BIM技術(shù)在綜合樓裝修工程中的應(yīng)用研究

田忠華

中鐵十九局集團(tuán) 廣東 廣州 511462

1 BlM標(biāo)準(zhǔn)化模型的建立

1.1 綜合樓結(jié)構(gòu)模型的建立

模型定位：在CAD總平圖中定義一個坐標(biāo)點(diǎn)使其成為定位點(diǎn)，一般選擇建筑物四周的頂點(diǎn)，記錄其XY坐標(biāo)值（單位一般為米），將選取的定位點(diǎn)的XY坐標(biāo)值放大1000倍（Revit項(xiàng)目文件單位默認(rèn)為毫米），將數(shù)值分別輸入到測量點(diǎn)對應(yīng)的位置，X值對應(yīng)北/南，Y值對應(yīng)東/西。CAD圖紙測量出需旋轉(zhuǎn)正的角度，項(xiàng)目基點(diǎn)“到正北的角度”中輸入該數(shù)值。在Revit“平面視圖屬性”里面找到“方向”屬性，將其調(diào)整為正北，正北即為建模時的方向。

依據(jù)圖紙進(jìn)行綜合樓墻梁板柱的建模，根據(jù)后澆帶位置或?qū)嶋H施工情況進(jìn)行分塊建模。構(gòu)件的命名體現(xiàn)材質(zhì)、尺寸、序號等信息，結(jié)構(gòu)材質(zhì)信息詳細(xì)。利用編碼插件對模型的所有構(gòu)件進(jìn)行編碼，編碼信息包括線路、工點(diǎn)位置、專業(yè)等信息，為每個模型中的構(gòu)件提供不同的構(gòu)件編碼，上傳項(xiàng)目管理平臺便于模型管理。

1.2 綜合樓建筑裝修模型的建立

綜合樓建筑裝修模型是在綜合樓結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上建立的。包括建筑墻、墻地磚、門窗、天花板、砂漿墊層、龍骨、墻板、家具等。裝修模型的構(gòu)件數(shù)量巨大，模型主體的正確拾取是非常重要的，包括地磚，門窗等。大多時候建筑墻兩側(cè)的房間功能是不同的，如冷水機(jī)房需要做隔音，另一側(cè)的房間則需要刷水泥砂漿和乳膠漆。門窗需要以墻為主體，所以建筑墻兩側(cè)的面層只能在墻體結(jié)構(gòu)編輯。

地面與樓面需要鋪設(shè)地磚的區(qū)域，地磚下墊層包括水泥砂漿、細(xì)石混凝土、聚合物防水涂膜（有水房間）等。如果需要統(tǒng)計(jì)其中一個或者多個材質(zhì)的體積、面積等信息，則需要把這些材質(zhì)放在樓板的結(jié)構(gòu)層，通過明細(xì)表可以統(tǒng)計(jì)。

墻面磚若需要統(tǒng)計(jì)尺寸數(shù)量，須單獨(dú)建模，天花板高度上方的墻體不貼磚。與地面磚不同，墻面磚的尺寸需添加實(shí)例參數(shù)（構(gòu)件在立面旋轉(zhuǎn)易受到約束）。磚面與墻面對齊，在剖面圖中完成排布。桌椅書柜等家具尺寸與位置正確即可，布置在各個房間。門窗的材質(zhì)根據(jù)用途不同有所區(qū)別，命名應(yīng)體現(xiàn)尺寸及功能。天花板按圖紙選擇樣式及高度，相鄰的天花板高度可能不一致。燈具可直接置于天花板上。外墻龍骨與角鋼需要添加長度的實(shí)例參數(shù)，按圖紙排布方案進(jìn)行布設(shè)。外墻裝飾板布設(shè)于龍骨上，注意顏色花紋與圖紙一致。

