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BIM技术在装饰工程中的应用

更新时间:2009-03-28

BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术以建筑工程的各项数据为基础进行建筑模型的创建,并通过建筑模型数据模拟建筑工程中的各种真实信息。凭借其可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点,基于信息化平台的BIM技术可用于辅助设计、施工指导和物业管理。装饰工程具有设计性、可变性、多样性、协调性等特点,应用BIM技术更为有效。在装饰装修项目中,应用BIM技术可提前处理好水电管线的安装和各专业的碰撞等问题,有助于处理各装饰成活面之间的矛盾。应用BIM技术还可从工程立项、方案比选、专业协调、性能分析、施工优化、数量统计和后期运维等方面,对装饰工程进行整体优化和改进[1]。近年来,BIM技术广泛应用于土建和机电工程中,在装饰类工程中的BIM技术应用探究仅限于一些大型的装饰公司,且仅停留于设计阶段,具体应用于装饰类工程施工项目尚未见报道。本文以扬州金鹰新城中心装饰工程项目为例,探讨BIM技术在装饰施工过程中的具体应用。

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1 项目概况

扬州金鹰新城市中心项目位于扬州市江都区,东至龙川南路,北至文昌东路,西至广州路,南临328国道,为江广融合核心区域。项目总面积约72.69万m2,其中1号地块商业一期(1#楼)装饰工程西半部分属本项目工程范围。该1#楼为一栋多层商业综合体,共四层,建筑面积15.3万m2,建筑高度23.95 m。

2 BIM在项目方案设计中的应用

2.1 项目前期BIM方案策划和准备

在前期BIM方案中,首先,明确项目BIM应用的“五化一目标”,即现场设计修改BIM化、装饰等专业间碰撞调整BIM化、工程量统计BIM化、场外加工论证BIM化及施工现场可视化指导,BIM化和模型精度目标达到LOD450。其次,制定项目BIM全过程设计、模型BIM精度、场外加工及可视化管理等方向的策划报告。最后,根据项目情况制定BIM全过程设计方案应用体系、BIM全过程应用模型标准体系、场外加工标准化体系以及施工现场管理BIM化体系方案。

2.2 项目BIM标准化模型应用标准的制定

依据BIM中心16版公司级BIM《建筑工程信息模型应用统一标准》进行改进,针对装饰工程及本项目的特点进行装饰化BIM标准的修改,制定了《扬州金鹰新城中心装饰工程BIM应用统一标准》,主要针对装饰的设计方案的对比、方案存储、族库的完善、材质颜色、工程量统计、专业协调等方面进行了完善。

在海外华人社会,华人移民企业家在地缘性社团中所承担的领导角色强化了他们与故乡和中国国家的政治文化联系。华人移民企业家随着社会声望的增加和关系网络的发展逐步克服所在城市社会的文化歧视和本地族群意识的障碍。跨界华人企业家的不断学习努力,发展了成熟的组织领导技巧和出色的跨界沟通说服能力。在现代中国背景下,他们在上海、香港、东南亚等地崛起为新的社会精英和商业领袖。跨界网络的构建能力,不仅帮助他们克服边缘化地位的劣势,而且促使他们的商业拓展克服中国不同区域市场层级和现代民族国家的疆界。

2.3 BIM族库的完善

作为公司首例装饰类BIM应用项目,很多应用族无法找到,须根据项目要求建立项目级族库,并且按照《扬州金鹰新城中心装饰工程BIM应用统一标准》的要求分级进行族库的分类和整理。族库的分类标准为公司族库—项目族库—族类型,如图1所示。族的创建以公司16版BIM《建筑工程信息模型应用统一标准》中族制作要求为标准,中高级族包括可变尺寸、材质、厂家、生产日期、保修期等信息。项目截至竣工共新建族565个,集团族库完善2 986个。

传统CAD展示借助于部分图片和PPT,模型主要集中于立体显示,缺少强大的逼真动画漫游展示功能,并且由于缺乏“数据信息模型”的支持,无法进行碰撞检查等优化设计[2]。BIM技术可在模型建立基础上进一步完善装饰方案,实现建筑功能与每一个空间功能要求的把握与转化,即把“文书要求”转化为“形象再现”[3]。基于Revit利用不同工作集在同一项目文件中进行方案的模型创建,只要一键切换至“工作集显示”,就可展示不同方案的模型以及相应模型的工程量、性能分析等。例如,在项目石材柱颜色方案比选时,原始方案设计的柱子选用黄色石材,通过模型创建发现黄色石材和现场其他装饰不协调,将黄色石材修改成米白色石材,再进行两种模型方案三维呈现对比,最终选择了更为协调的米白色石材。

