【摘要】住宅樓盤室內(nèi)設(shè)計中,傳統(tǒng)的二維CAD設(shè)計方式在處理大規(guī)模復(fù)雜項目時暴露出許多問題,設(shè)計周期長、修改困難、協(xié)調(diào)溝通成本高,已不能適應(yīng)快速高效的住宅樓盤項目設(shè)計需求。而基于信息化和可視化的BIM技術(shù)為解決這些問題提供了新的思路。文中以BIM技術(shù)在住宅樓盤室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用為背景,探討了借助BIM技術(shù)優(yōu)化室內(nèi)設(shè)計流程,提高設(shè)計質(zhì)量和效率,以更好地滿足快速增長的住宅設(shè)計需求。
【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);住宅建筑;室內(nèi)設(shè)計
【中圖分類號】TU17" " " 【文獻標志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028(2024)03-0011-03
0 引言
BIM技術(shù)作為當(dāng)代建筑設(shè)計領(lǐng)域的重要成果,通過實現(xiàn)設(shè)計信息的集成與協(xié)同,極大提高了設(shè)計的質(zhì)量和效率。在室內(nèi)設(shè)計實踐中,BIM技術(shù)為設(shè)計師提供了一個信息豐富、過程可視化的工作平臺,支持從多個維度考察設(shè)計方案,進行方案模擬和優(yōu)化,大幅度縮短了設(shè)計周期,減少了設(shè)計修改對項目計劃的影響。尤其是對于規(guī)模龐大、設(shè)計復(fù)雜的項目,如大型住宅樓盤,BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢更加明顯。為推動BIM技術(shù)在我國室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用,本研究擬以住宅樓盤室內(nèi)設(shè)計為例,通過分析BIM技術(shù)應(yīng)用情況和存在問題,探討B(tài)IM技術(shù)如何幫助優(yōu)化住宅樓盤的設(shè)計流程,并提出針對性的對策建議,以達到提高住宅樓盤室內(nèi)設(shè)計質(zhì)量和效率的目的。
1 傳統(tǒng)設(shè)計流程的局限性分析
1.1 設(shè)計修改困難
實際室內(nèi)設(shè)計過程并不是一蹴而就的,難以避免需要反復(fù)修改。傳統(tǒng)基于CAD的室內(nèi)設(shè)計,當(dāng)設(shè)計方案需要進行調(diào)整時,設(shè)計師需要手動打開所有的相關(guān)圖紙,包括平面圖、立面圖、細部構(gòu)造圖、材料表等[1]。因為CAD二維圖紙之間缺乏關(guān)聯(lián)和約束關(guān)系,一個設(shè)計變更會導(dǎo)致多個圖紙不一致。設(shè)計師需要對每張圖紙仔細檢查,發(fā)現(xiàn)不一致之處后再進行修正,這樣的工作量是巨大的。且由于手工修改難免出現(xiàn)遺漏的情況,經(jīng)常到施工時還會發(fā)現(xiàn)圖紙存在問題,不得不再返工修改設(shè)計圖,進一步延長設(shè)計周期??梢哉f,這種低效的設(shè)計修改方式嚴重制約了設(shè)計質(zhì)量和進度,設(shè)計師耗費大量時間重復(fù)對圖紙進行修改,而仍然無法消除設(shè)計圖紙的潛在錯誤(如表1所示)。因此,建立設(shè)計信息的關(guān)聯(lián)和一致性檢查機制是優(yōu)化傳統(tǒng)設(shè)計流程的重要途徑。
1.2 設(shè)計方案表達困難
傳統(tǒng)的二維CAD設(shè)計流程中,設(shè)計方案難以直觀地表達空間效果,這嚴重制約了設(shè)計創(chuàng)意的實現(xiàn)。在設(shè)計初期,設(shè)計師主要依靠平面布局圖來表達設(shè)計構(gòu)思,而平面圖難以展示空間的立體感和層次變化[2]。設(shè)計師需要通過想象在腦海中還原整個三維空間效果,這對設(shè)計師的空間想象能力要求非常高。在設(shè)計方案定稿后,還需要耗費大量時間制作效果圖和手工模型來幫助客戶理解設(shè)計方案。但即便是效果圖和模型,也只能粗略還原設(shè)計的實際效果。缺乏對設(shè)計三維視覺效果的直接表達,會使優(yōu)秀的設(shè)計方案因客戶無法準確理解而被否決??梢哉f,二維CAD設(shè)計與設(shè)計師的創(chuàng)意脫節(jié),設(shè)計方案無法直觀地、真實地呈現(xiàn)給客戶,嚴重制約了優(yōu)秀創(chuàng)意的實現(xiàn),這已經(jīng)成為傳統(tǒng)設(shè)計流程的緊迫痛點。
