建筑裝配化裝修工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用策略研究

鄭錦豐

裝配化裝修是綠色建筑理念在裝修裝飾行業(yè)的一種體現(xiàn)。這種裝修模式能夠?qū)崿F(xiàn)集成化裝修，能夠縮減裝修工期、減少裝修噪音，因此得到了國家的大力支持。作為建筑工程項目的重要組成部分，建筑裝配化裝修工程同樣需要實現(xiàn)信息化，尤其是在設(shè)計和施工2 個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要通過信息化技術(shù)手段實現(xiàn)設(shè)計及施工效果的提升，BIM 技術(shù)是當(dāng)前建筑信息化的重要技術(shù)手段，通過BIM技術(shù)，可將裝配化裝修工程的設(shè)計效果圖優(yōu)化，同時借助BIM 技術(shù)的可視化特點，能夠減少設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)的紕漏，從而避免設(shè)計變更，為施工環(huán)節(jié)提供可靠支持[1]。若要體現(xiàn)BIM 技術(shù)在建筑裝配化裝修工程中的優(yōu)勢，仍需采取合理有效的應(yīng)用策略，使BIM 技術(shù)能夠有效應(yīng)用于建筑裝配化裝修工程之中，這對于建筑裝配化裝修工程信息化水平的提升具有重要意義。

1 建筑裝配化裝修工程與BIM技術(shù)概述

1.1 建筑裝配化裝修工程概述

建筑裝配化裝修是通過設(shè)計人員在建筑項目設(shè)計初期階段對方案進(jìn)行設(shè)計、對產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)，然后將設(shè)計成果和產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計內(nèi)容交由工廠對部件進(jìn)行批量化生產(chǎn)，再通過物流將生產(chǎn)好的部件運輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝的一種新型裝修方式。具體內(nèi)容包括地面、樓面、管線、集成廚衛(wèi)等。這種裝修模式能夠?qū)崿F(xiàn)集成化、批量化、定制化，更加便于裝配和交付。

裝配化裝修在建筑領(lǐng)域中的出現(xiàn)得到了人們的廣泛關(guān)注，這種裝修模式是一種新型裝修工藝，傳統(tǒng)裝修主要是通過濕法施工工藝來實現(xiàn)的，而裝配化裝修則采用干法施工工藝，能夠減少污染、浪費，使開發(fā)周期得以縮短，保證裝修工程工期達(dá)到要求[2]。此外，采用裝配化裝修更加方便單一模塊的組裝和拆卸，對于后期開展維護升級工作更加方便，干法裝修還能夠減少涂料對人體造成的危害。因此，這種裝修模式獲得了國家的大力支持。

1.2 BIM 技術(shù)概述

BIM 在我國被稱為“建筑信息模型”，可應(yīng)用于項目的全過程之中。設(shè)計人員可通過BIM 技術(shù)構(gòu)建三維模型，將所有項目相關(guān)的信息記錄到模型之中，并將該模型通過協(xié)同平臺分享給各參與方，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化族庫，及時對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行協(xié)調(diào)和反饋，使專業(yè)之間出現(xiàn)的施工沖突減少，有效降低設(shè)計變更發(fā)生率，同時還能夠提升設(shè)計效率和施工管理效率，使工程項目高效、安全、節(jié)約、按時完成[3]。目前，BIM 技術(shù)大多數(shù)情況下應(yīng)用于大型建筑工程、橋梁工程，裝配化裝修層面的應(yīng)用尚處于起步階段，因此，本文重點對BIM 技術(shù)在建筑裝配化裝修工程中的應(yīng)用策略進(jìn)行研究。

2 BIM 技術(shù)在建筑裝配化裝修工程中的適用性

BIM 技術(shù)適用于整個建筑工程，而建筑裝配化裝修工程屬于建筑工程的重要組成部分，因此，BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑裝配化裝修工程中。具備一定的適用性，具體體現(xiàn)在以下5 點。

2.1 可提升裝配化裝修工程的精準(zhǔn)效果

BIM 技術(shù)下可形成裝配化裝修設(shè)計的三維模型，該三維模型集聚了裝修裝飾設(shè)計相關(guān)的所有數(shù)據(jù)信息。在裝配化裝修設(shè)計階段，采用BIM 技術(shù)三維模型，能夠使設(shè)計團隊直觀了解各種設(shè)計方案，并對設(shè)計方案展開論證和比選，還可在設(shè)計中對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，使裝修設(shè)計內(nèi)容更加符合實際。BIM 技術(shù)的可視化使設(shè)計的精度能夠得到提升，并且有利于后期精準(zhǔn)施工。因此，BIM 技術(shù)能夠有效提升裝配化裝修工程的精準(zhǔn)效果。

