基于BIM的住宅項目全裝修設(shè)計研究

■ 向小玲 Xiang Xiaoling

0 引言

1999年，原建設(shè)部《關(guān)于推進住宅產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)代化提高住宅質(zhì)量的若干意見》（國發(fā)辦（1999）72號文）首次以政府文件的形式提出要“加強住宅裝修的管理，積極推廣一次性裝修或菜單式裝修模式，避免二次裝修造成的結(jié)構(gòu)破壞、浪費和擾民等現(xiàn)象”。2014年3月16日公布的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》，開啟了我國房地產(chǎn)改革和發(fā)展的新里程——推行住宅全裝修，發(fā)展住宅裝修產(chǎn)業(yè)化，順應(yīng)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢。然而，我國住宅市場供應(yīng)仍然以毛坯房為主流，“二次裝修”的傳統(tǒng)模式導(dǎo)致建筑與裝修分離、材料浪費、質(zhì)量缺陷、功能破壞且能耗較高，是我國經(jīng)濟從粗放向集約高效、節(jié)能減排發(fā)展的阻礙。就目前推行的情況來看，全裝修房在模式應(yīng)用上因規(guī)?；?yīng)遞減、個性化效應(yīng)增加，使實際推行受制于成本、觀念等因素，發(fā)展滯后。

國內(nèi)學(xué)者關(guān)于BIM技術(shù)應(yīng)用于全裝修的研究主要有：王廷魁等[1]將BIM技術(shù)引入設(shè)計階段，通過協(xié)同設(shè)計、可視化等功能，建立包含用戶全部裝修信息的三維模型，通過實例應(yīng)用展現(xiàn)其功能，驗證了全裝修房個性化設(shè)計的可行性；佟曾、王代兵[2]基于BIM技術(shù)的應(yīng)用，從建筑、裝修設(shè)計和施工一體化的角度的出發(fā)，利用BIM技術(shù)的信息化、可視化、參數(shù)化、3D仿真漫游和4D裝修體驗功能，以及BIM在裝修施工中材料、預(yù)算清單的生成和復(fù)雜節(jié)點、關(guān)鍵部位施工模擬的運用，對BIM在住宅項目全裝修開發(fā)中的應(yīng)用進行了初步探討與研究；王廷魁、胡攀輝、王志美[3]融合BIM與AR技術(shù)應(yīng)用于全裝修房系統(tǒng)，在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，介紹了系統(tǒng)功能并設(shè)計了實現(xiàn)流程和結(jié)構(gòu)框架，概括性地總結(jié)了系統(tǒng)的優(yōu)勢，并通過實例驗證了相應(yīng)的功能；余霞[4]提出了一種基于BIM應(yīng)用于商品房菜單式全裝修方式，試圖改善傳統(tǒng)方式的不足，最后提出這種方式的應(yīng)用預(yù)測。

本文將著眼于BIM技術(shù)在全裝修設(shè)計過程中的應(yīng)用，通過流程設(shè)計與應(yīng)用的探討，以期更好地滿足客戶個性化的需求，進一步推動住宅全裝修的步伐，規(guī)范建筑裝修市場環(huán)境，促使住宅裝修生產(chǎn)集約高效、科學(xué)地發(fā)展。

1 基于BIM的住宅全裝修

1.1 BIM 技術(shù)與住宅全裝修概念

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的簡稱，是一個建設(shè)項目物理和功能特性的數(shù)字表達，是一個共享的知識資源，可以為項目從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)。在項目不同階段，可以由不同的參與人通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。

住宅全裝修是指房屋交鑰匙前，所有功能空間的固定面全部鋪裝或粉刷完畢，廚房與衛(wèi)生間的基本設(shè)備全部安裝完成。全裝修住宅采用集成化模式，將分散采購裝修轉(zhuǎn)變?yōu)榧s化設(shè)計、集中采購施工，節(jié)約了成本，減少各類裝修、施工人員進出的安全隱患，保障房屋結(jié)構(gòu)安全，為業(yè)主創(chuàng)造良好生活環(huán)境。

1.2 基于BIM的住宅全裝修功能優(yōu)勢

1.2.1 虛擬可視，所見即所得

建筑設(shè)計過程中，設(shè)計者可以直接在三維模型中進行設(shè)計，通過BIM 技術(shù)在構(gòu)件之間形成互動性和反饋性的可視；通過模擬精細(xì)和富有表現(xiàn)力的建筑形態(tài)和形狀，更加直觀、形象、準(zhǔn)確地表現(xiàn)裝修方案。BIM技術(shù)憑借可視化功能，使不具備專業(yè)能力的用戶也可以參與設(shè)計，為用戶全程提供個性化、專業(yè)化的產(chǎn)品和服務(wù)。通過漫游技術(shù)，適當(dāng)?shù)剡M行調(diào)整，對后續(xù)的工程施工細(xì)部工作提供支持，保障質(zhì)量效益。