  

图1 BIM中心族库的分类与整理

2.4 BIM材质库的统一

依据项目应用规范,在项目模型创建前建立项目级的材质库,由专业工程师进行图纸材质的统计,将本工程所应用的全部材质依据楼层、区域、设备属性等分类标准进行整理,再统一材质参数的命名、图片尺寸、图片格式以及材质版本,经确认无误后存入项目部主机电脑中心,保存路径如图2所示。在模型的创建和使用中,统一使用本项目族库,防止模型材质的缺失。

该项目建筑面积大,图纸变更版本多,采用Revit作为模型搭建平台,将竣工装饰模型、建筑模型、机电模型进行统一整合归纳,并将厂家、生产日期等信息添加至模型的族信息中,可有效地将施工阶段和设计阶段的各类变更和资料信息进行归拢和整合。由于目前没有物业管理平台,只能借助Naviswork进行模型管理,同时将二维码技术运用在设备管理上,便于后期运维管理。

  

图2 材质库的整理和管理

2.5 项目各方案BIM模型的创建

目前,市场上没有一款装饰类BIM轻量化的建模软件,项目使用了AUTODESK公司Revit软件进行模型的创建,依据项目建模标准和设计图纸进行模型的翻模,如2F装饰机电模型(图3a)、2F装饰模型(图3b)、2F装饰机电模型立面(图3c)。在施工应用过程中,针对工程变更部位,分别创建了变更前和变更后精度达到LOD450的模型,并将模型进行存储和应用。

  

图3 2F机电和装饰模型展示

2.6 BIM装饰设计方案的对比及选定

现在不少教师一般注重知识的传授和能力的提高,缺乏兴趣激发有效手段,不能调动学生学习。高三学生对生物学习缺乏足够的热情,以为生物只须记忆,学习效果受到极大的影响。生物教师应从学科魅力、生物学独到的研究方法、不断涌现的生物进展、生产生活的密切联系、多媒体教学手段等方面不断暗示学生,激发学生的学习兴趣和学习潜能,以忽略智力的不足。

2.7 BIM装饰设计出图

项目在Revit创建模型的基础上经过Navisworks优化模型后,依据公司16版BIM《建筑工程信息模型应用统一标准》中图纸创建的标准进行出图,将模型按照楼层、专业、局部等进行分类出图与整理,如图4所示。然后,添加创建版本、日期、创建者、图纸详细信息等数据后,导出图纸,确认并归档。

3 BIM在装饰项目施工中的应用

3.1 BIM在装饰施工中的可视化指导

BIM提供了可视化的思路,将以往的线条式构件转化成一种三维的立体实物图[4]。为确保施工和模型的一致性,项目部在当天任务区域、施工现场以及后期验收时,均进行模型展示、交底、对比,即在会议室利用BIM软件在投影仪中展示各楼层及机房三维效果模型,并对关键部位重点展示,进行可视化交底;在施工现场将模型从navisworks中分层导入Ipad中,采用BIM360Glue进行浏览,指导现场施工。BIM在装饰施工中的可视化交底,为项目指导、过程控制、现场校验提供了便利。

  

图4 BIM模型出具图纸

3.2 BIM用于吊顶净高分析

由于本项目吊顶复杂,吊顶扣板的弧度较大,并且现场机电、钢结构、装饰等专业交叉施工,为避免延长工期、增加返工、浪费材料、增加项目成本等问题,必须采取场外预制、现场组装的施工方法。充分利用BIM技术,可在Revit模型中对这部分扣板进行分割处理并标注尺寸,导出CAD图纸,如图8所示。结合机械化生产软件进行机械化生产,并进行场外预制化加工,最后运送现场进行组装。

3.3 BIM用于全过程虚拟现实渲染

由于技术软硬件的限制,本项目仅应用了BIM的部分功能,关于BIM的轻量化设计建模、轻量化现场平台管理、轻量化运维平台,以及在施工应用中将模型自动化放样、自动化生产、自动化收集现场进度及资料等,值得进一步研究。

3.4 BIM对各专业碰撞的预判与处理

参考文献

3.5 部分构件构件场外预制化加工

空间功能的设计可能会影响所建立模型的修改[5]。本工程装饰造型独特,吊顶内的空间非常有限,故运用BIM技术将装饰模型和土建、机电模型进行施工前的预布置,结合Revit和Fuzor软件对机电和装饰模型进行合理的调整,尽可能满足相应的高度要求。运用Fuzor软件对2F A1-12电梯区域进行空间分析(如图5所示),并出具净高分析报告见表1。由表1可知,为防止出现碰撞需对机电和装饰吊顶做出相应的净高调整。

  

图5 净高分析

 