2.2 可提升裝配化裝修工程的質(zhì)效

在BIM 技術(shù)的支撐下，可以提升裝配化裝修工程的精準(zhǔn)效果，從而促進(jìn)裝配化裝修工程質(zhì)量得到提升。同時，BIM技術(shù)還能夠提升裝配化裝修工程開展的效率。在裝修設(shè)計方面，BIM 技術(shù)的應(yīng)用使傳統(tǒng)二維平面設(shè)計轉(zhuǎn)化為三維立體設(shè)計，僅需將裝修設(shè)計數(shù)據(jù)信息輸入到數(shù)據(jù)庫之中，便能夠更新三維模型，節(jié)約了設(shè)計時間[4]；在裝修施工方面，通過BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息化管理，將BIM技術(shù)結(jié)合計算機仿真技術(shù)，能夠構(gòu)建裝修施工管理模擬系統(tǒng)，可為復(fù)雜的裝修工程提供高效的可視化管理體系，從而提升管理質(zhì)效，使裝配化裝修工程的施工效率得到提升。

2.3 可節(jié)約裝配化裝修工程的成本

裝配化裝修工程的規(guī)模一般比較大，故工程成本也大。因此，在開展裝配化裝修時，成本管理是極為重要的管理內(nèi)容，若對復(fù)雜的大型裝配化裝修工程采取傳統(tǒng)核算方法，則很難準(zhǔn)確核算，導(dǎo)致資金風(fēng)險防控的難度相對較大。而在成本管理中采取BIM 技術(shù)，會在施工管理模擬系統(tǒng)的輔助下完成成本管理，通過資金曲線對裝修工程各階段資金使用量進(jìn)行分析，做好資金準(zhǔn)備工作，避免出現(xiàn)資金風(fēng)險，對于控制裝配化裝修工程成本也能發(fā)揮重要作用。

2.4 BIM 技術(shù)可實現(xiàn)裝配化裝修工程安全施工

BIM 技術(shù)可以按照設(shè)計方案，通過模型模擬裝配化裝修工程的整個施工流程。一方面，能夠保證裝配化裝修工程嚴(yán)格按照設(shè)計方案開展施工，使裝配化裝修施工與設(shè)計方案相對應(yīng)，從而保證施工質(zhì)量，避免返工、重新設(shè)計等問題發(fā)生。另一方面，通過BIM 模型的可視化功能以及BIM 技術(shù)的數(shù)字化模擬，能夠在模擬施工中發(fā)現(xiàn)施工操作的關(guān)鍵安全節(jié)點，提示施工人員在該節(jié)點進(jìn)行實際操作時，盡量安全防范，從而為裝配化裝修工程的施工安全提供重要保障。

2.5 可保障裝配化裝修工程的工期進(jìn)度

BIM 技術(shù)可對裝配化裝修工程施工開展進(jìn)度管理，使用BIM 技術(shù)可降低失敗成本以及重置施工，對時間成本和人力成本進(jìn)行控制，從而在施工之前做好相關(guān)防護工作，使裝修工程施工進(jìn)度可被實時掌控。在開展裝配化裝修工程施工中，引入BIM 技術(shù)還可對施工節(jié)點進(jìn)行實時監(jiān)控，一旦施工實際進(jìn)度落后于計劃進(jìn)度，基于BIM 技術(shù)的信息管理系統(tǒng)便會發(fā)出預(yù)警，提示裝修施工管理人員及時跟進(jìn)進(jìn)度情況，重新調(diào)整裝修工程工期。此外，在制定施工進(jìn)度計劃時，還可以利用BIM 技術(shù)了解裝修工程的整體工程量、現(xiàn)有資源量，從而為合理制定施工進(jìn)度計劃提供重要依據(jù)。

3 BIM 技術(shù)在建筑裝配化裝修工程中的應(yīng)用策略

建筑裝配化裝修工程開展的關(guān)鍵階段為設(shè)計階段和施工階段，本文在研究BIM 技術(shù)在建筑裝配化裝修工程中的應(yīng)用策略時，主要從這2 個階段展開。

3.1 BIM 技術(shù)在建筑裝配化裝修工程設(shè)計階段的應(yīng)用策略

將BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑裝配化裝修工程設(shè)計階段，并非簡單的線性流程，而是在信息化三維模型的基礎(chǔ)上開展數(shù)據(jù)處理工作，并綜合運用模型開展裝配化裝修工程施工準(zhǔn)備。從當(dāng)前BIM 技術(shù)在裝配化裝修工程設(shè)計階段的應(yīng)用情況來看，主要的應(yīng)用策略如下。

