恶劣环境下装修工程BIM技术的应用

 摘要：社会的高速发展与国民生活质量的提高，对建筑装修行业也提出了更高的要求，传统3DMAX及CAD等软件应用于设计施工中时，所出图纸复杂，存在纰漏无法及时发现，很容易造成交叉协调不当的问题，已难以满足当前建筑工程装修装饰施工的精细化、高质量要求。而BIM技术（建筑信息模型）作为一种全生命周期的建筑模型信息集成管理技术，将其应用于装修工程设计施工中时，具有最大化模拟现实状态的优点，有效摈弃了传统软件中存在的诸多缺陷。BIM技术即便是应用于复杂的工程中及恶劣的施工环境下，仍能提供直观、精准、可视化的三维模型，深化装修设计与施工管理，起到提高施工效率、保证施工安全、缩短工期、减少浪费的良好作用。现以四川省九寨沟县漳扎镇郎寨村希尔顿酒店二标段装修工程为案例，探讨BIM技术在工程设计施工中的具体应用。

关键词：恶劣环境；大型复杂工程；装饰装修；BIM技术

1引言

所谓BIM技术，即是指利用计算机技术与工程所有信息建立起的一个集设计、施工及深化于一体的建筑三维可视化模型。近年来在雄厚经济实力的支持下，我国建筑技术得到迅猛的发展，各种体现现代建筑艺术的大空间、复杂结构、形态新颖、复杂环境下的建筑工程不断涌现，给建筑装修工程的发展带来了新的机遇。当然，在这种形势下，使得传统装修工程中的按图纸施工已难以满足实际需要。而BIM技术的应运而生，便是为解决这些问题提供了可行有效的解决思路，也是为建筑装修工程的健康发展提供了良好的技术平台。

2BIM技术在装修工程中的应用优势

将BIM技术应用于装饰装修工程中时，通过三维可视化模型的建立，可实现对设计施工方案的优化与完善，实现参数化设计与协同性设计，同时还能够加强装修施工精细化管理，从而提高装修工程整体的施工质量。

2.1完善并优化施工方案

BIM技术的应用，能够实现装修工程项目的虚拟施工，通过相关数据的代入建立建筑施工模型，通过模拟施工来分析施工方案。在模拟中及时发现问题并加以优化完善，避免了传统图纸中需要不断设计、修改等问题，通过智能化的模拟分析，直至模拟出质量、工艺、成本等方面均为最佳的施工方案，尽可能地避免施工阶段的冲突、碰撞、返工等问题，便可保证后期实际施工的顺利性与安全性，并有效提高施工进度。再者，利用BIM技术建立装修工程的虚拟施工模型，能够为真实的施工过程提供科学、合理的指导，使装修工程中相关设计人员、施工人员能够根据模型准确、快速找出工程关键部分，提高重视并加强，便能大大节省施工时间，提高施工水平。

2.2实现设计的参数化与协同性

（1）参数化设计：传统的装修施工均是使用图纸，利用施工图纸来呈现建筑装修工程的内部构造、各项工序参数、材质，这样就会在施工中出现大量的图纸，给施工人员分析各数据、参数带来杂乱、混乱感。而应用BIM技术可将这诸多的细节、图纸揉和成一个整体，使装修工程中各工序、参数信息在三维模型上有一个详细的记录，便于施工人员利用明细表快速查询统计工程量；同时也能自动生成施工时所需的更专业、更详细、易于调整及修改的施工图纸。BIM系统还能凭借参数化的变更管理权限，将工程的变更信息反馈到其他工程的视图中，为设计、文档、施工的一致性提供良好的技术支持。（2）协同性设计：利用BIM技术建立装修工程的施工模型，工程设计方案、施工图纸、详细数据等工程所需所有资料均能融入到BIM系统中，实现了信息共享，内部人员凭权限均可查阅，便于设计人员及时进行完善与调整，也便于施工及时提取所需的有效信息。同时，BIM技术的应用也能加强工程各专业、各单位之间的交流与沟通，在BIM系统建立工作集后，各专业设计人员便可以同时进行协同设计，每位设计人员在操作时均能直观、清楚的了解到装修工程的每个细节、各构件的空间几何尺寸以及逻辑关系，便于发现碰撞、不协调等设计问题进行及时的纠正，从而起到提高工作效率，降低成本的显著作用。

