BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)踐
——以工行技術(shù)研發(fā)中心項(xiàng)目為例

(上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)工程建設(shè)咨詢有限公司，上海 200041)

前言

目前，國內(nèi)大多數(shù)室內(nèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目采用以二維設(shè)計(jì)+三維效果圖的方式，CAD、Sketch Up、3DsMAX等設(shè)計(jì)工具，已經(jīng)成為室內(nèi)設(shè)計(jì)師創(chuàng)作標(biāo)配技能。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工作模式比傳統(tǒng)手工繪圖方法更加高效、精確，一定程度上將設(shè)計(jì)師從繁重的繪圖任務(wù)中解脫出來，但其設(shè)計(jì)思維與傳統(tǒng)方式并沒有本質(zhì)差異。伴隨著室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)的不斷發(fā)展，項(xiàng)目的復(fù)雜程度和業(yè)主要求不斷提高，局限性也逐漸顯現(xiàn)出來。

1 基于BIM的室內(nèi)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

BIM是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)，為室內(nèi)設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)集成工程項(xiàng)目信息的三維數(shù)字工程數(shù)據(jù)模型。BIM不僅是設(shè)計(jì)手段，更重要的是通過BIM能迅速準(zhǔn)確地把握、控制和運(yùn)用各種信息的能力。BIM彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工具的短板，主要優(yōu)勢(shì)有以下三點(diǎn)。

1.1 參數(shù)化拓展設(shè)計(jì)思路

BIM讓設(shè)計(jì)回歸三維設(shè)計(jì)本源，減少傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)抽象的繪圖工作。在創(chuàng)作設(shè)計(jì)方案階段，運(yùn)用BIM參數(shù)化特性進(jìn)行設(shè)計(jì)推敲，通過三維來直觀地分析空間、流線的構(gòu)成關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)成果的立體具象表達(dá)。

1.2 可視化提高溝通效率

在多專業(yè)溝通過程中，難免會(huì)出現(xiàn)信息交流誤解或疏漏等溝通問題。三維可視化可以清晰地將各專業(yè)設(shè)計(jì)理念和成果展現(xiàn)給合作團(tuán)隊(duì)，通過模型可以直觀觀察到空間、材質(zhì)、構(gòu)造、家具，以及屬性與信息，讓多方溝通與協(xié)調(diào)變得簡單。

1.3 集成化提高項(xiàng)目掌控

BIM技術(shù)為多專業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)作提供了統(tǒng)一的平臺(tái)，有助于減少設(shè)計(jì)成果之間不一致和矛盾的現(xiàn)象，有助于室內(nèi)設(shè)計(jì)師更好把控項(xiàng)目進(jìn)展，使得“先試后建”成為可能。

2 項(xiàng)目案例

2.1 工程概況

工行技術(shù)研發(fā)中心項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū)云橋路916號(hào)，總建筑面積10 551m2，其中地上面積9 458m2、地下面積1 093m2，地上8層，地下1層。為辦公樓既有建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)改造項(xiàng)目，主要涵蓋大堂、餐廳、開放辦公區(qū)、集中辦公區(qū)、會(huì)議室、核心辦公區(qū)等(見圖1)。

2.2 實(shí)施策略

本項(xiàng)目屬于既有建筑室內(nèi)改造設(shè)計(jì)，相較于新建項(xiàng)目有兩個(gè)難點(diǎn)：1)原始設(shè)計(jì)圖紙和資料準(zhǔn)確性和完整性不高； 2)當(dāng)前設(shè)計(jì)目標(biāo)與既有建筑現(xiàn)狀不確定性。原建筑已經(jīng)投入使用較長時(shí)間，過程中一些改造并未在圖紙上有準(zhǔn)確反映，給改造設(shè)計(jì)帶來不小麻煩。此外，銀行系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)專業(yè)性和統(tǒng)一要求，以及業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)的周期、成本控制和最終質(zhì)量都有相對(duì)比較嚴(yán)格。在此背景下，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)引入BIM技術(shù)來進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)，期望通過新技術(shù)來幫助解決上述問題，在規(guī)定的周期和投資額內(nèi)，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。為指導(dǎo)項(xiàng)目開展，在項(xiàng)目開始之初，制定了項(xiàng)目技術(shù)應(yīng)用流程(見圖2)。

(1)三維設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)階段，由主創(chuàng)設(shè)計(jì)師進(jìn)行手繪方案創(chuàng)作，確定好設(shè)計(jì)概念方案后，運(yùn)用BIM模型參數(shù)化的功能幫助方案推敲。設(shè)計(jì)師結(jié)合用戶對(duì)不同空間的需求和反饋，通過BIM與用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)展示與方案溝通，隨著室內(nèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的推進(jìn)，逐漸確定設(shè)計(jì)意圖。

