馬 戈
(山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院,山西 太原 030000)
隨著我國建筑業(yè)工業(yè)化發(fā)展背景下,BIM技術(shù)在建筑業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用,越來越多的展現(xiàn)出科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢。在這個過程中,由于BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及在裝飾設(shè)計行業(yè)當(dāng)中還是基于傳統(tǒng)設(shè)計建造理念以及其他一些問題,阻礙了BIM技術(shù)在裝飾行業(yè)中的發(fā)展。因此,在實際的設(shè)計過程中,設(shè)計者們?nèi)绾胃咝А⒏?jīng)濟(jì)、更方便的使用BIM技術(shù)來進(jìn)行設(shè)計、施工及管理,是值得探討的。
BIM建筑信息模型(Building Information Modeling)是將現(xiàn)在傳統(tǒng)的獨立的二維設(shè)計(CAD)和三維設(shè)計(3DMAX)建造方式向整體的三維數(shù)字化設(shè)計方式轉(zhuǎn)變的革命性技術(shù),在3D的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的升級,形成4D效果圖,這對建筑施工的各個環(huán)節(jié)具有一定的監(jiān)控功能,能夠有效的檢測施工的質(zhì)量[1]。
近年來,大量的BIM技術(shù)在建筑裝飾行業(yè)當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用。在具體的項目中將專業(yè)、抽象的二維設(shè)計轉(zhuǎn)換為三維直觀化的虛擬仿真圖,使得業(yè)主、專業(yè)設(shè)計師、施工現(xiàn)場管理人員等項目相關(guān)人員通過可視化的BIM建筑信息模型進(jìn)行高效的協(xié)調(diào),避免因誤解或溝通不及時造成不必要的設(shè)計錯誤,提高設(shè)計質(zhì)量和效率,大大降低返工成本;其次BIM通過仿真圖預(yù)先模擬施工過程和預(yù)期效果,盡最大可能實現(xiàn)“零碰撞、零沖突、零返工”。最后,通過碰撞檢查、空間優(yōu)化等,對裝飾裝修設(shè)計進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化,并對關(guān)鍵節(jié)點從不同維度出圖,提高了施工圖紙出圖效率和精度,減少施工過程誤差。
對于BIM技術(shù),可以將其看作是一種建筑信息模型,主要是在工程項目建設(shè)中,依據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,構(gòu)建相應(yīng)的三維模型,配合數(shù)字化手段,創(chuàng)建與建筑工程項目建設(shè)實際相符合的工程信息庫,同時要結(jié)合項目建設(shè)需求,建立相應(yīng)的建筑構(gòu)建幾何、專業(yè)屬性、運動行為等信息,促使建筑工程設(shè)計可以更加有序的進(jìn)行[2]。
在對于建筑裝飾設(shè)計的過程中設(shè)計人員通過引入BIM技術(shù),從而整合設(shè)計項目的各種信息,一方面能夠更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行裝飾設(shè)計,保證了其設(shè)計的科學(xué)性、真實性;另一方面,把整個設(shè)計過程進(jìn)行了信息化的編輯,從而使得整個設(shè)計以數(shù)字化、信息化的方式呈現(xiàn)出來,能把整個設(shè)計分部工程的各個屬性參數(shù)清晰明確的展現(xiàn)出來,方便設(shè)計人員進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到了工程項目的可視化,形象化的目的。這樣的做法凸顯出的優(yōu)勢有很多,例如可以預(yù)先估算出工程量,作出成本預(yù)估,另外大大提高了設(shè)計效率,同時節(jié)約時間成本。
國內(nèi)建筑信息模型(Building Information Modeling)起步較晚,這與傳統(tǒng)的建筑建造觀念有很大關(guān)聯(lián),傳統(tǒng)建筑建造觀念中各種構(gòu)件造型各異,種類繁多,以及設(shè)計與施工之間的配合較差,不能有效做到“所見即所得”等諸多問題,因此,導(dǎo)致在整個工程的設(shè)計和施工階段,出現(xiàn)一些設(shè)計與業(yè)主溝通不暢、增加成本、增加施工工期等方面的問題。
