BIM技術在現代全裝修住宅項目中的研究與應用

柴美娟，鄭夏翊，趙搏凱，吳書忠

（1.浙江工商職業技術學院，浙江 杭州 310057；2.杭州建研科技有限公司，浙江 杭州 310000；3.百合盛華建筑科技有限公司，浙江 寧波 315000）

1 全裝修住宅發展現狀分析

全裝修住宅是指在房屋交付前，所有功能空間的固定面全部鋪裝粉刷完成，廚房與衛生間的基本設備全部安裝完成，其最大的特點是以一體化設計、集成采購、集中施工的方式來完成工程項目的裝修，從而在成本節約、減少社會總支出、建筑節能等方面都具有很大的優勢。我國在2002年首次提出住宅“全裝修”的概念，2008年建設部下發了《關于進一步加強住宅裝修管理的通知》，要求各地制定出相關政策，引導和鼓勵新建商品住宅一次裝修到位或菜單式裝修模式，各地需根據實際情況科學規劃、分步實施、逐步達到取消毛坯房的目標。2014以來，北京、上海、浙江等多地陸續推出鼓勵住宅全裝修相關政策，后續又出臺了許多相關補充規定，有力的促進全裝修健康發展，全裝修住宅已成為住宅建設發展的必然趨勢。

2 全裝修住宅發展中存在的問題

全裝修住宅政策的實施給建筑產業帶來了新的機遇，但在全裝修住宅快速推進的同時，也面臨著經驗不足、管理不到位等導致質量有缺陷、建材不符合要求等問題，最后產生精裝修住宅用戶認可度較低，質量糾紛多，首次產房率低等情況。究其原因主要有以下5個方面：①未能真正發揮全裝修一體化設計、集成采購、集中施工的優勢，缺乏統一的數據平臺，建筑、機電、裝修各方協同工作困難。②缺乏裝修施工標準化、規范化管理，不同施工班組施工人員完成的施工項目質量差異大。③對裝修構件供應鏈管理不足，導致建材標注不規范、部件不統一、材料質量有偏差等問題。④存在對進度控制不到位，后期趕工較多，導致施工工序不規范，引發質量問題。⑤成本管理困難，由于裝修建材品種繁多，價格差異大，裝修報價與實際裝修價格有出入等問題。

3 BIM技術在全裝修未來發展中的作用

要實現全裝修的健康快速發展，需要加強全裝修住宅的全過程管控，完善規范標準，積極化解矛盾糾紛，推廣裝配式建筑與裝配式裝修的融合，有效實現建筑、機電、裝修設計、施工、構件生產、運維各方的信息傳遞和協同工作，加強全裝修住宅的全生命周期管理，采取有效的技術和措施加強項目成本、質量、進度、材料管理，才能真正開發出購房者滿意的精裝修住宅，BIM技術的應用，能夠有效解決以上的難點和痛點。

4 BIM技術在住宅全裝修領域應用研究現狀分析

BIM技術通過建立建筑工程三維模型，為項目各參與方提供一個完整的工程信息交換與共享平臺，以促進業主、設計、施工、構件生產商、運維等各方人員進行協同工作，提高工作效率、降低成本、保障質量與進度，實現可持續發展。近年來，國內學者開展將BIM技術應用到全裝修領域的研究。王遷魁提出將BIM技術引入全裝修的設計階段，通過協同設計，建立全裝修三維模型，來滿足全裝修個性化設計的可行性[1]。向小玲從建筑設計與裝修設計的一體化角度分析了BIM技術功能優勢，為全裝修發展提供思路[2]。曾超等提出了基于BIM的商品住宅全裝修網絡設計與采購體系研究來節約時間和資金[3]。劉學賢等提出了將BIM技術應用于裝配式裝修工程，建立健全一體化模式，統一裝配式裝修標準[4]。可見將BIM技術應用于住宅全裝修領域已有較好的可行性，但在實際應用過程中，卻出現BIM模型未發揮其應有的作用，無法真正用于實際項目管理的情況。其主要原因是，BIM精裝修的正向設計未能實現普及與推廣，無論在總承包單位或者是建筑施工和裝飾施工單位，由于施工管理人員、施工班組對CAD軟件應用比較熟練，因此，大多數企業還在使用CAD軟件進行深化設計和建模，從而阻礙了BIM模型的推廣使用。有些使用了BIM模型的企業，在施工過程中缺少對BIM模型進行動態更新和管理應用，這樣也未發揮BIM模型本應發揮的作用，反而由于建模工作加重了總體工作量。另一個方面是裝修BIM相對土建和機電BIM精度要求更高，如所建模型未達到精度要求，也會失去BIM對施工的指導作用。因此，加強BIM技術在全裝修項目中協同設計、深化設計、施工、構件加工生產、運維全過程生命周期等方面的應用流程、關鍵點和技術解決方案的研究，能有效的推動BIM技術在全裝修住宅項目中落地使用，促進全裝修項目質量、進度、成本管控，提高精裝修項目用戶滿意度和交房率，進一步推動全裝修住宅的步伐，促進其健康發展。