1.3 建筑裝修模型的后續(xù)處理

綜合樓建筑裝修模型完成后，利用北京華創(chuàng)匯翔科技有限公司研發(fā)的智能設(shè)計(jì)插件，對各個類型的構(gòu)件進(jìn)行編碼。與結(jié)構(gòu)模型不同，通過在數(shù)據(jù)標(biāo)識欄添加每個類型注釋的序列號，自動為該序列號的所有構(gòu)件進(jìn)行序號排列。

建筑裝修模型導(dǎo)出IFC格式作為各種BIM軟件數(shù)據(jù)交換的中間格式，讓不同的軟件創(chuàng)建的BIM數(shù)據(jù)可以重復(fù)使用，減少重復(fù)勞動。

建筑裝修模型導(dǎo)出NWC格式，便于快速查看模型細(xì)節(jié)，進(jìn)行碰撞檢查。將建筑裝修模型分專業(yè)（地磚、墻磚、建筑墻、天花板等）導(dǎo)出NWC文件，依次載入到一個NWC文件中，便于之后的工期模擬（Timeliner）。

2 建筑裝修模型的應(yīng)用

2.1 裝修材料工程量的統(tǒng)計(jì)

BIM工程量統(tǒng)計(jì)就是自BIM模型中提取構(gòu)件的工程量(個數(shù)、長度、面積、體積、重量等)。用于工程量統(tǒng)計(jì)的建筑信息模型，模型精度要達(dá)到LOD300及以上的標(biāo)準(zhǔn)。能夠滿足碰撞檢查、凈高分析等應(yīng)用的模型。綜合樓建筑裝修模型中工程量統(tǒng)計(jì)主要依賴明細(xì)表功能。

門、窗數(shù)量通過明細(xì)表/數(shù)量分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，選取“族與類型”和“合計(jì)”兩項(xiàng)，取消明細(xì)表列舉每個實(shí)例，進(jìn)行總計(jì)。

燈具通過照明設(shè)備明細(xì)表統(tǒng)計(jì)各個種類數(shù)量；桌椅床柜通過家具明細(xì)表統(tǒng)計(jì)數(shù)量；地磚墻磚通過常規(guī)模型明細(xì)表統(tǒng)計(jì)各個種類數(shù)量；天花板通過天花板明細(xì)表統(tǒng)計(jì)各樓層天花板數(shù)量、面積、體積。

水泥砂漿等墊層用樓板分別單獨(dú)做出，通過樓板明細(xì)表可得出各樓層水泥砂漿的面積、體積。

工程量清單輸出：Revit的明細(xì)表功能已經(jīng)可以很方便地幫我們統(tǒng)計(jì)我們想要的數(shù)據(jù)，但距離規(guī)范要求的清單明細(xì)還有一定距離，例如同一明細(xì)表的構(gòu)件可能分屬于不同構(gòu)件類別、按范圍(種類、日期等)輸出明細(xì)還不是很方便、表頭過于簡單等。剩下的部分，我們可以采用Excel讀取Revit輸出的明細(xì)表（.txt格式），對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、傳遞、疊加等，最終生成完全符合清單規(guī)范要求的工程量明細(xì)表。

2.2 裝修工程的進(jìn)度模擬

工序安排模擬應(yīng)根據(jù)施工內(nèi)容、工藝選擇及配套資源等，明確工序間的搭接、穿插等關(guān)系，優(yōu)化項(xiàng)目工序安排。將工序安排、資源配置和平面布置等信息與模型關(guān)聯(lián)，輸出施工進(jìn)度、資源配置等計(jì)劃。指導(dǎo)和支持模型、視頻說明文檔的制作與方案交底[1]。

裝修工程進(jìn)度模擬前，需要提前進(jìn)行施工計(jì)劃的收集：收集分部分項(xiàng)工程的施工計(jì)劃時間節(jié)點(diǎn)與實(shí)際施工的時間節(jié)點(diǎn)。Excel中列出名稱、計(jì)劃開始時間、計(jì)劃結(jié)束時間、實(shí)際開始時間、實(shí)際結(jié)束時間、構(gòu)造類型（臨時、構(gòu)造、拆除）對應(yīng)Navisworks中讀取信息源的選項(xiàng)。并將Excel另存為.csv格式。數(shù)據(jù)源載入該文件，此時數(shù)據(jù)源還只是映射關(guān)系，需要重建任務(wù)層次。工期需要修改時，直接修改源文件，再次重建層次即可。

