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1 前言

在裝飾施工環(huán)節(jié)中，由于裝飾造型復雜多樣、模型信息量巨大、文件組織和協(xié)同關系復雜等原因，裝飾BIM階段注重于空間、圖紙以及模型數(shù)據之間的關聯(lián)，制定輔助說明文檔，理清裝飾專業(yè)和其他專業(yè)建筑信息模型的邏輯關系，及時對項目前期資料進行整理，對其他專業(yè)模型及數(shù)據采集，從而對裝飾模型迅速定位至關重要，起到了關鍵性作用[1]。

2 原始數(shù)據的作用

原始數(shù)據獲取將信息交換的過程劃分為建筑生命周期和參與方兩個維度[2]。BIM的生命周期分為規(guī)劃、設計、建造、運維、拆除等階段； 參與方分為業(yè)主、建筑、結構、設備、造價等專業(yè)。根據不同參與方的需求，在不同建設階段中，需要傳遞的數(shù)據是不同的。在裝飾BIM階段通過獲取原始數(shù)據，有著重要的意義，通過以下四個方面總結分析：

(1)輔助模型構建

裝飾單位進場，其BIM數(shù)據庫的模型細度不完善，獲取原始數(shù)據可以快速提供支撐裝飾工程BIM模型所需要的數(shù)據信息，有效提升裝飾工程BIM模型創(chuàng)建的效率與質量。

(2)工程信息共享

獲取的原始原始數(shù)據可以利用裝飾BIM模型進行協(xié)同管理和數(shù)據共享，通過項目數(shù)據的匯總、拆分、對比分析，為裝飾施工工作提供參考依據。如場地模型可以提前策劃整個現(xiàn)場的道路情況以及臨建設施的布置位置，為裝飾單位材料進場，安全通道預設，材料堆放等工作做計劃，在臨建施工更直觀地指導現(xiàn)場，表現(xiàn)直觀，符合施工真實情況，對施工現(xiàn)場提供參考和指導意義。

(3)精確算量

獲取原始數(shù)據，可以輔助計算工程量，預算的效率、精度大大提高。通過獲取數(shù)據的獲取可以讓相關管理線條快速準確地獲得其他專業(yè)工程基礎數(shù)據，為裝飾施工的人、材、機等資源提供了有效參考，大大減少了資源，物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費，為實現(xiàn)限額領料、消耗控制提供了技術支撐，節(jié)省了成本。

(4)碰撞深化

獲取原始數(shù)據及相關工程信息后，通過裝飾工程BIM模型與相關專業(yè)模型進行對比分析，檢查是否碰撞，施工方案是否滿足要求，保證裝飾模型的有效性、精確度。對于復雜的構造節(jié)點，利用裝飾模型作參考，進行深化設計和方案優(yōu)化，使得構造節(jié)點更具符合性、可操作性和經濟適用性[3]。

3 BIM原始數(shù)據獲取途徑

在BIM的理念里，建筑全生命周期中，BIM數(shù)據是一個被循環(huán)利用和增量附加的過程，從設計到施工，再到運維是逐步深化的過程，但每個階段的BIM數(shù)據因為其應用場景的不同[4]，都有其關鍵的要素和特征。裝飾項目前期支持性文件的獲取工作將越來越重要，它已是裝飾項目建設必不可少的重要階段。

3.1 技術文件獲取

通過對其他單位圖紙獲取(如圖1所示)，對所有施工圖紙分析先了解整個工程的整體概況、重難點部位以及需要單獨建立BIM構件庫[5]。確定施工圖合理性、有效性，并以此為據確定電子版圖紙全面、準確。并按輕重緩急制定深化程序及出圖計劃。進一步深化，并對圖紙進行處理，清理圖層及非必要部分，使其能夠運用到模型中去，以達到外部參考作用。

收集其他技術文件等資料，對裝飾BIM進行進一步論證和定位，確定圖紙施工可行性，為項目施工決策提供依據，對重大、復雜節(jié)點技術問題進行研究，落實技術方案，獲取文字說明和適應裝飾施工需要的圖標資料等。比如裝飾招標文件，投標設計方案，其他專業(yè)設計變更等。

圖1 技術文件

3.2 其他專業(yè)模型獲取

項目前期收集其他專業(yè)整體BIM模型，其他專業(yè)應包含建筑，機電，結構等專業(yè)模型(如圖2所示)，以便對工程整體概況有一個大體了解。裝飾模型建立后期全專業(yè)模型整合做好充分準備。整理其他專業(yè)模型，結合圖紙，可以發(fā)現(xiàn)裝飾專業(yè)施工可行性問題，提前做好技術方案確認。

其他專業(yè)模型時根據實際問題建立起并實施有效的模型，裝飾單位利用其他單位模型進行預測，對可碰撞問題精度分析。與其他專業(yè)發(fā)生碰撞問題，及時上報業(yè)主、監(jiān)理，反饋給設計方，提出修改方案，設計變更。