5 BIM技術在全裝修住宅項目中的全過程應用流程分析

傳統白坯房裝修設計方式一般以先建筑后裝修的方式進行，很難做到建筑、安裝、裝修的協調統一，在后期裝修時需要進行較多的改造，造成大量材料、人工浪費。全裝修住宅則要求建筑設計、機電設計與裝修設計同時進行，以解決相互之間的碰撞沖突等問題，提前做好預留孔洞、預埋管件等設計，以節約材料、人工，提高效率等。因此BIM技術在全裝修住宅項目中的應用需要從工程總承包的協同設計開始，在完成協同設計以后再選取項目中的各標準戶型進行精裝修施工深化設計，并將設計好的BIM模型有效應用于裝配式構件生產，裝修項目施工管理和運行維護中。在每個階段，BIM模型所需關注和解決的問題也會不在此過程中不斷細化，不斷更新，形成一個有效的、完整的信息數據中心，如圖1所示。

圖1 BIM技術在全裝修住宅項目中的全過程應用流程

6 BIM技術在全裝修住宅項目各階段應用關鍵點分析

住宅全裝修項目整個施工和管理過程可以分為協同設計、裝修深化設計、構建加工和裝修施工管理、運營維護等幾個階段，BIM模型在各個環節的使用，可以有效提高設計效率、施工質量管理。

6.1 協調設計階段的BIM技術關鍵應用

全裝修住宅要求在設計階段協同考慮建筑、機電、裝修設計，根據實際戶型，結合用戶需求，科學合理地布置水電暖通管理和點位，并將機電和裝飾設計內容反饋項目的結構和建筑設計中，預留相應洞口、套管、預埋管件等。BIM的三維綜合模型可將建筑、結構、裝配式混凝土結構、鋼結構、電氣、智能化、給排水、通風空調、燃氣、裝飾等房屋建筑工程的專業BIM設計進行綜合，并通過碰撞檢測功能，進行碰撞檢測和管線綜合優化設計，合理預留洞口，預埋套管理等。

此階段的BIM裝修建模對各飾面的精度要求不高，關鍵在于整個戶型的整體設計，確定每個房間的用途和家具衛浴布置，并根據家電及用水設備的益，明確與后期精裝修一致的水電暖通點位和管道路徑，并結合土建結構建筑設計和裝配式構件設計精確預留相應的洞口、套管、管道、線盒等預埋件，盡量避免裝修時二次改造。BIM建模軟件可有效實現結構工程、建筑設計、MEP工程設計等專業的綜合設計，碰撞檢測優化設計等功能，可較好的滿足此階段的整體建筑正向設計建模工作；同時，還可以采用基于Revit平臺的快整建模輔助軟件，如品茗Hibim、橄欖山快模等軟件輔助開展碰撞檢查、近高分析、套管、支架布置、出量、標準化出圖等，能有效提高效果。通過本階段建模的主要輸出成果為三維BIM正向設計模型與標準出圖圖集、碰撞檢測報告等。

此階段應用的另一個關鍵點是由于裝配式建筑與住宅全裝修的深度融合，在裝配式構件（PC構件）深化設計階段，必須充分考慮精裝修預留管道、點位等情況，并將相應裝修設計反映到裝配式構件深化設計中，完成對各類構件預留洞口，預埋線盒、套管、止水節等，并生成構件詳圖，用于指導構件生產與安裝。目前，市場嗡嗡科技基于Revit二次開發的BeePC軟件，能較高效完成PC裝配式構件深化設計，并能生成規范的施工圖紙。

6.2 裝修施工深化設計階段BIM技術關鍵應用

本階段的BIM模型需滿足對下一階段裝修施工管理和裝修構件下單生產的需求，因此需要達到較高的精度，可在原有BIM模型的基礎上，選擇某一標準層標準戶型進行精細化的精裝修BIM模型建模。該模型需完成與實際裝修施工一致的BIM精裝修模型正向設計，對墻飾面、地飾面、棚飾面以及各類門窗側口、門檻石、窗臺板、吊板、窗簾盒設計與創建，設置各構件的材質、顏色等屬性，以最大程度展示建筑裝修后的真實情況。通過BIM模型并結合VR技術創建虛擬樣板房，供業務參觀體驗和裝修套餐選擇。

本階段的另一個BIM應用關鍵點是裝飾深化設計，通過BIM技術對室內各空間的地面及墻面按材料的規格、花色、鋪貼方式、起鋪點、鋪貼方向、縫寬等進行排磚設計，對加固龍骨、墻體龍骨等進行排布設計，完成各房間內立面、地坪的創建，并可通過標準出圖、物料單提取功能快速統計出各種規格材料的用量，用于指導后期裝修材料加工和現場施工。

同時可基于常見電氣布置規則創建管路線，基于協同設計階段創建的水暖電點位創建照明回路點位線，生成照明回路，各類立管、水平干管、進行設備路由連接等；并基于裝配式裝修的管道分離理念創建各類管道及配件，布置線管過橋彎等，最后完成快速標注、標記、生成各類管道、管件、管路附件清單，用于指導室內水暖電材料加工和現場施工。