施工圖設(shè)計(jì)階段，要逐一確定各部分的細(xì)部節(jié)點(diǎn)做法和材料規(guī)格。BIM 可以反映這些細(xì)部構(gòu)造和材質(zhì)，設(shè)計(jì)師可通過模型自由推敲和深化設(shè)計(jì)，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的分析，逐步確定材質(zhì)、燈光、家具、陳設(shè)等。項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)部分空間由于年代原因造成空間層高不足，無法滿足當(dāng)前平面布局，需要與設(shè)備專業(yè)密切配合，在三維空間中反復(fù)推敲，并充分考慮土建、設(shè)備管線末端構(gòu)件的界面關(guān)系。

圖1 項(xiàng)目效果圖

圖2 技術(shù)應(yīng)用流程圖

圖3 三維設(shè)計(jì)模型圖

圖4 設(shè)計(jì)校審

圖5 燈光設(shè)計(jì)

(2)設(shè)計(jì)校審

設(shè)計(jì)基本確定下來之后，要對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行校審。借助BIM的碰撞檢測、可視化審核技術(shù)，可以減少80%以上的意外碰撞，減少施工風(fēng)險(xiǎn)。借助于三維實(shí)體模型，可以方便找出不符合設(shè)計(jì)規(guī)范的內(nèi)容，以及設(shè)計(jì)失誤的地方，例如材料特性、裝修構(gòu)件與各種管道、設(shè)備之間的沖突碰撞等常遇到的問題。通過BIM準(zhǔn)確定位問題位置并解決問題，避免后期施工過程中面臨更大的損失(見圖4)。

除了空間功能和視覺藝術(shù)效果，借助BIM豐富真實(shí)物理數(shù)據(jù)，可以對(duì)室內(nèi)空間的舒適度和建筑聲、光環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證。室內(nèi)的照明設(shè)計(jì)是本項(xiàng)目設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一，有別于傳統(tǒng)效果圖三維模型側(cè)重于效果夸張表現(xiàn)，BIM模型中的自然光來源于真實(shí)地理信息，人工光集成了燈具的物理屬性和燈具參數(shù)，結(jié)合真實(shí)的材質(zhì)物理信息如色彩、表面粗超度等，能夠較真實(shí)的反映空間的實(shí)際效果。BIM將設(shè)計(jì)和渲染進(jìn)行集成，使得設(shè)計(jì)師能夠方便地驗(yàn)證燈光設(shè)計(jì)效果偏差(見圖5)。

(3)工程量統(tǒng)計(jì)

設(shè)計(jì)成果確定后，接下來需要測算經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工程量。BIM的數(shù)據(jù)庫包含詳細(xì)的工程量信息，如面積、體積、數(shù)量、門窗表、材料表等，可以用它來進(jìn)行工程概預(yù)算，生成清晰的材料清單(見圖6)。

當(dāng)設(shè)計(jì)發(fā)生變更時(shí)，材料信息可以自動(dòng)進(jìn)行更新，方便把握設(shè)計(jì)變更對(duì)整體造價(jià)的影響。這個(gè)特性對(duì)控制成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，為控制整體工程投入和招標(biāo)提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

圖6 材料信息示意

(4)圖紙輸出

BIM設(shè)計(jì)模型中，包含了裝飾面層、基層、龍骨和各種內(nèi)部構(gòu)造關(guān)系，可用于生成平面圖、立面圖、剖面圖和樣圖。當(dāng)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，無論在哪一張視圖上改動(dòng)，相關(guān)聯(lián)的圖紙、圖表亦會(huì)實(shí)時(shí)變更?；谌S模型的圖紙輸出，從根本上避免了不同視圖之間對(duì)不上現(xiàn)象。

3 結(jié)論與展望

綜上所述，相較于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段，BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)有：1)成果更直觀，模型直觀呈現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)； 2)過程更高效，快速準(zhǔn)確地確定有問題的地方，為解決問題提供便利； 3)協(xié)同更流暢，相關(guān)方通過可視化改善溝通和協(xié)調(diào)； 4)考慮更加全面，通過模型集成造價(jià)、物理性能、進(jìn)度等信息，增加對(duì)項(xiàng)目整體的把控力度。

BIM技術(shù)為室內(nèi)設(shè)計(jì)帶來更多可能性，延伸了室內(nèi)設(shè)計(jì)的價(jià)值。隨著BIM 技術(shù)不斷成熟與完善，該技術(shù)將會(huì)在室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，BIM已經(jīng)成為室內(nèi)設(shè)計(jì)未來發(fā)展的新趨勢(shì)。

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