祝 軻，羅文剴

（1.中鐵二局集團裝飾裝修工程有限公司，四川 成都 610031；2.成都大學，四川 成都 610106）

0 引 言

BIM（Building Information Modeling）在我國經過了 10 余年的發(fā)展，已逐步融入到建筑行業(yè)的各個方面，采用 BIM 解決實際工程問題及輔助進行建設管理的工程項目數量在不斷快速增長?！吨袊ㄔO行業(yè)施工BIM應用分析報告（2017）》中提到超過半數的受訪企業(yè)已成立了 BIM 相關組織，其中更有 17.2 % 的企業(yè)公司層和項目層都建立了BIM組織。而從企業(yè)對 BIM 的投入情況看，投入資金 10～50 萬元的企業(yè)占比最高，達 18 %［1］。

隨著我國國民經濟水平的穩(wěn)步提升，人民群眾對裝飾裝修的要求也在不斷提升，促進了裝飾裝修行業(yè)的快速發(fā)展。隨著行業(yè)發(fā)展及競爭的加劇，信息化成為行業(yè)擺脫傳統(tǒng)模式進行轉型升級的重要基礎。

由于在國外裝飾裝修工程的獨立性較弱，并未形成獨立的行業(yè)，因此針對裝飾裝修的 BIM 應用發(fā)展尚沒有其他專業(yè)一樣迅速，相關研究也基本處于空白階段。在國內隨著 BIM 的不斷推廣，裝飾裝修行業(yè)也越來越多地接觸到應用 BIM 的項目。而在面對 BIM 應用已經較為成熟的其他專業(yè)時，裝修裝飾施工企業(yè)的信息化基本停留在管理信息化和技術信息化互相孤立的階段，BIM 應用規(guī)劃、管理標準等規(guī)范文件的缺乏，無成熟案例可供借鑒［2-3］，裝飾裝修基礎族庫的缺失等都表明裝飾裝修 BIM 應用還處于探索階段。

1 裝飾裝修工程施工管理面臨的挑戰(zhàn)

裝飾裝修工程作為房屋建筑工程中直接與使用者日常接觸最為緊密的一項分項工程，面臨著與其他專業(yè)工程顯著不同的作業(yè)環(huán)境。

1.1 設計方案變更頻繁

裝飾裝修工程是一項將工程與美學相結合的工作，在裝飾裝修工程的設計、施工過程中將不可避免地與業(yè)主產生頻繁的溝通與交流。在傳統(tǒng)的裝飾裝修工程中，業(yè)主對設計成果的確認往往只能依據數量有限的效果圖進行評判。這就導致在施工過程中，隨著工程的逐步開展，業(yè)主方能更加全面、直觀地評價設計方案，使得實施成果與業(yè)主的設想出現偏差的可能性變大，容易造成較大范圍的拆改，讓工程各參與方矛盾加劇，造成人力、時間、成本的損耗增加。

1.2 各專業(yè)交接面多

裝飾裝修工程在實施過程中根據業(yè)主要求的不同，往往包含數量眾多的分包專業(yè)，同時還需要與土建結構、機電等各專業(yè)進行協(xié)作。專業(yè)之間普遍存在相互影響、穿插施工多的情況，這就導致在傳統(tǒng)管理模式下，項目的協(xié)調管理任務量大、管理困難。

1.3 材料管理難度大

相對于土建工程土、石、砌塊、鋼筋、水泥幾種主要材料而言，裝飾裝修工程使用的材料品種數量在不同的數量級之上。而且隨著社會及科學技術的不斷發(fā)展，應用到裝飾裝修當中的材料種類也會不斷增加，同時裝飾裝修材料的使用也十分講究就地取材，這就使得不同地區(qū)可使用的材料庫是不同的。在材料的使用過程中，尤其是飾面材料的使用，由于材料自身的瑕疵以及二次加工等原因造成的損耗往往在 5 % 之上，甚至能達到 20 %～30 %。對于部分不規(guī)則形狀以及天然的材料，其來源有限，往往需要經過多道工序方能成型，即使批量加工一般也要定制，部分材料甚至要特制，因此供貨周期一般較長［4］。這就使得裝飾裝修工程的材料管理難度高于其他分項工程。

1.4 施工精度要求高

業(yè)主對裝飾裝修工程的成果的敏感性在各分部分項工程中排在最前列。這使得裝飾裝修工程在對完成面空間位置的控制精度方面不同于結構工程的厘米級，甚至需要達到毫米級。尤其是收邊收口的部位，少量的偏差都容易導致美觀性受到明顯影響。

1.5 手工作業(yè)多

當前國內的裝飾裝修工程施工過程中，施工精度的要求高，而裝飾裝修工程又受到其他專業(yè)工程實施成果的限制，大量材料需要在現場根據實際情況進行二次加工以及手工安裝。此種狀況下，實施過程中機械化施工程度難以提高，施工效率低下，勞動力大量消耗。

