需協(xié)同作業(yè)、高原反應(yīng)等諸多特點(diǎn),從而增加了裝修工程的施工難度(圖1)。因此,投標(biāo)人應(yīng)為保證工期采取相關(guān)的措施手段,以便減少現(xiàn)場施工時間,加快工程進(jìn)度,保障裝修施工的安全性與順利性。

4基于惡劣環(huán)境下裝修工程BIM技術(shù)的應(yīng)用

4.1建立三維可視化模型

本裝修工程若直接按照二維平面圖紙進(jìn)行施工,將有很大的施工難度。我司所承接的是希爾頓酒店二標(biāo)段工程,一共4棟連續(xù)單體建筑,因為項目位處山區(qū)位置,受到土建基層以及山體滑坡的影響,導(dǎo)致土建進(jìn)度大幅落后于精裝飾的進(jìn)度。在我司進(jìn)場后兩棟樓土建主體結(jié)構(gòu)才剛施工結(jié)束(圖2)。二結(jié)構(gòu)還未完成的狀況下我司的精裝飾已經(jīng)同步總包二結(jié)構(gòu)施工同時進(jìn)行,為保證裝修階段的質(zhì)量與美觀性,確定最終的裝修效果,并規(guī)避施工中返工、調(diào)整、材料浪費(fèi)、影響工期等諸多問題,因此需要利用BIM技術(shù)進(jìn)行建模分析。通過建立三維可視化建筑裝修模型,提前安排好最佳的施工方案,為施工提供科學(xué)的指導(dǎo)。基于本工程規(guī)模龐大,裝修工序、工藝復(fù)雜等因素,先通過BIM系統(tǒng)的“樣板先行”模式,建立起一個樣板BIM模型,結(jié)合模型再一步步確定相關(guān)的材料與參數(shù)。本工程是利用BIM技術(shù),對機(jī)電管線、土建墻體與裝飾面層的交錯面進(jìn)行同步模擬。通過三維效果圖的建模,對工程墻面、地面、天花板等裝飾面層的布局、做法、顏色、材料等進(jìn)行確定,再通過渲染功能,前期展示出裝修效果,以便于裝修施工的一次到位,避免返工、浪費(fèi)材料等問題。

4.2參數(shù)化設(shè)計

本裝修工程中設(shè)計施工相關(guān)數(shù)據(jù)均存儲在中心文件數(shù)據(jù)庫,裝修各項目的內(nèi)容均是參數(shù)化設(shè)計,且彼此之間互為聯(lián)系。當(dāng)設(shè)計施工所需哪方面信息與數(shù)據(jù),BIM系統(tǒng)便能通過對模型的統(tǒng)計分析自動生成、快速導(dǎo)出準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)資料。本次工程中,先期移交的兩棟樓裝飾面層都已到現(xiàn)場并進(jìn)行安裝,而土建另外兩棟樓才剛剛開始做基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu),工期十分緊張。將BIM系統(tǒng)應(yīng)用于本工程時,充分考慮到工期緊張這一特點(diǎn),土建結(jié)構(gòu)剛封頂,但墻體還未砌筑、總包單位總的水電管道還未做的情況下,進(jìn)行BIM建模,以便于獲取工程完整的信息描述,充分了解各對象之間的邏輯關(guān)系。實際施工時,由BIM系統(tǒng)提供指導(dǎo),提取專業(yè)所需數(shù)據(jù)資料,直觀顯示各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與配合,提前將裝修范圍內(nèi)的水電支管敷設(shè)到位,留出與土建總管的接口,如此一來,便可根據(jù)我司完成的基層進(jìn)行飾面層的定尺加工。

4.3裝修施工模擬

本次工程充分利用BIM技術(shù)能夠模擬現(xiàn)場施工這一特點(diǎn),在裝修施工前期先進(jìn)行虛擬施工。以天為單位對裝修階段的材料、設(shè)備、施工工藝、人力、成本、進(jìn)度等動態(tài)進(jìn)行虛擬仿真模式,為各專業(yè)之間的協(xié)同作業(yè)打好堅實基礎(chǔ)。例如,通過施工流程的模擬,實現(xiàn)本工程施工過程的精細(xì)化管理;再如,通過施工工藝的模擬,促進(jìn)各部門之間的協(xié)調(diào)與溝通,提高整體的施工效率;還有,通過施工進(jìn)度的模擬,能夠?qū)⑹┕じ黜椆ば蛑庇^、清楚的呈現(xiàn),便于提前做好各項施工準(zhǔn)備,如材料周轉(zhuǎn)、設(shè)備進(jìn)場、確定施工順序等。另外,本工程通過BIM系統(tǒng)的漫游功能,以第三人稱的視角在模型內(nèi)進(jìn)行漫游,觀測每個房間、每個角度的裝飾裝修效果,能夠及時發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)部位的問題并加以優(yōu)化解決(圖3)。

