基于BIM技術的精裝修深化設計管理

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1 精裝修設計建模

根據建筑設計圖紙進行精裝修設計深化，在前期建筑、結構、機電安裝模型的基礎上建立精裝修模型，主要包括室內各裝飾面層、裝飾部件等。在本案例工程中，建模范圍包括會所首層、地下1層、地下2層、樣板間、大堂，如圖1和圖2所示。

圖1 地下1層精裝修區域BIM模型

圖2 地下2層精裝修區域BIM模型

2 精裝修設計深化與管理

2.1 各專業間碰撞檢測

2.1.1 游泳池房頂鋼梁與頂棚碰撞

根據舊版結構圖，游泳池結構鋼梁頂標高為-1.05 m，新版結構圖中顯示該處標高為-1.95 m，結構標高的變化導致頂棚標高位置的變化。圖紙更新過程必然會對模型進行更新，若舊模型未改動，則根據新版圖紙搭建的頂棚模型與舊模型中鋼梁會有一段踏空高度，如圖3所示；若舊模型中已建頂棚，結構模型調整時，則會發現新版圖紙鋼梁嵌在舊版模型頂棚中。由于頂棚的標高下調，導致游泳館側墻玻璃高度減小，不能滿足建筑功能使用要求，故需在標高下調的基礎上對側墻玻璃的頂棚做相應的抬高處理，如圖4所示。

2.1.2 裝飾裝修與機電管線碰撞

在土建、機電模型的基礎上融入裝飾裝修的模型成分，形成綜合模型，借助BIM模型碰撞檢測，發現裝飾裝修面層及構件與機電安裝布管的碰撞點，通過調整裝飾裝修節點設計、修改裝飾面標高尺寸等，配合安裝管線的二次優化，形成最終模型，達到滿足管線排布和裝飾造型的施工要求，展現最終裝飾裝修效果。

如圖5所示，圖5（a）顯示為裝飾模型搭建完成后與結構、機電專業綜合后的模型進行碰撞的截圖，圖5（b）顯示為根據碰撞報告調整結構、機電、裝飾裝修設計后的最終模型。

圖3 頂棚與鋼梁踏空示意

圖4 側墻頂棚抬高處理

圖5 應用BIM進行模型優化的對比

2.2 精裝修設計成果檢驗

1）圖6反映的是裝飾裝修BIM模型中不同材質交界處的問題，主要有電梯門與墻面錯位、線條凸出墻體尺寸不一致；

2）圖7反映的是對不同位置建筑使用功能的檢驗，如發現水池邊隔斷采用的是木制隔斷，長久使用會造成木料發霉腐爛；發現衛生間內鋁合金隔框的多余部分、裝飾面層板施工后，防火卷簾無法安裝等問題[1]。

圖6 不同材質交界處裝修設計檢驗

圖7 建筑使用功能檢驗

借助BIM建模，將二維圖紙轉變為三維模型，使建筑裝修設計想法更清晰直觀地表現出來，有助于設計師對裝修設計成果的核驗，主要核驗的內容有裝修材質、陰陽角、不同材質間的收口方式等。通過BIM模型，可以發現原本在二維圖紙中難以發現的問題，如建筑使用功能不能滿足、功能不匹配或不符合要求、構件無法安裝等，并可對建筑裝修造型的協調性和連續性進行檢驗。

根據裝修設計成果檢驗的結果，可對不合理的設計進行修改和完善，如圖7所示，原本兩結構柱間為敞開式進出口，通過BIM模型及漫游，發現從圖中角度可看到女更衣室內的情況，因此在結構柱間設置毛玻璃隔門，較好地解決了該設計問題。

2.3 施工技術交底

通過BIM模型可以直觀感受三維空間環境下裝飾裝修與各專業的施工情況，模擬施工工作環境條件，輸出3D節點大樣圖，提前發現施工中可能會遇到的問題，對于一些施工難度較大的位置也能提前做出預警[2]；BIM模型搭建完成后，可就一個施工節點處的結構關系理清楚，同時能輸出該節點各個方位的平面圖、立面圖、剖面圖，用以指導施工，做施工技術交底。

2.3.1 自動扶梯弧形側板

圖8為地下1層的自動扶梯示意，按CAD圖紙建立BIM模型后，發現側面封口有3個角沒有封上，另外一側有碰到柱子的情況，形成空間上的1個死角。認識到存在的問題后，在Revit平臺中，根據結構空間，考慮到地下2層扶梯廳的凈高要求，重新制作了新的造型。新的方案在整體上保留了設計師預想的空間造型效果，也避免了施工錯誤再返工的情況，加快了項目施工進度，降低了項目施工成本[3]。

圖8 自動扶梯弧形側板示意

2.3.2 地面與柱角裝飾交界處施工

圖9所示施工節點為在裝飾地面層與柱角相交處，2個不同裝飾面層的地板間有一段高差，較高標高的裝飾面層需嵌在柱裝飾面層中，該裝修施工節點較為復雜，在傳統的二維圖紙中結構層關系描述困難，且未必能直接認識到該節點施工的復雜程度，而在三維模型里能最直觀地體會到各裝飾結構的相互關系，且能預先對施工節點的難點進行分析，設定具有針對性的施工方案，可保證施工進度，避免施工浪費[4]。

圖9 地面與柱角交界處施工節點

2.4 三維可視化真實場景模擬

通過BIM建模及漫游功能，還能對裝飾裝修設計效果進行模擬，近乎真實地體驗裝修效果[5]。以往傳統的效果圖，為了達到圖面的視覺效果，往往會改變夸大真實空間尺寸，改變結構，夸大燈光效果，導致效果圖與建成后實景形成較大的差異。而通過BIM技術，以1∶1比例的建筑、結構、安裝模型為基礎，根據施工圖對室內空間進行建模，同時模仿真實燈光參數及材質效果進行渲染，將建成后效果提前展示，更真實、更直觀、更完整，有利于對裝飾裝修效果是否達到要求做全面的分析判斷，也可避免傳統施工過程中因裝修效果差異，一次又一次地進行樣板施工。

如圖10所示羽毛球場館是根據BIM模型進行三維真實場景燈光效果模擬的，發現采用兩邊落低的頂棚頂板，在落低角部會出現很明顯的明暗分界線，最終還是將頂棚設計成同一標高以達到較好的燈光效果。

圖10 羽毛球館頂棚燈光效果模擬對比

3 BIM技術實施效果

BIM作為一項技術變革，對建筑行業已產生了巨大影響及推動作用，在BIM技術工程實踐的過程中，一項項具有實際意義的應用也為工程實施帶來了顯著的經濟效益[6]。

1）BIM技術給不同專業間協調溝通建立了直觀清晰的模型基礎，這使得許多問題可在施工前消化解決，避免了施工浪費，節約了施工工期。

2）BIM模型還能在設計施工過程中對產品進行模擬和檢驗，及時調整優化設計和施工方案，保證工程順利實施。

3）BIM模型能為各種復雜施工節點導出大樣圖，并配合材料商完成異形區域的工廠加工圖紙，特別是一些曲面造型的尺寸及空間定位。

4）采用3D可視化可真實模擬場景中的裝修材質和燈光效果，為建設方提前展示建成后效果，有利于建設方做出合理決策[7,8]。