1.3 設(shè)計方案難以驗證
傳統(tǒng)的二維CAD設(shè)計流程中,設(shè)計方案存在難以進行科學(xué)驗證的問題,這導(dǎo)致設(shè)計方案在實際施工中遇到阻礙。在設(shè)計階段,設(shè)計師主要依靠經(jīng)驗來判斷采光、通風(fēng)、流線組織等性能效果,而無法對設(shè)計方案進行定量的模擬分析和驗證[3]。例如對采光效果的判斷完全憑借經(jīng)驗,可能出現(xiàn)光照不均和過亮過暗的問題。對通風(fēng)效果的把握也存在疏漏,導(dǎo)致某些區(qū)域通風(fēng)質(zhì)量較差。沒有經(jīng)過科學(xué)的驗證手段,這些隱患到施工階段才會暴露出來,進而導(dǎo)致項目延期、重新設(shè)計等問題。傳統(tǒng)設(shè)計流程中設(shè)計方案難以進行性能驗證是非常大的隱患,它可能導(dǎo)致設(shè)計在實施中遇到難以預(yù)料的障礙,對項目的質(zhì)量、進度和成本都會造成不利影響。因此,開發(fā)設(shè)計性能分析和驗證的新技術(shù),使設(shè)計方案在虛擬環(huán)境中就能進行充分驗證,是傳統(tǒng)設(shè)計流程亟待解決的問題。
2 BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢
2.1 整合室內(nèi)設(shè)計信息
傳統(tǒng)的以CAD為主的室內(nèi)設(shè)計,不同專業(yè)之間信息交流與協(xié)調(diào)非常困難,很難有效將室內(nèi)結(jié)構(gòu)、暖通、電氣等各個專業(yè)的設(shè)計圖紙整合,容易導(dǎo)致管線設(shè)備布置與室內(nèi)結(jié)構(gòu)布局相沖突的問題。而BIM技術(shù)可以將結(jié)構(gòu)、機電、裝修等專業(yè)的三維設(shè)計信息集成到一個信息庫中,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,實現(xiàn)了多專業(yè)協(xié)同作業(yè)[4]。例如,室內(nèi)裝修設(shè)計師可以直接在BIM模型中看到暖通管線的具體位置和尺寸,避免產(chǎn)生裝修構(gòu)件與管線碰撞的錯誤。同時,當(dāng)某個專業(yè)設(shè)計發(fā)生調(diào)整時,可直接修改BIM模型,其他專業(yè)會自動更新,無需重復(fù)繪制設(shè)計圖紙,極大地減少了修改帶來的工作量??梢哉f,BIM技術(shù)打通了專業(yè)信息孤島,實現(xiàn)了真正意義上的設(shè)計數(shù)據(jù)協(xié)同和共享,大幅度減少了傳統(tǒng)設(shè)計流程中的信息遺漏和重復(fù)工作。
2.2 可視化的設(shè)計過程
BIM技術(shù)能夠支持室內(nèi)設(shè)計的可視化過程,從而讓設(shè)計師能夠更加直觀地評估不同的設(shè)計方案。傳統(tǒng)基于CAD二維技術(shù)的室內(nèi)設(shè)計,往往只能獲得平面效果圖,設(shè)計師需要腦補空間效果,這對設(shè)計素養(yǎng)要求很高。而BIM軟件可以快速生成三維模型,設(shè)計師可以實時查看設(shè)計效果,從多個角度審視空間組合關(guān)系,直觀地判斷功能區(qū)劃分、色彩搭配、家具布置等效果是否協(xié)調(diào)。這種虛擬空間操作使得設(shè)計創(chuàng)意得到全面釋放。同時,BIM技術(shù)也支持快速對比不同設(shè)計方案模型的效果。設(shè)計師可以保存多個設(shè)計版本,并實時切換查看,直觀對比每個版本的優(yōu)劣,比如對比開放式和隔斷式空間的采光效果,分析兩個方案的用空合理性。最后可以選擇設(shè)計效果最優(yōu)、最符合使用功能的版本,進行后續(xù)深化設(shè)計??梢哉f,BIM實現(xiàn)了設(shè)計過程的可視化,是傳統(tǒng)設(shè)計方法無法比擬的。