3.1.1 數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化測量技術(shù)是當(dāng)前開展信息化、數(shù)據(jù)化測量的一種高新技術(shù)，在建筑裝配化裝修工程項目進(jìn)行設(shè)計時，需要對建筑主體結(jié)構(gòu)開展數(shù)字化三維掃描工作。主要是通過數(shù)字化測量來完成掃描工作，該技術(shù)采用的移動掃描儀與常規(guī)站點掃描儀相比，更加精準(zhǔn)、高效。獲取點云數(shù)據(jù)之后，通過一定處理便會形成點云模型，從而使建筑主體結(jié)構(gòu)能夠以最快速度進(jìn)行逆向建模，從而有利于裝配化裝修所用構(gòu)件的制造生產(chǎn)。通過逆向建模能夠獲取BIM 模型，以此模型為基礎(chǔ)，可以開展裝修設(shè)計工作和施工操作，從而為裝配化裝修設(shè)計提供技術(shù)支持[5]。

3.1.2 項目整體的數(shù)字化設(shè)計

利用BIM 技術(shù)進(jìn)行裝配化裝修項目整體數(shù)字化設(shè)計，是在確定總規(guī)劃目標(biāo)之后，構(gòu)建虛擬BIM 三維模型，然后與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建建筑工程數(shù)據(jù)信息庫，形成一個信息數(shù)據(jù)高度集成的平臺。設(shè)計單位在進(jìn)行裝配化裝修工程項目初始設(shè)計時，便能對項目的各專業(yè)開展整體分析、評估和設(shè)計，實現(xiàn)裝配化裝修項目的數(shù)字化集成管理。例如，某會展場館項目在改造中，需要將大面積原裝飾面、加固結(jié)構(gòu)、機電裝飾配套、主體結(jié)構(gòu)等進(jìn)行改造，采用數(shù)字化技術(shù)將各專業(yè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，從而對各類工況進(jìn)行預(yù)判，從而針對施工開展統(tǒng)籌管理。首先，需要對該項目開展拆除方案設(shè)計，在保證數(shù)字化模型準(zhǔn)確無誤的基礎(chǔ)上，對拆改界面進(jìn)行劃分，實施精確拆除。其次，開展加固設(shè)計，通過數(shù)字化模型對支架裝飾、機電裝飾等方案進(jìn)行綜合考慮，獲取設(shè)備空間及結(jié)構(gòu)空間，減少施工材料浪費的現(xiàn)象。

3.1.3 設(shè)計方案比選以及優(yōu)化

通過BIM 技術(shù)能夠?qū)ρb配化裝修項目的設(shè)計方案進(jìn)行評估，評估的內(nèi)容涵蓋色彩、布局、規(guī)范和安全等方面，采取數(shù)據(jù)對比以及模型分析的方法來選擇解決方案。進(jìn)行設(shè)計方案比選時，先開展設(shè)計及深化討論可選擇裝修相關(guān)的若干關(guān)鍵因素開展模擬操作，通過模擬找出方案中的不足，通過方案來優(yōu)化裝飾工程的設(shè)計效果。

3.1.4 裝飾工程節(jié)點設(shè)計

既往裝飾工程的節(jié)點設(shè)計一般通過標(biāo)準(zhǔn)裝飾進(jìn)行部品設(shè)計，缺乏個性化，現(xiàn)場施工會出現(xiàn)構(gòu)件無法正常拼裝的問題，這種情況下只能返廠重新生產(chǎn)，導(dǎo)致工期延誤，還造成材料浪費問題。而BIM技術(shù)可以通過構(gòu)建參數(shù)化模型實現(xiàn)裝飾節(jié)點設(shè)計，可按照裝配式施工的具體要求對板塊進(jìn)行拆分，還可以通過BIM 模型定制特殊掛件和構(gòu)件，使裝配式施工獲得有效支持。同時，由于裝配化裝修所使用的構(gòu)件可以拆除，所以很多構(gòu)件可以在日后重復(fù)使用。因此，在拆除設(shè)計中，可以在安裝方案設(shè)計時，對拆除節(jié)點方案進(jìn)行設(shè)計，并對二次安裝方案進(jìn)行設(shè)計，能夠有效節(jié)省裝修裝飾成本。

3.2 BIM 技術(shù)在建筑裝配化裝修工程施工階段的應(yīng)用策略

建筑裝配化裝修工程的施工階段也可通過BIM 技術(shù)提升施工質(zhì)量效果和效率，BIM 技術(shù)在此類工程施工階段的具體應(yīng)用方向主要為數(shù)字化模擬、數(shù)字化管理、裝配施工器材研發(fā)和應(yīng)用等方面。