1.2.2 建筑與裝修設(shè)計有效協(xié)同

全裝修要求建筑設(shè)計與裝修設(shè)計緊密結(jié)合，通過BIM技術(shù)，構(gòu)筑協(xié)同設(shè)計平臺。依據(jù)建筑、結(jié)構(gòu)、空調(diào)通風(fēng)、消防、裝修等多個方面，不同裝修設(shè)計者將用戶需求與建筑設(shè)計結(jié)合起來，依據(jù)事先分配好的工作集，在同一時間進行項目設(shè)計，并可以通過中央數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)平面和三維視圖的資料共享，這種協(xié)同能使建筑物更好發(fā)揮其功能。

1.2.3 碰撞檢查，優(yōu)化設(shè)計方案

基于BIM技術(shù)設(shè)計的裝修方案，能提供建筑裝修中的實際存在信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑裝修變化以后的實際存在。Autodesk Revit Architecture軟件中形成的模型通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換導(dǎo)入Autodesk Ecotect Analysis，進行室內(nèi)采光、通風(fēng)、室溫、照明亮度、噪音等分析，為用戶提供一個更舒適的裝修設(shè)計方案。通過BIM協(xié)同平臺能更加有效、直接地與開發(fā)商進行信息交流，并且在裝修材料材質(zhì)的選擇上實現(xiàn)比選優(yōu)化，通過碰撞檢查，優(yōu)化方案，實現(xiàn)良好的關(guān)系營銷。

1.2.4 生成標(biāo)準(zhǔn)化資料，實現(xiàn)價值效應(yīng)

用戶與設(shè)計師基于BIM技術(shù)形成的裝修方案，能通過軟件直接生成用料清單。根據(jù)用戶需求，在供應(yīng)商提供的裝修構(gòu)件中，對廠家、質(zhì)量、顏色、規(guī)格、大小、安裝條件及所需人工費用，通過Revit Architecture軟件中的項目參數(shù)功能添加到相應(yīng)的三維模型構(gòu)件中，以便不同的參與者提取需要的相關(guān)信息。用戶可以根據(jù)料單得到不同裝修方案的預(yù)算成本，這也為后期進行統(tǒng)一采購和施工提供了極大的便利，實現(xiàn)了價值效應(yīng)。

2 基于BIM技術(shù)的全裝修設(shè)計流程

全裝修設(shè)計模式常常將建筑設(shè)計與裝修設(shè)計同時進行，以有效節(jié)約成本和時間，并滿足用戶裝修個性化需求。本文將探究以BIM技術(shù)為支撐的全裝修設(shè)計程序（圖1）。

首先，以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)的全裝修設(shè)計，在建筑設(shè)計環(huán)節(jié)就將裝修設(shè)計融入其中，依據(jù)對目標(biāo)客戶分析和BIM的可視化及協(xié)同設(shè)計功能，在操作平臺上對用戶的不同設(shè)計方案通過二維平面或者三維立體效果實現(xiàn)視圖查看，在Revit Architecture軟件中建立工作集，實現(xiàn)設(shè)計師的協(xié)同工作，并通過碰撞檢測，消除建筑設(shè)計與裝修設(shè)計之間的沖突，提高各專業(yè)之間的工作效率。同時，對設(shè)計方案進行效果評估，在不改變建筑結(jié)構(gòu)安全的情況下，用戶能實現(xiàn)人性化的方案優(yōu)化，這樣能有效控制成本、減少返工、提供裝修施工效率。

其次，在土建施工和裝修施工階段，基于BIM技術(shù)，能有效減少沖突。在此階段，客戶參與設(shè)計能更好地滿足全裝修的個性化需求。開發(fā)商提供的可視化構(gòu)建模型能有效地將住宅功能模塊的裝修效果以三維模型的方式展示在BIM中，用戶可依據(jù)自身需求和戶型等基礎(chǔ)資料，在BIM中直觀地進行布局。通過BIM技術(shù)，用戶能更加形象、直觀地看到方案效果，并且通過仿真漫游，觀賞裝修方案細(xì)部，并結(jié)合人體工程學(xué)實現(xiàn)調(diào)整；此外，還能輕松地將Autodesk Revit Architecture軟件中形成的模型通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進行采光、通風(fēng)、室溫、亮度等分析。通過用戶與設(shè)計者協(xié)同作業(yè)，可以通過BIM模型實現(xiàn)對料單的預(yù)估，開發(fā)商通過平臺數(shù)據(jù)篩選可進行集中采購，實現(xiàn)價值效益。

圖1 基于BIM技術(shù)的全裝修設(shè)計流程

最后，基于開發(fā)商提供的BIM模型，能有效確保裝修構(gòu)件的質(zhì)量、顏色、安裝條件等符合用戶需求。用戶在進行裝修設(shè)計的過程中，同時完成了裝修材料的采購，還能享有統(tǒng)一采購優(yōu)惠。開發(fā)商也避免了二次裝修對材料的耗費、對建筑結(jié)構(gòu)和功能的破壞以及質(zhì)量難以保證和建筑垃圾難以處理的現(xiàn)象，提高了能效。