隨施工進展的現(xiàn)狀，根據其他模型重新規(guī)劃下一步動態(tài)工作流程，制定施工進度，使其施工管理人員可參考隨裝飾進度更新重新分派工作，其他專業(yè)模型獲取輔以決策作用。根據其他專業(yè)模型進行進度控制分析，達到裝飾單位有效掌握工程進度使其工程如期順利完工?；讷@取的有效模型屬性配合對應的分部分項的施工進度計算裝飾材料用量與成本費用等信息，達到有效物料調度與成本管控。以其他單位模型配合裝飾BIM模型組件流程行為仿真，通過實際工程進展與預計施工進度相互比較，使其裝飾BIM模型反饋工程信息可視化。配合后期裝飾專業(yè)BIM模型構建，以及模型組件施工信息查詢，作業(yè)項目進度與成本的實時更新與模型更新[6]。

圖2 非裝飾BIM模型

3.3 現(xiàn)場數(shù)據采集

由于裝飾一般為造型多樣化，空間三維均為不規(guī)則造型，針對裝飾工程特點，在施工前將進行現(xiàn)場數(shù)據采集，一般手段為通過三維掃描獲取相關數(shù)據[7]。

對現(xiàn)場原始建筑尺寸的測量(如圖3所示)，包括：墻、地面尺寸、天花尺寸、立面尺寸、燈具位置、開關插座位置、給排水管道等。

圖3 現(xiàn)場數(shù)據采集

根據總包方提供的基準定位標高、軸線和其他定位點，參照《工程測量規(guī)范》進行施工現(xiàn)場的放線和定位工作。施工過程中對基準定位標高、軸線和其他定位點的復核、校驗。

通過三維激光掃描施工現(xiàn)場得到真實、準確的數(shù)據，通過三維激光掃描儀對現(xiàn)場土建、機電信息進行全方位的數(shù)據采集，后期通過采集的信息與裝飾BIM模型信息進行比對，找到其與裝飾BIM信息是否偏差，其偏差值是否滿足裝飾要求，以保證裝飾模型的有效性及精度和質量。比如全自動三維測量儀，它是傳統(tǒng)直線測量的一種升級——利用紅外技術自動(或手動)獲取空間數(shù)據[8]。其獲得的數(shù)據是空間的、三維的點數(shù)據，其點密度介于傳統(tǒng)測點和三維激光掃描儀的點云數(shù)據之間。這種設備不僅可以獲取原始數(shù)據，還可以配合圖紙放樣，同時可以進行快速創(chuàng)建鉛錘、快速點位放樣、快速平行線放樣、抄平測量、高度標定、高度跟蹤等多用途[9-10]。測量距離可以在30～50m，精度可以達到1mm。儀器支持DXF、CSV導入、DXF、CSV、TXT、JPG導出，為制圖、建模提供原始三維數(shù)據。

4 數(shù)據采集處理方法

施工數(shù)據采集與處理是為使精裝模型更依托實際尺寸、避免由于施工誤差導致的尺寸偏差影響精裝模型，利用傳統(tǒng)測量方法或三維掃描等方法，為BIM模型搭建提供原始數(shù)據并獲取原建筑模型的過程[11]。尺寸現(xiàn)場尺寸數(shù)據的復核對于BIM與裝飾裝修工程的結合尤為重要。

4.1 三維激光掃描

近年來，三維掃描技術逐漸發(fā)展創(chuàng)新并與BIM技術深度結合。通過三維掃描儀可在短時間內測量原始建筑尺寸(如圖4所示)，生成的點云、圖紙及模型可以導入BIM相關軟件。利用三維掃描儀獲取彩色點云數(shù)據，利用點云處理軟件進行配準，通過插件導入BIM核心軟件生成模型。對于改建工程，應用三維掃描技術可大大節(jié)省原始數(shù)據獲取的時間、人力及物力。

圖4 三維掃描儀獲取數(shù)據

利用三維掃描技術獲取的點云數(shù)據的數(shù)據量大且不規(guī)整[12]，若直接導入我們的常規(guī)建模軟件中則無法生成可行性高的實用模型。故需要通過點云數(shù)據處理軟件對點云進行加工整合，再生成模型。常見的點云處理軟件有SCENE、Infipoints、Edgewise等。然而點云處理軟件的數(shù)據擬合存在一定的誤差，且對后期校準的精度要求較高，同時也對儀器的使用技能要求較高，故現(xiàn)存的點云處理軟件依然存在一定的不足，各公司可以按照需求的不同進行軟件二次開發(fā)，來提高點云數(shù)據的實用價值。

4.2 基于云端平臺數(shù)據處理

利用三維掃描技術將點云數(shù)據導入到數(shù)據云平臺，通過云平臺基于云端服務器進行數(shù)據處理[13]，達到有效協(xié)同且高效的目的，還能夠結合云平臺BIM數(shù)據庫關聯(lián)材料材質、產品信息等數(shù)據(如圖5所示)，為后期運維階段提供有效支撐。還有一種方法，就是在模型繪制軟件中自行整合處理，達到更加精準有效的模型，為后期數(shù)據提供基礎，模型自行整合流程研究(如圖6所示)。