3.2.1 數(shù)字化模擬

傳統(tǒng)裝飾工程在開展施工時，技術(shù)人員會采取口述或者是會議的方式，將專項方案、圖紙等文件內(nèi)容向施工人員交底，很多技術(shù)內(nèi)容因抽象化，導(dǎo)致技術(shù)交底的效果并不理想。而通過BIM 技術(shù)開展數(shù)字化模擬，則能夠通過計算機模擬得到仿真結(jié)果，通過施工作業(yè)層次對裝飾工程的進(jìn)度計劃進(jìn)行展現(xiàn)，通過數(shù)字化模擬對整個裝配化裝修工程施工進(jìn)行4D 模擬，從而實現(xiàn)整個施工流程的可視化。例如，在開展裝配式模塊施工中，當(dāng)數(shù)字化設(shè)計以及裝配式模塊構(gòu)件加工完畢之后，可以采用BIM 模型對建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行劃分，同時還可對裝飾工程的吊頂、墻面等部位模塊進(jìn)行整合分析，從而使裝配化裝修工程施工的效率提升。還可以應(yīng)用BIM 技術(shù)對裝配化裝飾工程的施工進(jìn)度進(jìn)行4D 演示，通過演示結(jié)果對施工進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)與現(xiàn)場施工信息的同步，從而實現(xiàn)可視化輸出，實時反映現(xiàn)場的實際工況，對后續(xù)的施工方案進(jìn)行預(yù)報，實現(xiàn)現(xiàn)場施工的精細(xì)化，同時也能夠與其他專業(yè)之間實現(xiàn)協(xié)調(diào)聯(lián)動。

3.2.2 數(shù)字化管理

裝配化裝修工程施工開展數(shù)字化管理需要將BIM模型作為管理的基礎(chǔ)條件，根據(jù)施工效率以及工程量對現(xiàn)場施工的時間進(jìn)行準(zhǔn)確計算，同時還能夠?qū)⒐こ坛杀?、工程進(jìn)度等內(nèi)容準(zhǔn)確的算出，能夠?qū)崿F(xiàn)施工管理的可視化。此外，通過BIM 模型還可構(gòu)件數(shù)字化施工管理系統(tǒng)平臺，該平臺能夠?qū)ρb配化裝修構(gòu)件進(jìn)行追蹤，對BIM 模型進(jìn)行管理，還可對成本、勞動力、生產(chǎn)進(jìn)度等進(jìn)行精準(zhǔn)管理。

3.2.3 裝配施工器材研發(fā)和應(yīng)用

通常來講，裝配化裝修工程的安裝模式比較簡單，且標(biāo)準(zhǔn)化程度比較高，但是由于裝配化裝修工程項目存在一些特殊情況，例如缺少適當(dāng)?shù)墓ぞ邅磉\輸和安裝一些超大模板，在這種情況下便需要滿足裝配化裝修工程項目的個性化需求，專門為裝配式裝修工程施工研發(fā)工具器材。

例如，上海某展館主場館項目在開展墻面鋁模板的安裝時，鋁模板的尺寸為2 300 mm×10 400 mm，但厚度較薄為2 mm，導(dǎo)致這一超大模板在運輸以及安裝操作時難度較大。為了采用BIM 模型與編程控制技術(shù)相結(jié)合的方法，研發(fā)了半自動模板安裝機器人，實現(xiàn)了該模板自動化安裝，并且安裝的精確度能夠達(dá)到毫米級。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)不僅能夠在建筑主體結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用，而且還能應(yīng)用于建筑裝配化裝修工程之中。本文結(jié)合建筑裝配化裝修工程設(shè)計和施工2 個關(guān)鍵階段，對BIM 技術(shù)在此類裝修工程中的應(yīng)用策略進(jìn)行了探討。通過實踐分析得出，BIM 技術(shù)在此類工程的設(shè)計階段可進(jìn)行數(shù)字化測量、數(shù)字化設(shè)計、設(shè)計方案比選、節(jié)點設(shè)計等方面工作；在施工階段可應(yīng)用于數(shù)字化模擬、數(shù)字化管理、裝配施工器材研發(fā)和應(yīng)用等方面，可見BIM 技術(shù)通過有效的應(yīng)用策略可提升裝配化裝修工程實施的質(zhì)效，有利于成本控制和進(jìn)度控制，從而實現(xiàn)此類工程的效益提升。