3 BIM在全裝修設(shè)計階段的具體應(yīng)用

先建筑再裝修的設(shè)計方式難以實現(xiàn)建筑、安裝、裝修的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，難以實現(xiàn)成本的控制和裝修效果。BIM技術(shù)的核心就是能夠創(chuàng)建和傳達協(xié)調(diào)的、內(nèi)部一致的、可運算的建筑信息，有效實現(xiàn)建筑設(shè)計與裝修設(shè)計的協(xié)同，結(jié)合建筑設(shè)計軟件Revit Structure創(chuàng)建三維模型。模型中的參數(shù)化元素能為用戶提供更豐富的選擇。

除了參數(shù)化建模之外，Revit本身也自帶了渲染和漫游功能。在初步設(shè)計階段，根據(jù)用戶需求，可以進行裝修風(fēng)格的基本定位，通過模型渲染和漫游技術(shù)，能形象、直觀地向用戶展示設(shè)計效果，并且可以從不同角度對裝修設(shè)計效果進行評估。為了更好地實現(xiàn)室內(nèi)裝修風(fēng)格的渲染和仿真效果，可以在Revit建模的基礎(chǔ)上，通過rvt格式導(dǎo)出模型，再導(dǎo)入到基于BIM的Showcase軟件進行不同風(fēng)格的裝修定位和渲染。Showcase中強大的材質(zhì)庫，能實現(xiàn)對真實效果的再現(xiàn)。開發(fā)商可以結(jié)合不同開發(fā)項目、不同目標(biāo)市場以及不同裝修需求進行定位、調(diào)整和修改?？蛻艋贐IM協(xié)同設(shè)計功能，能較好地實現(xiàn)個性化設(shè)計需求，也能在后期較好地指導(dǎo)工程施工。

基于BIM技術(shù)的Lumen RT 4Studio 3D漫游功能結(jié)合AR技術(shù)的4D裝修體驗功能，能更好地從不同角度對裝修效果進行動態(tài)展示。Lumen RT插件可以實現(xiàn)不同專業(yè)之間的漫游檢測，還能在Showcase 裝修完成后進行動態(tài)效果評估，從客戶的生活體驗、生命周期需求變化出發(fā)，實現(xiàn)引入體驗設(shè)計。4D裝修可以實現(xiàn)建筑、室內(nèi)設(shè)計、景觀設(shè)計的一體化，能科學(xué)地對居家空間進行分區(qū)，使廳房、收納、廚房、臥室、衛(wèi)浴、家政等6大系統(tǒng)功能符合人工智能學(xué)、室內(nèi)設(shè)計學(xué)的科學(xué)體驗。

基于BIM 技 術(shù)，通過Revit系列軟件可以進行智能的日照計算、模擬風(fēng)環(huán)境保護、能耗分析、水耗分析以及碳排放量等定量指標(biāo)的計算分析等。通過BIM建筑模型中特定數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，在Ecotect analysis 軟件中實現(xiàn)室內(nèi)通風(fēng)采光、室內(nèi)溫度和照度、噪聲等分析，為用戶提供一個更舒適的裝修設(shè)計方案。

4 結(jié)語

推行住宅全裝修，發(fā)展住宅裝修產(chǎn)業(yè)化，是我國房地產(chǎn)市場必然的發(fā)展趨勢[5]?；贐IM技術(shù)的全裝修設(shè)計可有效地將建筑設(shè)計與裝修設(shè)計相結(jié)合，提出設(shè)計流程；利用BIM技術(shù)在全裝修設(shè)計階段的應(yīng)用，可解決建筑與裝修、開發(fā)商和用戶之間的協(xié)同問題。BIM技術(shù)在全裝修的應(yīng)用為全裝修住宅的發(fā)展提供了新的思路，有利于綠色建筑的發(fā)展，也順應(yīng)了新型城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1]王廷魁,杜長亮,張巍等．基于BIM的全裝修房個性化設(shè)計研究[J]．工程設(shè)計學(xué)報 ,2013(2)：44-48．

[2]佟曾,王代兵．BIM在全裝修住宅項目開發(fā)中的應(yīng)用[J]．住宅科技,2014(02)：25-28．

[3]王廷魁,胡攀輝,王志美．基于BIM與AR的全裝修房系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]．工程管理學(xué)報 , 2013,27(4)：41-45．

[4]余霞．基于BIM的商品房菜單式全裝修應(yīng)用研究[J]．合作經(jīng)濟與科技 ,2013(459)：123-125．

[5]王英華．住宅全裝修產(chǎn)業(yè)化體系及項目管理研究[D]．南京：南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,2005．