BIM的出現(xiàn)恰恰通過建筑建造前期的計算機(jī)信息化模型的模擬,解決了這些問題,并且近年來已經(jīng)應(yīng)用于一些大型標(biāo)志性建筑中,例如:上海中心大廈、上海世博會中的一些場館建筑等。隨著BIM不斷的推廣和發(fā)展,在一些小型或者小規(guī)模的建筑建造中也已有所應(yīng)用。例如福建省建筑設(shè)計研究院的設(shè)計項目,其中70%~80%都已經(jīng)采取BIM的手段進(jìn)行設(shè)計。由此可見,國內(nèi)BIM正處于一個高速發(fā)展的時期,并且在不斷增長的過程中,涉及到諸多領(lǐng)域,也包括了建筑裝飾設(shè)計。
國內(nèi)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》還在編制階段,但是相應(yīng)的住建部編制的建筑業(yè)“十二五”規(guī)劃明確提出要推進(jìn)BIM協(xié)同工作等技術(shù)應(yīng)用,普及可視化、參數(shù)化、三維模型設(shè)計,以提高設(shè)計水平,降低工程投資,實現(xiàn)從設(shè)計、采購、建造、投產(chǎn)到運行的全過程集成運用。因此,BIM建筑信息模型的發(fā)展以及價值是值得研究和應(yīng)用的。
從發(fā)展現(xiàn)狀來看,首先,建筑裝飾裝修過程當(dāng)中需要用到造型各異,種類繁多的各種裝飾構(gòu)件、設(shè)備、家具、陳設(shè),在這些細(xì)節(jié)設(shè)計與施工中,BIM的出現(xiàn)在一定程度上使設(shè)計提升了效率,避免了諸多設(shè)計問題,但是BIM技術(shù)在建筑裝飾裝修中的應(yīng)用還并不是那么全面,其次,由于建筑裝飾裝修大部分還是基于傳統(tǒng)的建造觀念以及施工管理過程中仍然存在許多問題,嚴(yán)重阻礙了建筑裝飾裝修行業(yè)的迅速發(fā)展。
例如應(yīng)用BIM技術(shù)完成一棟某普通住宅樓內(nèi)部裝飾裝修項目。
利用BIM技術(shù)將設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型,就是在建筑BIM模型的基礎(chǔ)上繪制室內(nèi)裝飾構(gòu)件三維模型從而使得各個設(shè)計節(jié)點呈現(xiàn)出可視化效果(見圖1)。在整個裝飾設(shè)計項目過程中,涉及到設(shè)計、建造等方面的都可以在三維的可視化圖紙中進(jìn)行方案的溝通探討。
在裝飾裝修設(shè)計的過程中,最重要的是對于室內(nèi)裝飾裝修設(shè)計細(xì)節(jié)的把控,在這個過程中,涉及到的例如裝飾構(gòu)件、家具、空間界面、綠化小品等方面的材質(zhì)、色彩搭配、照明光源的設(shè)置等就會影響著最終的設(shè)計效果。因此,無論是在最初的概念設(shè)計階段,還是中期的深化設(shè)計階段都可以通過BIM技術(shù)來達(dá)到圖紙可視化的基礎(chǔ)上做到虛擬現(xiàn)實的表達(dá)效果,真正做到“所見即所得”,對于裝飾細(xì)部的設(shè)計能夠充分的、清晰的展現(xiàn)出來。
在與業(yè)主溝通過程中,利用BIM技術(shù)數(shù)據(jù)庫,在整個可視化的模型中直接替換裝飾裝修細(xì)部的材質(zhì),可以為裝修效果提供多元化的選擇,同樣,設(shè)計人員也可以在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行方案的深入推敲設(shè)計,確定整個裝飾設(shè)計的整體風(fēng)格設(shè)置、材質(zhì)表達(dá)、燈光布置等等設(shè)計細(xì)節(jié)的細(xì)致分析,從而保證了設(shè)計質(zhì)量(見圖2)。
例如以室內(nèi)設(shè)計地面鋪設(shè)瓷磚為例,利用BIM信息化模型能夠輕松便捷的確定出地面瓷磚鋪設(shè)的排版問題,方便施工提料和對非標(biāo)瓷磚在工廠的切割定型,解決現(xiàn)場切割的問題。除此之外,在整個可視化信息模型中,還可以進(jìn)行室內(nèi)凈高分析、模擬逃生分析、整個工程的施工質(zhì)量管控,以及運維過程中的應(yīng)用等功能,這是傳統(tǒng)設(shè)計觀念無法達(dá)到的。
在施工過程中,BIM技術(shù)的應(yīng)用可以做到隨時隨地快速的、直觀的將施工計劃與實際施工的進(jìn)展進(jìn)行比對,大大減少建筑質(zhì)量問題、安全問題,并且在前期可以進(jìn)行設(shè)計上的碰撞檢查,避免或者減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性,同時優(yōu)化工程設(shè)計(見圖3)。在這個過程中,設(shè)計人員和施工人員甚至是業(yè)主,都可以通過多終端來了解整個項目的相關(guān)信息,可以支持手機(jī),iPad,PC,VR,AR等多終端播放,隨時隨地進(jìn)行項目的溝通、決策。