上述裝飾裝修工程管理過程中所面臨的挑戰(zhàn)有很大一部分是由于缺乏有效的手段進行信息采集、信息集成處理、信息傳遞而導致的。BIM 的出現為解決這一問題提供了一個可靠的潛在解決方案。如何利用好 BIM 的各項特征，將信息進行高效集成和使用是裝飾裝修企業(yè)需要探索解決的問題。

2 裝飾裝修工程施工管理信息傳遞分析

針對裝飾裝修工程設計方案變更頻繁、各專業(yè)交接面多、材料管理難度大、施工精度要求高、手工作業(yè)多等特點，通過對裝飾裝修施工項目的調查和研究梳理了其業(yè)務流程并對工程施工管理信息交換進行了需求分析。

2.1 裝飾裝修工程業(yè)務流程梳理

裝飾裝修工程執(zhí)行過程中所涉及到參與方較多，各方之間的交互頻繁，且在不同的項目中，不同參與方之間的關系也會有所變化。因此在本文中僅按照理想的項目執(zhí)行流程進行梳理，盡可能反映裝飾裝修工程項目執(zhí)行過程中的主要流程。此外，裝飾裝修工程一般包含兩種類型，一種是針對新建項目，另一種是針對既有建筑的改造項目。因新建項目所涉及參與方更全面，流程更完整，故本文僅針對新建項目進行流程梳理。

與其他專業(yè)不同，由于項目業(yè)主會在日常使用中直接接觸裝飾裝修工程的最終成果，而且從審美角度而言，不同業(yè)主會有不同的要求。因此裝飾裝修工程在實施過程中，尤其是在施工過程中往往面臨著大量來自業(yè)主要求的修改和調整。施工方與設計師之間的協(xié)同工作頻次遠遠高于其他專業(yè)。

Lee，G.等人［5］提出采用 Business Process Modelling Notation（BPMN）方法中的 22 種符號來建立流程圖對工程實施進行清晰的表達。在國外的實踐中，大部分的裝飾裝修設計工作是由建筑師完成，并由承包商直接雇傭工人完成施工，因此裝飾裝修工程流程被融入到建筑的整體實施流程中不會單獨呈現。而在我國，裝飾裝修工程往往被視作一項獨立性較強的業(yè)務由專業(yè)的機構開展設計和施工工作，因此其流程會在建筑整體實施流程中獨立存在。其流程如圖1所示。

圖1 裝飾裝修工程設計施工流程圖

2.2 裝飾裝修工程施工管理信息交換需求分析

在裝飾裝修工程中不同角色在施工流程中的不同節(jié)點有著不同的信息需求，也能夠為其他參與方提供不同的信息。因此明確各參與方在施工管理過程中的信息交換需求便成為有效進行管理的重要基礎。例如，對于消防噴淋系統(tǒng)而言，在機電工程中進行管線綜合之時由于只針對管線的空間位置進行優(yōu)化，噴頭的型號、精確位置以及朝向等信息并不需要被傳遞。而在裝飾裝修工程中，噴頭的型號、精確位置以及朝向等信息必須被傳遞，因為這些參數會影響到天棚吊頂面層的造型、基層的排布等。因此其信息的傳遞在不同的節(jié)點需要分別進行明確。

為了使信息交換需求的表達更為清晰，降低其理解和使用難度，如表1所示，即是經過簡化的信息交換需求表模板。通過使用該表能夠使各參與方快速地理解及檢查己方所傳遞的信息應包含的內容及精度要求等。

3 基于 BIM 的裝飾裝修工程施工管理框架

裝飾裝修行業(yè)引入 BIM 技術后，首先對原有裝修工程實施對組織方式和工作流程的影響進行了分析，提出了引入 BIM 技術后的一些新的施工管理模式；同時對裝飾工程中施工的一些關鍵性重難點進行了 BIM 技術的運用。最后對 BIM 施工管理平臺的運用進行了一些探索和經驗累計。

3.1 BIM 對裝飾裝修工程實施組織方式的影響分析

由于當前國內裝飾裝修行業(yè)的工程人員的 BIM 應用能力較低，且具備相關能力的人員數量也非常有限，同時為了在項目中快速地應用 BIM，在項目中建立獨立的 BIM 服務小組是更具可操作性的方案。建立獨立的 BIM 服務小組意味著在傳統(tǒng)的裝飾裝修工程的多個參與方之外又增加了一個重要的參與方。

