基于BIM技術(shù)的精裝修深化設(shè)計(jì)管理

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1 精裝修設(shè)計(jì)建模

根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行精裝修設(shè)計(jì)深化，在前期建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝模型的基礎(chǔ)上建立精裝修模型，主要包括室內(nèi)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(qū)域BIM模型

圖2 地下2層精裝修區(qū)域BIM模型

2 精裝修設(shè)計(jì)深化與管理

2.1 各專業(yè)間碰撞檢測

2.1.1 游泳池房頂鋼梁與頂棚碰撞

根據(jù)舊版結(jié)構(gòu)圖，游泳池結(jié)構(gòu)鋼梁頂標(biāo)高為-1.05 m，新版結(jié)構(gòu)圖中顯示該處標(biāo)高為-1.95 m，結(jié)構(gòu)標(biāo)高的變化導(dǎo)致頂棚標(biāo)高位置的變化。圖紙更新過程必然會對模型進(jìn)行更新，若舊模型未改動，則根據(jù)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(jié)構(gòu)模型調(diào)整時(shí)，則會發(fā)現(xiàn)新版圖紙鋼梁嵌在舊版模型頂棚中。由于頂棚的標(biāo)高下調(diào)，導(dǎo)致游泳館側(cè)墻玻璃高度減小，不能滿足建筑功能使用要求，故需在標(biāo)高下調(diào)的基礎(chǔ)上對側(cè)墻玻璃的頂棚做相應(yīng)的抬高處理，如圖4所示。

2.1.2 裝飾裝修與機(jī)電管線碰撞

在土建、機(jī)電模型的基礎(chǔ)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(fā)現(xiàn)裝飾裝修面層及構(gòu)件與機(jī)電安裝布管的碰撞點(diǎn)，通過調(diào)整裝飾裝修節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、修改裝飾面標(biāo)高尺寸等，配合安裝管線的二次優(yōu)化，形成最終模型，達(dá)到滿足管線排布和裝飾造型的施工要求，展現(xiàn)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(jié)構(gòu)、機(jī)電專業(yè)綜合后的模型進(jìn)行碰撞的截圖，圖5（b）顯示為根據(jù)碰撞報(bào)告調(diào)整結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝飾裝修設(shè)計(jì)后的最終模型。

圖3 頂棚與鋼梁踏空示意

圖4 側(cè)墻頂棚抬高處理

圖5 應(yīng)用BIM進(jìn)行模型優(yōu)化的對比

2.2 精裝修設(shè)計(jì)成果檢驗(yàn)

1）圖6反映的是裝飾裝修BIM模型中不同材質(zhì)交界處的問題，主要有電梯門與墻面錯(cuò)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(yàn)，如發(fā)現(xiàn)水池邊隔斷采用的是木制隔斷，長久使用會造成木料發(fā)霉腐爛；發(fā)現(xiàn)衛(wèi)生間內(nèi)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(zhì)交界處裝修設(shè)計(jì)檢驗(yàn)

圖7 建筑使用功能檢驗(yàn)

借助BIM建模，將二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型，使建筑裝修設(shè)計(jì)想法更清晰直觀地表現(xiàn)出來，有助于設(shè)計(jì)師對裝修設(shè)計(jì)成果的核驗(yàn)，主要核驗(yàn)的內(nèi)容有裝修材質(zhì)、陰陽角、不同材質(zhì)間的收口方式等。通過BIM模型，可以發(fā)現(xiàn)原本在二維圖紙中難以發(fā)現(xiàn)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(gòu)件無法安裝等，并可對建筑裝修造型的協(xié)調(diào)性和連續(xù)性進(jìn)行檢驗(yàn)。

根據(jù)裝修設(shè)計(jì)成果檢驗(yàn)的結(jié)果，可對不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和完善，如圖7所示，原本兩結(jié)構(gòu)柱間為敞開式進(jìn)出口，通過BIM模型及漫游，發(fā)現(xiàn)從圖中角度可看到女更衣室內(nèi)的情況，因此在結(jié)構(gòu)柱間設(shè)置毛玻璃隔門，較好地解決了該設(shè)計(jì)問題。