在BIM精裝修的渲染展示工作中，可選用Lumion、Fuzor等3D可視化工具，將已建Revit模型導入，再配合Lumion、Fuzor的素材庫和渲染漫游功能，可達到很好的樣板房展示功能，同時Fuzor還可連接VR設備，客戶可以通過這種方式，進入虛擬空間去查看的BIM模型，還可以對BIM成果進行標注，這些標注信息可以傳遞給BIM深化設計師。

裝修施工深化設計階段BIM建模工具可在Revit軟件的基礎，選用基于Revit二次開發的精裝修輔助建模軟件，如橄欖山精裝修建模模塊、畢馬裝飾BIM等軟件，來輔助快速建模、出圖、算量等。

6.3 裝修施工階段BIM技術關鍵應用

將已建的BIM模型用于精裝修項目的施工，促進項目的成本、質量、進度控制，促進現代住宅全裝修產業的快速發展。

6.3.1BIM正向出圖和模型動態更新中應用研究

BIM模型要在施工管理中發揮作用，不僅利用其三維模型，還必須從BIM深化設計階段的三維模型輸出標準化的平立面精裝修施工圖紙，完成規范化的標注標記，才能用于指導施工。BIM模型對施工圖紙具有更好的三維聯動性，即對于模型的任何動態更新，都會聯動反饋到對應的平面、立面和三維視圖中。在施工的過程中，也可向BIM模型中加入構件廠家等信息，對BIM數據中進行動態更新，以保持模型與實際工程的一致。

6.3.2BIM模型在精裝修項目技術交底、質量控制中的應用研究

通過三維裝修建模，將裝修施工工藝用三維模型直觀表達，對施工班組進行可視化技術交底，使施工管理更規范，有效保證施工質量。將易產生質量通病的部位進行三維建模與展示，結合質量通病預防措施對管理人員和作業班組進行形象交底。如可針對衛生間漏水的常見問題，可將衛生間防水施工的細部節點做法、衛生間門檻石防水做法制作成BIM模型，以直觀的方式將防水R角等做法進行展示，并用fuzor等軟件依據施工工序制作施工模型動畫，通過動態施工模擬動畫，用于施工技術交底，有效預防因施工人員施工經驗不足等原因造成的質量問題。

6.3.3BIM模型在精裝修項目算量和成本控制中的應用研究

通過三模裝修建模將石材、瓷磚、地板等材料依據大板規格進行排板優化，進行用料用量統計和材料下單，形成基于BIM構件的標準化設計與生產，提高材料生產商的生產效率和實現模數化、批量化規模生產，降低材料損耗，從而降低裝修施工成本。

6.3.4BIM模型在精裝修項目進度控制中的應用研究

通過使用BIM軟件中的Revit平臺，結合Navisworks、Fuzor等軟件進行施工模擬、進度管理和成本控制，也可使用如品茗、廣聯達等BIM5D管理平臺實現管理。將BIM模型關聯進度計劃形成施工工序模擬，在模型中查看構件的狀態信息，并在狀態對話框中調整構件的時間參數，可根據時間點，準確快速統計構件量。在實際施工過程中，可將實際進度和計劃進度進行對比，對進度提前和滯后情況進行標注，輔助項目管理者及時調整進度計劃。

6.4 在運營維護階段BIM技術關鍵應用

BIM在全住宅裝修項目運維階段中的應用領域主要通過隱蔽工程管理和運維信息管理等幫助業主進行二次改造和后期維護。

由于業主的個性化需求，業主在房屋交付驗收后會有部分的二次改造，BIM模型可以三維的形式向業主展示展示房屋結構，展示原建承重墻、管線路由等各類隱蔽工程情況，為業主二次改造提供參考，避免因二次改造對房子結構等造成破壞，產生安全隱患。

基于BIM模型運維管理是另一個重要作用。通過三維模型可獲取各系統和設備空間位置信息，把原來編號或文字表示變成三維圖形位置，可直觀方便地查找定位，從模型中獲取和調用相關施工方、供貨方等各類數據和信息，便于維護，同時物業還可將運維信息也記錄到模型數據中，通過運營維護數據累積，分析目前存在的問題和隱患，也可以通過數據來優化和完善現行管理。

7 結語

通過BIM裝修模型正向設計，梳理BIM技術在全裝修項目從協同設計、深化設計、施工、運維全過程生命周期中的應用流程，分別探討各階段BIM技術應用的關鍵點和技術解決方案，以實現將BIM技術在全裝修住宅項目中落地使用。通過BIM技術在各階段的落地使用可有效解決全裝修住宅項目的建筑、機電、裝修、開發商、用戶等各方的協同問題，提高全裝修住宅項目的標準化規范化管理，促進全裝修項目質量、進度、成本管控，提高裝修質量、節約成本、確保進度，并為業主二次個性化裝修提供支持服務，從而提高全裝修住宅項目業主滿意度和交房率，有效的促進全裝修住宅項目的健康發展。