表1 机电和装饰吊顶装饰项目净高分析报告

  

区域 净高/m调整高度/m 调整说明1 3.8 -0.5 减少净高2 3.8 -0.5 减少净高3 3.8 -0.5 减少净高7 2.8 0.3 增加净高13 1.5 0.3 减少净高

  

图6 运用BIM虚拟渲染的效果

3.6 BIM用于装饰施工工程量统计

BIM装饰模型创建过程中依据项目应用标准,把控建模精度,可避免构件间的重复;通过Revit精细化建模,可统计出各楼层及区域的各种零部件数量。在装饰工程中细小部件较多,依据精确度达LOD400的BIM标准,可精确统计出灯具、瓷砖、扣板、钢管、吊筋及螺栓等工程量。BIM技术可对工程进行工作分析,更多地应用于施工预算过程,即通过分析各个层次、时间段、专业、系统等的工作量,为材料计划、场外加工、堆放材料的场地大小、人材机进出场顺序等做出指导性规划。

彩电方面,奥维云网发布的监测数据显示,“双11”期间,彩电线上平台销量为259.6万台,同比下降10.2%;销售额为63.6亿元,同比下降21.8%。中怡康数据也显示,“双11”线上彩电销售量为314.4万台,同比下降7.8%;销售额为77.8亿元,同比下降17%。

  

图7 模型的碰撞和协调

  

图8 构件的场外预制化加工与现场拼装

4 BIM在装饰项目施工后期运维中的应用

近年来,随着勘探开发的深化,国内油田加大了对水平井的部署力度,且应用先进的地质导向技术,有效提高了单井原油产量。在水平井钻探过程中,目前主要使用远钻头随钻测井设备,但资料数据的延迟性,大大地削弱了其及时性,而气测录井资料恰恰可作为其有效补充,通过现场气测综合评价快速识别油气和避开低渗层,二者结合可更好地完成优质水平井。

5 结束语

实践表明,从装饰项目立项、方案设计变更、施工全管理到后期运维等全过程使用BIM技术,节约了成本、缩短了工期、提高了效率。BIM技术不只在土建、机电和钢结构中运用良好,其在装饰工程中的应用也效果显著。

BIM技术可将三维模型导入手机或Ipad,全过程呈现出虚拟现实渲染效果。实现渲染的方式主要有两种,即导入Fuzor软件中实时渲染(图6a);运用Revit软件进行全过程现实虚拟渲染(图6b)。在装饰工程施工中运用BIM技术,有助于施工技术人员借助真实模型效果,更好地判断和理解施工图纸,从而提高施工的合理性和准确度。

项目在施工时,采用机电和装饰先后交叉施工的顺序,出现了装饰和建筑、机电设计的碰撞问题,如吊筋与电缆桥架碰撞(图7a),机电和装饰须进行模型的对接和协调,最终确定碰撞改进方向,将电缆桥架整体右移15 cm避开吊筋位置,见图7b,这样提前预判处理可避免在施工时再发现问题而增加返工成本。

式中:g是空间Rk+1中的未知函数,β1,β2,…,βk是未知行向量。在最小信息损失情况下,通过βi(i=1,2,…,k)将p维独立变量X投影到k维子空间(β1X,β2X,…,βkX)T。当k

[1]丁勇军.基于BIM技术的绿色装饰应用研究——以上海中心大厦项目绿色装饰工程为例[D].武汉:湖北工业大学,2016.

[2]Garber R.Optimisation Stories:The Impact of Building Information Modelling on Contemporary Design Practice[J].Architectural Design,2009,79(2):6-13.

[3]高恒.BIM在建筑方案设计过程中的应用研究[D].镇江:江苏大学,2016.

[4]王屿川,颉建成,郭远生,等.BIM技术在中国人寿数据中心装饰工程中的应用[J].建筑技术,2016(2):118-120.

近年来,伴随经济的快速发展,中国城镇化进程不断加快。2011年,中国城镇人口超过乡村人口,1978-2017年,城镇常住人口从1.7亿人增加到8.1亿人,城镇化率从17.9%提升到58.5%。河南作为一个人口大省,到2017年年底,全省总人口达到10 852.85万,城镇化率首次突破50%。在城镇化的发展过程中,城乡融合逐渐深入,但乡村空心化、公共服务滞后、发展动力不足等问题并未得到有效解决,传统的乡村治理体系面临严峻的挑战,亟须建立与城镇化相适应的新的乡村治理体系。

[5]汪顺波,李萍.工程项目不同阶段 BIM应用[J].门窗,2013(6):101,103.

 
杨杨,周昕,蔡铭
《南通职业大学学报》2018年第01期文献

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