2.3加强施工精细化管理

伴随着BIM技术在建筑装修行业的不断被认知和认可，其对装修施工精细化管理的作用也日益显现。BIM以其先进的技术理念，结合大数据、云时代以及自动化、智能化技术，在装修工程施工精细化管理中有巨大的生命力。在装修工程施工中，利用BIM系统能够很好地解决管理人员发现的所有细部问题，可以直观调出各种数据资料，清晰地掌握施工全过程信息，对项目进行阶段性的资源分配，及时对安全隐患进行预警与处理。通过BIM技术对整个装修工程进行这样的精细化的管理，便能有效减少施工中不必要的返工与材料的浪费，大大提升工程的管理效率，提高工程项目的实施效果。

3工程背景分析

3.1工程概况

希尔顿酒店工程位于四川省九寨沟县漳扎镇郎寨村，希尔顿酒店共建设29栋，建筑总建筑面积5.99万m2。二标段包含希尔顿团客2A和团客2B，建筑面积共18992m2。本工程装修施工包含室内地面装饰、墙面装饰、天棚吊顶、木饰造型、室内门、灯光照明、电暖工程、卫生洁具安装、开关插座安装及室内给排水和外立面装修等施工内容。

3.2工程环境分析

通过多方面的综合分析认为，本工程具有施工工期紧迫、现场条件限制、气候环境比较恶劣、材料运输路程远时间长、600多人需协同作业、高原反应等诸多特点，从而增加了装修工程的施工难度（图1）。因此，投标人应为保证工期采取相关的措施手段，以便减少现场施工时间，加快工程进度，保障装修施工的安全性与顺利性。

4基于恶劣环境下装修工程BIM技术的应用

4.1建立三维可视化模型

本装修工程若直接按照二维平面图纸进行施工，将有很大的施工难度。我司所承接的是希尔顿酒店二标段工程，一共4栋连续单体建筑，因为项目位处山区位置，受到土建基层以及山体滑坡的影响，导致土建进度大幅落后于精装饰的进度。在我司进场后两栋楼土建主体结构才刚施工结束（图2）。二结构还未完成的状况下我司的精装饰已经同步总包二结构施工同时进行，为保证装修阶段的质量与美观性，确定最终的装修效果，并规避施工中返工、调整、材料浪费、影响工期等诸多问题，因此需要利用BIM技术进行建模分析。通过建立三维可视化建筑装修模型，提前安排好最佳的施工方案，为施工提供科学的指导。基于本工程规模庞大，装修工序、工艺复杂等因素，先通过BIM系统的“样板先行”模式，建立起一个样板BIM模型，结合模型再一步步确定相关的材料与参数。本工程是利用BIM技术，对机电管线、土建墙体与装饰面层的交错面进行同步模拟。通过三维效果图的建模，对工程墙面、地面、天花板等装饰面层的布局、做法、颜色、材料等进行确定，再通过渲染功能，前期展示出装修效果，以便于装修施工的一次到位，避免返工、浪费材料等问题。

4.2参数化设计

本装修工程中设计施工相关数据均存储在中心文件数据库，装修各项目的内容均是参数化设计，且彼此之间互为联系。当设计施工所需哪方面信息与数据，BIM系统便能通过对模型的统计分析自动生成、快速导出准确、可靠的数据资料。本次工程中，先期移交的两栋楼装饰面层都已到现场并进行安装，而土建另外两栋楼才刚刚开始做基础和结构，工期十分紧张。将BIM系统应用于本工程时，充分考虑到工期紧张这一特点，土建结构刚封顶，但墙体还未砌筑、总包单位总的水电管道还未做的情况下，进行BIM建模，以便于获取工程完整的信息描述，充分了解各对象之间的逻辑关系。实际施工时，由BIM系统提供指导，提取专业所需数据资料，直观显示各专业之间的协调与配合，提前将装修范围内的水电支管敷设到位，留出与土建总管的接口，如此一来，便可根据我司完成的基层进行饰面层的定尺加工。