將建筑裝修模型各部分導(dǎo)入到一個NWC文件，Timeliner載入施工計(jì)劃，生成任務(wù)層次。該過程中可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)源導(dǎo)入警告，需要檢查施工計(jì)劃的時間格式是否正確，名稱欄是否有重復(fù)項(xiàng)[2]根據(jù)名稱將模型附著在任務(wù)中，過程中應(yīng)隱藏大部分裝修模型，避免附著過程中出現(xiàn)誤選或漏選。附著完成后可在任務(wù)右側(cè)查看任務(wù)狀態(tài)。在模擬配置上，設(shè)置提前外觀及延后外觀，便于在模型生長過程中查看各位置計(jì)劃施工與實(shí)際施工的差別。

表1 門明細(xì)表

續(xù)表

表2 天花板明細(xì)表

表3 施工計(jì)劃明細(xì)表

續(xù)表

2.3 建筑裝修模型與機(jī)電專業(yè)的協(xié)調(diào)

建筑裝修模型與機(jī)電模型合模工作需要各單位在確定的時間范圍內(nèi)，完成各自的合格模型，因此建模及模型檢查時間需要考慮各專業(yè)實(shí)際進(jìn)展情況。在實(shí)際建模工作中，建筑裝修模型建模工作量較大，很容易出現(xiàn)建筑裝修模型最晚完成的情況，對模型檢查及合模工作造成較大影響。建模應(yīng)適當(dāng)降低模型精度，對機(jī)電專業(yè)影響較小的模型（地磚、墻磚、外墻裝飾等）粗略建模。應(yīng)當(dāng)保證在進(jìn)場施工前完成模型的自檢及合模工作。

合模前問題檢查主要分為模型缺項(xiàng)檢測、模型施工合理性檢查。模型檢查通過Navisworks場景漫游完成，隨即發(fā)現(xiàn)存在問題便通過視點(diǎn)進(jìn)行保存。此種檢查方法，工作量很大，檢查的效果與檢查人員的仔細(xì)程度有關(guān)，檢查16層建筑可操作性較低。根據(jù)檢查的仔細(xì)程度，默認(rèn)將3次與3次以上的問題視為多發(fā)性問題[3]。其中主要問題有設(shè)備區(qū)天花板上預(yù)留高度不足，墻體開孔位置存在偏差等。將存在的問題反饋技術(shù)部門，進(jìn)行裝修方案的優(yōu)化。

2.4 建筑裝修模型的信息表達(dá)

BIM的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為這個模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構(gòu)件的幾何信息、專業(yè)屬性及狀態(tài)信息，還包含了非構(gòu)件對象（如空間、運(yùn)動行為）的狀態(tài)信息。

Revit單個構(gòu)件可在屬性欄添加材質(zhì)、位置、階段、制造商等信息，也可以通過特殊的插件對構(gòu)件進(jìn)行批量編碼。在Navisworks中對構(gòu)件添加鏈接，鏈接內(nèi)容包括圖像、視頻、文檔、網(wǎng)址、Navisworks各個類型文件?？蓪㈥P(guān)鍵工藝的技術(shù)交底、行業(yè)規(guī)范等通過鏈接添加到.nmc文件，便于隨時查看。

建立標(biāo)準(zhǔn)間模型，嚴(yán)格按照圖紙高精度建模，體現(xiàn)各個工序?qū)哟危瑢κ┕ぞ哂兄笇?dǎo)意義。

建筑裝修模型與結(jié)構(gòu)模型合模，通過導(dǎo)出.fbx或.dae格式導(dǎo)出到infraworks，通過該軟件優(yōu)秀的地形生成能力，模擬出裝修工程完工后該地區(qū)完整樣貌。