BIM 服務小組在工程實施過程中所承擔的職能包括了 BIM 模型的管理、維護、更新，使用 BIM 模型輔助進行各參與方的協(xié)調，BIM 信息應用規(guī)則的建立等。伴隨 BIM 的引入，項目各類信息的集成和應用均需要逐步轉移到以 BIM 為基礎的信息平臺。因此 BIM 服務小組也就成為了項目各參與方信息交互的樞紐，承擔著至關重要的責任。納入 BIM 服務小組前、后的組織方式對比如圖2所示。

表1 信息交換需求表模板

圖2 BIM服務小組加入前、后組織方式對比圖

3.2 BIM 對裝飾裝修工程管理流程影響分析

由于 BIM 服務小組的建立，在裝飾裝修工程中的其他參與方均需要與其進行協(xié)同工作，因此原有的流程也需要作出相應的調整。在實際應用中，BIM 已經涉及到了裝飾裝修項目的方案設計、深化設計、材料采購、預加工、預拼裝、現場施工等作業(yè)流程。

通過在裝飾裝修設計階段引入 BIM，能夠充分地發(fā)揮 BIM 可視化的特質，將設計成果以 VR 的方式向業(yè)主進行呈現，使業(yè)主能夠更為直觀地進行體驗，并幫助業(yè)主快速地進行修改意見的表達以及方案的確認。其作業(yè)流程如圖3所示。

圖3 裝飾裝修方案設計作業(yè)子流程

在裝飾裝修設計階段的另一個重要工作便是協(xié)調裝飾裝修設計與機電的深化設計。由于在我國的行業(yè)實踐中，機電專業(yè)的深化設計在很多情況下是交由各專業(yè)分包商獨立進行的，因此機電各專業(yè)之間缺乏有效的溝通與協(xié)調，更遑論與裝飾裝修專業(yè)的緊密協(xié)同。BIM 服務方的參與為各方協(xié)調提供了一個有效的協(xié)同平臺，為減少或避免后期拆改提供了有效的支持。該子流程如圖4所示。

圖4 裝飾裝修施工圖設計作業(yè)子流程

在施工實施中引入 BIM，能夠借助 BIM 的可協(xié)調性的特征，統(tǒng)籌不同專業(yè)成果的空間位置關系、施工順序乃至施工段的劃分，避免由于缺乏協(xié)調導致的拆改與返工，顯著地提升施工效率及降低無謂損耗。例如在室內裝飾裝修的吊頂工程中，涉及到大量的與機電工程協(xié)調的工作，包括吊頂基層、轉換層與機電管線間的空間避讓，消防噴頭布局、空調送、回風口與吊頂樣式的協(xié)調等。在墻、地面工程中，尤其是石材墻、地面，開關、插座洞口、消防栓的位置布局會極大影響到石材的排版和加工，如圖5所示，通過引入 BIM 能夠很好地解決該問題。

圖5 裝飾裝修——機電施工方案協(xié)同子流程

在外裝圍護結構或內裝異形造型結構的施工中，通過利用 BIM 可參數化的特征，能夠提升面板的排版效率并針對異形造型進行排版優(yōu)化。通過 BIM 直接導出的下料清單能夠為板材的工業(yè)化加工提供參數，實現設計生產的無縫對接。其作業(yè)流程如圖6所示。

3.3 基于 C/S 架構的裝飾裝修工程施工管理實施框架

圖6 面板采購加工子流程

當前 BI M在工程應用中還面臨著大量障礙，如工程人員 BIM 應用能力不足、基于 BIM 成果的協(xié)同方式對原有工作習慣構成調整、BIM 成果使用權限混亂等。為了有效地實現各參與方之間的信息傳遞、提升協(xié)作水平、降低 BIM 的應用難度，需要一個 BIM 協(xié)作平臺作為支撐。該平臺需要具備模型展示、模型信息傳遞、管理過程信息集成、共享、追蹤等功能，同時還需具備易上手、跨平臺能力強、操作簡便的特征。

Client/Server 架構（C/S架構）作為廣泛應用的軟件系統(tǒng)體系結構，可以充分利用客戶機和服務器兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務或工作負載在客戶機和服務器端進行合理分配［6］。在當前的 BIM 應用過程中，往往面臨龐大的通信數據量，三維模型呈現對客戶端硬件要求高，網絡連接速度及穩(wěn)定性要求高等問題。C/S 架構能夠很好地平衡運算負載及通信量，提升用戶的使用體驗。

實施框架包括：模型創(chuàng)建標準、協(xié)同平臺的應用規(guī)定、基于 BIM 的工作流程、信息交換需求規(guī)則、BIM 服務團隊的職責、BIM 具體應用規(guī)劃等。

4 案例分析

4.1 項目基本情況

中鐵大橋局橋梁科技大廈，位于湖北武漢市漢陽區(qū)私信生態(tài)新城行政辦公區(qū)。大廈是集橋梁科技研發(fā)、辦公、國際學術會議、橋梁博覽等多種功能于一體的綜合體，總建筑面積 95 000 m2，其中機電安裝面積 70 000 m2、裝飾裝修面積 59 583 m2。該項目由中鐵二局裝飾裝修公司負責裝飾裝修總體設計及施工。