2.3 施工技術(shù)交底

通過BIM模型可以直觀感受三維空間環(huán)境下裝飾裝修與各專業(yè)的施工情況，模擬施工工作環(huán)境條件，輸出3D節(jié)點(diǎn)大樣圖，提前發(fā)現(xiàn)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(yù)警[2]；BIM模型搭建完成后，可就一個(gè)施工節(jié)點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)關(guān)系理清楚，同時(shí)能輸出該節(jié)點(diǎn)各個(gè)方位的平面圖、立面圖、剖面圖，用以指導(dǎo)施工，做施工技術(shù)交底。

2.3.1 自動扶梯弧形側(cè)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(fā)現(xiàn)側(cè)面封口有3個(gè)角沒有封上，另外一側(cè)有碰到柱子的情況，形成空間上的1個(gè)死角。認(rèn)識到存在的問題后，在Revit平臺中，根據(jù)結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)師預(yù)想的空間造型效果，也避免了施工錯(cuò)誤再返工的情況，加快了項(xiàng)目施工進(jìn)度，降低了項(xiàng)目施工成本[3]。

圖8 自動扶梯弧形側(cè)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(jié)點(diǎn)為在裝飾地面層與柱角相交處，2個(gè)不同裝飾面層的地板間有一段高差，較高標(biāo)高的裝飾面層需嵌在柱裝飾面層中，該裝修施工節(jié)點(diǎn)較為復(fù)雜，在傳統(tǒng)的二維圖紙中結(jié)構(gòu)層關(guān)系描述困難，且未必能直接認(rèn)識到該節(jié)點(diǎn)施工的復(fù)雜程度，而在三維模型里能最直觀地體會到各裝飾結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系，且能預(yù)先對施工節(jié)點(diǎn)的難點(diǎn)進(jìn)行分析，設(shè)定具有針對性的施工方案，可保證施工進(jìn)度，避免施工浪費(fèi)[4]。

圖9 地面與柱角交界處施工節(jié)點(diǎn)

2.4 三維可視化真實(shí)場景模擬

通過BIM建模及漫游功能，還能對裝飾裝修設(shè)計(jì)效果進(jìn)行模擬，近乎真實(shí)地體驗(yàn)裝修效果[5]。以往傳統(tǒng)的效果圖，為了達(dá)到圖面的視覺效果，往往會改變夸大真實(shí)空間尺寸，改變結(jié)構(gòu)，夸大燈光效果，導(dǎo)致效果圖與建成后實(shí)景形成較大的差異。而通過BIM技術(shù)，以1∶1比例的建筑、結(jié)構(gòu)、安裝模型為基礎(chǔ)，根據(jù)施工圖對室內(nèi)空間進(jìn)行建模，同時(shí)模仿真實(shí)燈光參數(shù)及材質(zhì)效果進(jìn)行渲染，將建成后效果提前展示，更真實(shí)、更直觀、更完整，有利于對裝飾裝修效果是否達(dá)到要求做全面的分析判斷，也可避免傳統(tǒng)施工過程中因裝修效果差異，一次又一次地進(jìn)行樣板施工。

如圖10所示羽毛球場館是根據(jù)BIM模型進(jìn)行三維真實(shí)場景燈光效果模擬的，發(fā)現(xiàn)采用兩邊落低的頂棚頂板，在落低角部會出現(xiàn)很明顯的明暗分界線，最終還是將頂棚設(shè)計(jì)成同一標(biāo)高以達(dá)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(shù)實(shí)施效果

BIM作為一項(xiàng)技術(shù)變革，對建筑行業(yè)已產(chǎn)生了巨大影響及推動作用，在BIM技術(shù)工程實(shí)踐的過程中，一項(xiàng)項(xiàng)具有實(shí)際意義的應(yīng)用也為工程實(shí)施帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益[6]。

1）BIM技術(shù)給不同專業(yè)間協(xié)調(diào)溝通建立了直觀清晰的模型基礎(chǔ)，這使得許多問題可在施工前消化解決，避免了施工浪費(fèi)，節(jié)約了施工工期。

2）BIM模型還能在設(shè)計(jì)施工過程中對產(chǎn)品進(jìn)行模擬和檢驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方案，保證工程順利實(shí)施。

3）BIM模型能為各種復(fù)雜施工節(jié)點(diǎn)導(dǎo)出大樣圖，并配合材料商完成異形區(qū)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(shí)模擬場景中的裝修材質(zhì)和燈光效果，為建設(shè)方提前展示建成后效果，有利于建設(shè)方做出合理決策[7,8]。