圖5 基于云端平臺數(shù)據

圖6 模型數(shù)據整合處理流程圖

5 數(shù)據格式簡述

5.1 軟件格式多樣化

在建筑環(huán)境產業(yè)中，應用了多種設計和分析軟件以及重復的數(shù)據需求，BIM軟件形形色色，每個軟件應用的是專有格式的數(shù)據表示[14]。每一個軟件工具以一種專有格式在內部存儲數(shù)據，這阻礙了軟件的互操作性，導致無法兌現(xiàn)合作、協(xié)調及溝通的承諾。缺乏軟件互操作性己經成為BIM在建筑環(huán)境產業(yè)進展緩慢的一個主要原因。由于涉及到的數(shù)據種類繁多，數(shù)據的格式也多種多樣。獲取原始數(shù)據的文件格式，應使用項目級統(tǒng)一的軟件版本。常用的模型文件格式如表1所示。

5.2 常見BIM軟件格式

現(xiàn)階段BIM模型信息的交換需要開放的數(shù)據標準IFC格式，但專業(yè)軟件在其發(fā)展的過程中己形成獨有的數(shù)據格式標準，信息的表達與交換需要兩者很好地結合。BIM模型產生于建模軟件，以建模軟件內部的數(shù)據格式表達，如Revit的RVT格式、ArchiCAD的pln等。這些軟件的數(shù)據格式并不開放，卻與軟件兼容性最好，能完整準確反映所描述的信息[15]。下面是使用最普遍的格式的說明：

CATPart是Digital Project所使用的文件格式。不同方面的設計內容可能會被存儲在幾個不同的CGR文件中，為了得到一個完整的BIM模型，需要將多個文件整合在一起。

DXF是一種輕量化的壓縮格式，主要目的是用于在網絡上發(fā)布和審核設計以及作為簡單的交互式應用開發(fā)的數(shù)據源。

PLN是直接支持BIM數(shù)據的一種專有表示。PLN格式，保存ArchiCAD中，項目檔案可以包括多個CAD設計(.PLA文件)以及庫零件。

RVT格式文件需要用Revit 軟件打開，Revit是當前市場常用的一款三維BIM設計軟件。

STP產品數(shù)據標準交換格式，盡管這不是專有格式，但它是一種通用的國際標準CAD格式。

表1 原始數(shù)據格式

序號內容軟件交付格式 備注1模型成果文件ArchiCAD?.pla/.pln依據所采用的BIM軟件格式,轉換為項目統(tǒng)一的通用格式。Autodesk-Revit?.rvtCatia?.stp/?.igsTekla?.db1SkechUp.skpRhino.3dmDigital Project.CATPartCivil 3D.dat/.nez3ds MAX.3dsMaya.ma/.mbBIM5D(廣聯(lián)達).igmsTHS-3DA2(斯維爾).jgk魯班BIM.lbimiTWO(RIB).rpa/.rpd輔助算量,集成管理2性能分析Ecotect.eco/.mod模型檔案,交互式分析PKPM Sun?.t/?.out圖形文件/計算參數(shù)文件ANSYS Fluent.cas數(shù)據庫文件3點云處理FARO.fls/.fws4瀏覽文件Navisworks?.nwd.nwcBentley?.dgn3dxml?.3dxml5視頻文件 Audio Video Interactive?.avi原始分辨率不小于800?600,幀率不少于15幀/秒,時間長度應能夠表達所體現(xiàn)的內容。Windows Media Video?.wmvMoving Picture Experts Group?.mpeg6圖片文件Photoshop、ACD?.jpeg分辨率不小于1280?720。?.pngPhotoShop.tif/.jpg7辦公文件Office Word?.doc/?.docxOffice Excel?.xls/?.xlsxOffice PowerPoint?.ppt/?.pptxAdobe?.pdfProject.mpp主要應用進度管理VISIO.vsd流程圖反映8圖紙文件AutoCAD.dwg.dxf9虛擬渲染FUZOR.che/.fzmV-RAY.vrimg

3D(輕便文件格式)和DWF一樣，這種格式主要用于模型視圖的數(shù)字化發(fā)布供人們審核而不能被輸入到設計或分析軟件包，數(shù)據標準是數(shù)據存儲標準的核心內容。

IFC是目前最廣為接受的數(shù)據標準，IFC的開放性在數(shù)據共享與交換中發(fā)揮作用[15]。IFC標準是建筑前生命期內各方進行信息共享與交換的基礎。

6 結論

在裝飾工程中，獲取原始數(shù)據對BIM模型創(chuàng)建有著重要的意義。無論設計、施工還是造價都得到了有效的體現(xiàn)。讓裝飾BIM有效整合到全專業(yè)BIM中去，使竣工模型更加完善，為運維階段打下堅實的基礎[16]。

在設計方面，BIM數(shù)據輔助裝飾模型創(chuàng)建，研究空間形態(tài)，減少設計錯誤，提升室內設計效果； 在施工方面，讓裝飾工程真正落地，有效表達出設計的思想與設計效果，保證裝飾工程的有效性與精確度； 在造價方面，獲取上游模型信息，準確統(tǒng)計相關構件的數(shù)據[17]，為項目提供數(shù)據參考，為項目節(jié)約成本，實現(xiàn)成本有效管控，減少資源浪費。