4.2 實施概況

在本項目中，BIM 服務小組首先根據框架對各參與方進行了明確，并對各參與方在項目實施過程中的角色進行了梳理，整理出了本項目的作業(yè)流程圖，如圖7所示。

圖7 基于BIM裝飾裝修工程設計施工流程

在此基礎上，通過對當前市場上所出現的各類基于 BIM 的協(xié)作平臺進行考察，分別從信息集成能力、信息交互能力、跨平臺能力、易用性等方面進行評估，最終選取 Revizto 作為本項目的協(xié)同管理平臺。根據梳理出的工作流程，在平臺中對各參與方的角色、信息使用權限等分別進行設置。

BIM 服務方在裝飾裝修設計過程中主要進行了設計模型的創(chuàng)建、裝飾效果呈現、設計協(xié)調等工作。在施工階段，主要進行了施工方案模擬、施工順序協(xié)調，現場輔助交底等工作。

4.3 實施成效

在本項目的實施過程中，BIM 作為協(xié)作平臺發(fā)揮了良好的作用。隨著 BIM 技術為各方大幅降低了溝通成本并避免了大量返工，各參與方均對 BIM 產生了依賴。業(yè)主方在面臨現場管理人員不足，管理能力有限的情況下依然能夠有效推動項目的順利開展，確保了項目在比正常情況減少 4 個月工期的情況下按時完工。直接產生了極大的經濟價值和社會價值。

通過 BIM 的實施，本項目在裝飾裝修方案設計，深化設計及與機電專業(yè)協(xié)同等方面均協(xié)助處理了大量的技術及管理方面的問題。其中發(fā)現機電深化圖紙問題 856 處，機電末端與裝飾協(xié)調 172 處，配合裝飾吊頂凈空調整進行管線綜合優(yōu)化 2 824 處。本項目 BIM 的實施獲得了包括業(yè)主、設計單位、各施工單位的一致認可，實施效果獲得了“魯班獎”評委的肯定，現在該項目已經獲得 2018～2019年度施工行業(yè)的最高榮譽“魯班獎”。

4.4 BIM 技術運用的不足

本項目運用BIM技術的不足主要有 3 點。第一，由于國內 BIM 技術在裝飾裝修專業(yè)的運用較少，在本項目實施初期，BIM 團隊對業(yè)主單位的項目管控能力，和施工單位的協(xié)調能力和施工能力不了解，表現出了多種不適應的情況。如：協(xié)調不暢，模型成果落地不到位、施工單位對新技術的運用產生抵觸情緒等。第二，在本項目的實施過程中，已基本搭建了 BIM 在裝飾裝修施工管理過程中的框架。但由于裝飾材料供應商尚未具備 BIM 技術的應用能力，故沒有開展裝飾材料預加工，現場進行裝配式安裝的相關工作。第三，由于業(yè)主方及施工方現場管理團隊中造價專業(yè)人員并未掌握使用 BIM 成果進行造價管理的能力，故在本項目中也并未開展裝飾裝修工程的造價管理工作。

5 結 論

BIM 在裝飾裝修工程中的應用為提升效率降低成本提供了有效的途徑。然而 BIM 的應用對工程人員的信息技術能力和專業(yè)水平以及企業(yè)的信息化水平都提出了更高的要求。同時，在宏觀層面又缺乏成熟的規(guī)范及標準的約束。因此，在廣泛開展 BIM 應用之前，相關企業(yè)應當在人才培養(yǎng)、硬件配置、組織架構、BIM 數字資源庫、管理制度等方面做好準備工作。

本文通過對裝飾裝修工程施工管理信息傳遞需求進行分析，探索了裝飾裝修工程的實施流程，以及其中各個任務的信息交換需求，搭建了信息交互的框架。通過分析引入 BIM 對裝飾裝修實施組織架構及流程帶來的影響，構建了基于 C/S 架構的裝飾裝修工程施工管理實施框架。通過在中鐵大橋局橋梁科技大廈項目中的實際應用，對該框架的適用性進行了驗證，為裝飾裝修工程中的 BIM 應用提供了實施依據與參照標準。在研究過程中僅對裝飾裝修工程的主要參與方進行了研究，對于裝飾裝修施工方中的各個細分專業(yè)之間的信息傳遞機制尚未進行深入探索。為了給裝飾裝修企業(yè)，尤其是施工企業(yè)構建更為適應中國行業(yè)實踐環(huán)境的基于 BIM 的管理實施框架，在后續(xù)研究中，將著重對各細分專業(yè)的信息需求、交互環(huán)境進行更為詳細的研究，更全面地提升 BIM 為企業(yè)帶來的價值。