在建筑設(shè)計中,應(yīng)用BIM技術(shù)之前,可以通過BIM對整個建筑項目進(jìn)行分析,將其中不必要的環(huán)節(jié)去掉,這樣就能在建筑設(shè)計中逐步提高建筑物的綜合布置效果,從而滿足實際要求[3]。在傳統(tǒng)的設(shè)計建造觀念中,設(shè)計所提供的都是二維平面的圖紙,在施工過程中,存在施工人員會根據(jù)自身的施工經(jīng)驗和一些想法進(jìn)行現(xiàn)場的施工判斷和決策,因此,很可能造成設(shè)計圖紙與實際施工過程的差異,導(dǎo)致工程的施工沖突,從而需要進(jìn)行返工并且造成不必要的損失。那么,在引入BIM技術(shù)的同時,重點要以設(shè)計為核心,把原有的二維圖紙生成三維可視化信息模型,在這個模型中,施工人員、設(shè)計人員以及業(yè)主可以通過信息化模型進(jìn)行施工前以及施工過程中的溝通與決策,使得施工人員能夠進(jìn)一步更加詳細(xì)的了解設(shè)計的思路要點以及業(yè)主的需求,避免上述錯誤及沖突的產(chǎn)生。
在以往的施工管理過程中,存在一些例如面對堆積如山的項目資料,找不到自己想要的;施工流程變更冗長復(fù)雜,延誤數(shù)周或數(shù)月,耽誤了項目進(jìn)度;團(tuán)隊項目實施現(xiàn)狀知之甚少,信息不對稱;任務(wù)快要逾期才知道執(zhí)行中斷,找不到原因;施工現(xiàn)場老問題遲遲得不到解決,多方扯皮職責(zé)不清等等這樣的棘手問題,BIM技術(shù)的應(yīng)用,不僅僅是把二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型,更加強(qiáng)大的優(yōu)勢在于整個施工過程的管理以及后期的運營維護(hù)方面的精準(zhǔn)管理。最簡單的例子就是比如在以往的建筑工程設(shè)計中,面對大量的工程量的計算,可以借助表格,公式編制等方法,但是依舊避免不了錯誤的產(chǎn)生。BIM技術(shù)的應(yīng)用,可以結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù),自動進(jìn)行計算,同時進(jìn)行修改時,可以輸入新的數(shù)據(jù)實現(xiàn)調(diào)整,這就在很大程度上提高建筑設(shè)計工作效率[4]。
針對個別項目案例,可能比較適合使用BIM技術(shù),但是,現(xiàn)狀的發(fā)展往往不盡如人意,大部分的工程項目還是基于傳統(tǒng)的設(shè)計建造觀念,整個建筑業(yè)也在積極推動發(fā)展BIM技術(shù)的應(yīng)用,但是能形成標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、普遍性還有一段距離要走。在建筑工業(yè)化發(fā)展的背景下,裝飾行業(yè)的發(fā)展也在悄然改變,從傳統(tǒng)的建造方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檠b配式建筑,那么,BIM的應(yīng)用是否還值得推廣,在我看來,這兩者并不沖突,因為BIM技術(shù)還是一個涉及面很廣的新型技術(shù),可以滿足不同項目不同的建設(shè)以及管理需求。因此,對于BIM技術(shù)的發(fā)展,能夠形成產(chǎn)業(yè)化是至關(guān)重要的。
BIM技術(shù)是包含多環(huán)節(jié)的應(yīng)用技術(shù),我們不僅僅要把BIM技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計過程中去,更要把BIM技術(shù)廣泛的應(yīng)用到整個施工過程的管理方面,這樣,才能更好的體現(xiàn)出BIM技術(shù)的優(yōu)勢,才能做到提高效率,節(jié)約成本的作用。
BIM技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)很明顯了,無論是綠色辦公建筑,還是裝配式建筑,以及美麗鄉(xiāng)村和新農(nóng)村建設(shè),都離不開高品質(zhì)、低功耗的綠色建筑,在不同的建筑類型的發(fā)展下,應(yīng)該更加明確推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用,把高效、節(jié)能的理念貫穿到建筑設(shè)計以及裝飾設(shè)計當(dāng)中去,是我們建筑業(yè)以及裝飾行業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。當(dāng)然,要達(dá)到工業(yè)化,還需要正確的政策引導(dǎo),來促進(jìn)BIM技術(shù)的健康發(fā)展。