4.4施工可視化

BIM技術(shù)為裝修工程提供了可視化的條件,將傳統(tǒng)裝修中由圖紙簡單呈現(xiàn)、腦海中想像的結(jié)構(gòu)造型以三維立體實物圖形真正直觀、準(zhǔn)確的呈現(xiàn)出來。本工程中,依托可視化技術(shù),使工程的設(shè)計、深化到現(xiàn)場施工整個過程都是在直觀、可視的狀態(tài)下進(jìn)行。本工程具有規(guī)模大、施工環(huán)境惡劣、涉及專業(yè)多、施工人員多等特別,實際施工中各分包單位之間經(jīng)常會出現(xiàn)交叉施工,存在問題較多。以往協(xié)商解決這些問題會耗費(fèi)大量的精力,而本次在BIM技術(shù)的應(yīng)用下,全程可視化施工,對各專業(yè)施工中存在的問題能利用模型進(jìn)行合理、科學(xué)的處理,使石材鋪貼、地板鋪設(shè)、管道敷設(shè)等施工環(huán)節(jié)進(jìn)行了緊密的銜接與協(xié)調(diào),從而避免了交叉施工、各專業(yè)溝通不暢等問題引起的停工,促進(jìn)了現(xiàn)場施工的順利性與安全性。同時,施工可視化背景下,對本工程平立面關(guān)系的處理、天花板龍骨搭接在BIM系統(tǒng)中進(jìn)行了合理的深化,可減少施工材料的浪費(fèi),有效提高施工效率(圖4)。

4.5協(xié)同施工作業(yè)

本裝修工程施工全過程中所涉及專業(yè)多、分包多,加之施工工期十分緊張,因此土建、外墻、安裝等專業(yè)的協(xié)同施工很重要。將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝修施工中時,可方便與其他專業(yè)的協(xié)同施工,以保證工期,減少材料浪費(fèi)(圖5)。

5裝修施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用體會

通過本工程實例應(yīng)用認(rèn)為,利用BIM技術(shù)所建立的三維信息模型,可在裝修施工的各階段進(jìn)行施工動畫模擬,充分考慮到山體滑坡、土建進(jìn)度落后等環(huán)境的惡劣因素,提前安排好最佳的施工方案,高效的指導(dǎo)施工。(1)外墻工程:按照BIM模型中的外墻造型的范圍,進(jìn)行施工模擬,因為外墻造型為模擬燈籠造型,將造型凸出墻面的造型關(guān)系進(jìn)行模擬,并根據(jù)造型墻面的平面前后關(guān)系進(jìn)行模擬碰撞,以精確對挑出墻面的造型鋼架基層進(jìn)行定位放線及施工,確保在完成深色木紋板飾面封裝后一次成活(圖6)。(2)水電安裝工程:根據(jù)BIM技術(shù)相關(guān)軟件出的施工圖紙,結(jié)合三維立體圖對管線進(jìn)行精確的定位,避免出現(xiàn)碰撞,對于一些特殊的部位可以通過提前模擬,三維漫游等功能指導(dǎo)水電安裝施工,有效節(jié)省了施工工期。(3)硬裝修工程:本次工程的硬裝修施工主要包括對于墻體的粉刷,地板的鋪設(shè)、門窗的安裝、櫥柜衣柜等木制品加工,以及吊頂?shù)陌惭b等工程,通過已建立好的BIM模擬效果圖,以及漫游技術(shù),能夠加強(qiáng)細(xì)節(jié)部位的操作,更好指導(dǎo)施工.

6結(jié)語

本文結(jié)合希爾頓酒店二標(biāo)段工程實例分析了BIM技術(shù)在設(shè)計施工中的應(yīng)用優(yōu)勢,闡述了其在惡劣環(huán)境下裝修工程全階段的應(yīng)用要點(diǎn)、應(yīng)用體會,為我國當(dāng)前的裝飾裝修模式提供了一種新的思路,尤其是為復(fù)雜、惡劣環(huán)境下工程的高質(zhì)、安全裝修開辟了新的途徑。BIM技術(shù)以其獨(dú)有的三維、可視化特點(diǎn),有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)裝修工程設(shè)計施工中存在的缺陷,該技術(shù)將建筑的規(guī)模化與個性化完美融合,并通過參數(shù)化建模,協(xié)同化設(shè)計,精細(xì)化管理,深化完善設(shè)計施工方案,使裝修工程的施工質(zhì)量得到了顯著的提高,對縮短施工工期,降低施工成本有積極意義,同時也能有效控制惡劣環(huán)境所帶來的各種影響因素。當(dāng)然,對于我國目前的建筑裝修行業(yè)而言,BIM技術(shù)還屬于一種新技術(shù),很多設(shè)計施工人員對該技術(shù)缺乏充分的了解與認(rèn)識,且技術(shù)本身在應(yīng)用于裝修工程中時也足在一些不足之處,這都阻礙了BIM技術(shù)在裝修工程中的普及應(yīng)用。因此,未來我們還需加強(qiáng)對BIM技術(shù)的研究,從建模個性化、特殊化、經(jīng)濟(jì)化等角度進(jìn)行更深的探索,同時也要著重培養(yǎng)BIM專業(yè)人才,以促進(jìn)該技術(shù)在裝修工程中的良好應(yīng)用。

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