4.3装修施工模拟

本次工程充分利用BIM技术能够模拟现场施工这一特点，在装修施工前期先进行虚拟施工。以天为单位对装修阶段的材料、设备、施工工艺、人力、成本、进度等动态进行虚拟仿真模式，为各专业之间的协同作业打好坚实基础。例如，通过施工流程的模拟，实现本工程施工过程的精细化管理；再如，通过施工工艺的模拟，促进各部门之间的协调与沟通，提高整体的施工效率；还有，通过施工进度的模拟，能够将施工各项工序直观、清楚的呈现，便于提前做好各项施工准备，如材料周转、设备进场、确定施工顺序等。另外，本工程通过BIM系统的漫游功能，以第三人称的视角在模型内进行漫游，观测每个房间、每个角度的装饰装修效果，能够及时发现细节部位的问题并加以优化解决（图3）。

4.4施工可视化

BIM技术为装修工程提供了可视化的条件，将传统装修中由图纸简单呈现、脑海中想像的结构造型以三维立体实物图形真正直观、准确的呈现出来。本工程中，依托可视化技术，使工程的设计、深化到现场施工整个过程都是在直观、可视的状态下进行。本工程具有规模大、施工环境恶劣、涉及专业多、施工人员多等特别，实际施工中各分包单位之间经常会出现交叉施工，存在问题较多。以往协商解决这些问题会耗费大量的精力，而本次在BIM技术的应用下，全程可视化施工，对各专业施工中存在的问题能利用模型进行合理、科学的处理，使石材铺贴、地板铺设、管道敷设等施工环节进行了紧密的衔接与协调，从而避免了交叉施工、各专业沟通不畅等问题引起的停工，促进了现场施工的顺利性与安全性。同时，施工可视化背景下，对本工程平立面关系的处理、天花板龙骨搭接在BIM系统中进行了合理的深化，可减少施工材料的浪费，有效提高施工效率（图4）。

4.5协同施工作业

本装修工程施工全过程中所涉及专业多、分包多，加之施工工期十分紧张，因此土建、外墙、安装等专业的协同施工很重要。将BIM技术应用于装修施工中时，可方便与其他专业的协同施工，以保证工期，减少材料浪费（图5）。

5装修施工中BIM技术的应用体会

通过本工程实例应用认为，利用BIM技术所建立的三维信息模型，可在装修施工的各阶段进行施工动画模拟，充分考虑到山体滑坡、土建进度落后等环境的恶劣因素，提前安排好最佳的施工方案，高效的指导施工。（1）外墙工程：按照BIM模型中的外墙造型的范围，进行施工模拟，因为外墙造型为模拟灯笼造型，将造型凸出墙面的造型关系进行模拟，并根据造型墙面的平面前后关系进行模拟碰撞，以精确对挑出墙面的造型钢架基层进行定位放线及施工，确保在完成深色木纹板饰面封装后一次成活（图6）。（2）水电安装工程：根据BIM技术相关软件出的施工图纸，结合三维立体图对管线进行精确的定位，避免出现碰撞，对于一些特殊的部位可以通过提前模拟，三维漫游等功能指导水电安装施工，有效节省了施工工期。（3）硬装修工程：本次工程的硬装修施工主要包括对于墙体的粉刷，地板的铺设、门窗的安装、橱柜衣柜等木制品加工，以及吊顶的安装等工程，通过已建立好的BIM模型效果图，以及漫游技术，能够加强细节部位的操作，更好指导施工.

6结语

本文结合希尔顿酒店二标段工程实例分析了BIM技术在设计施工中的应用优势，阐述了其在恶劣环境下装修工程全阶段的应用要点、应用体会，为我国当前的装饰装修模式提供了一种新的思路，尤其是为复杂、恶劣环境下工程的高质、安全装修开辟了新的途径。BIM技术以其独有的三维、可视化特点，有效弥补了传统装修工程设计施工中存在的缺陷，该技术将建筑的规模化与个性化完美融合，并通过参数化建模，协同化设计，精细化管理，深化完善设计施工方案，使装修工程的施工质量得到了显著的提高，对缩短施工工期，降低施工成本有积极意义，同时也能有效控制恶劣环境所带来的各种影响因素。当然，对于我国目前的建筑装修行业而言，BIM技术还属于一种新技术，很多设计施工人员对该技术缺乏充分的了解与认识，且技术本身在应用于装修工程中时也足在一些不足之处，这都阻碍了BIM技术在装修工程中的普及应用。因此，未来我们还需加强对BIM技术的研究，从建模个性化、特殊化、经济化等角度进行更深的探索，同时也要着重培养BIM专业人才，以促进该技术在装修工程中的良好应用。

参考文献:

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