2.3 模擬與優(yōu)化設(shè)計方案
BIM進行性能模擬優(yōu)化的優(yōu)勢,使設(shè)計方案從概念設(shè)計上升到科學(xué)設(shè)計。BIM軟件內(nèi)置了各種性能分析模塊,可以對設(shè)計方案進行模擬,生成直觀的分析結(jié)果,如光照熱圖、采光照度曲線等,準確檢驗設(shè)計的合理性。例如進行采光模擬時,可能發(fā)現(xiàn)客廳區(qū)域采光不足,BIM可以直接優(yōu)化改造方案,增加對應(yīng)區(qū)域的窗戶面積或調(diào)整位置,再次進行模擬,直到采光效果達標。通風(fēng)模擬也可以檢驗每間房間是否通風(fēng)良好。如果某間臥室通風(fēng)質(zhì)量不佳,可以調(diào)整門窗位置,加入抽氣設(shè)施等手段提高通風(fēng)效果。這種方案優(yōu)化迭代可持續(xù)進行直至設(shè)計符合使用功能。BIM技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)計的“試錯-模擬-優(yōu)化”閉環(huán),將設(shè)計方案從可視化提升到可模擬化。設(shè)計師不再依賴經(jīng)驗,而可以通過科學(xué)的性能分析優(yōu)化設(shè)計,使之真正可實現(xiàn)。這是CAD二維設(shè)計所不具備的絕佳優(yōu)勢。
3 基于BIM技術(shù) 的住宅樓盤室內(nèi)設(shè)計流程優(yōu)化策略
3.1 BIM技術(shù)輔助規(guī)劃項目空間
建筑信息模型(BIM)技術(shù)在前期項目空間規(guī)劃中發(fā)揮著重要作用。借助BIM軟件生成的三維場地與建筑模型,設(shè)計師可以直觀地在虛擬空間內(nèi)進行功能區(qū)劃分和布局設(shè)計,快速形成空間規(guī)劃方案,大大提高了設(shè)計質(zhì)量和效率。具體而言,設(shè)計師首先根據(jù)項目總體需求建立三維模型,包含場地環(huán)境和樓層結(jié)構(gòu)信息,確定出項目的整體空間框架[5]。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計師利用BIM工具在虛擬樓層內(nèi)進行空間分割,設(shè)置起居室、衛(wèi)生間、陽臺等功能區(qū)位置和面積比例。同時,設(shè)計師可以給不同功能區(qū)設(shè)置使用屬性,如人員密度、照明標準等。借助BIM軟件的空間檢測功能,設(shè)計師可以評估功能區(qū)劃分的合理性,并不斷優(yōu)化調(diào)整方案,使之滿足使用要求。在三維空間環(huán)境中,功能區(qū)的布局效果一目了然。設(shè)計師可以快速確定功能布局方案,并直觀表達給業(yè)主。BIM技術(shù)成為項目前期空間規(guī)劃的重要手段,其三維視覺化的特點與輔助檢測功能,極大地提升了規(guī)劃設(shè)計的質(zhì)量與效率。
3.2 基于BIM技術(shù)的設(shè)計方案表達
在方案設(shè)計階段,BIM技術(shù)通過三維建模,能夠直觀地表達設(shè)計師的創(chuàng)意構(gòu)思。設(shè)計師可以快速在BIM軟件中創(chuàng)建出建筑物的整體量體,包含其體量結(jié)構(gòu)、內(nèi)部功能區(qū)劃分以及樓層高度關(guān)系[6]。在三維模型中添加材質(zhì)、燈光后,設(shè)計師可以真實呈現(xiàn)建筑外觀效果。在模型內(nèi)部,設(shè)計師可以快速布置家具、添加完整的室內(nèi)裝修材料,從而實現(xiàn)對室內(nèi)設(shè)計方案的三維可視化表達。設(shè)計師可以輕松地在模型內(nèi)部導(dǎo)航,從各個視角檢查設(shè)計效果,并進行必要的調(diào)整。這樣的三維可視化設(shè)計過程,極大地增強了設(shè)計創(chuàng)意的表達能力,設(shè)計師可以直觀地將創(chuàng)意構(gòu)思快速實現(xiàn)為三維方案。相較傳統(tǒng)二維設(shè)計,三維建模使設(shè)計思路得到更自由、完整地呈現(xiàn)??蛻粢部梢栽谌S模型中真實體驗空間效果,加深對設(shè)計方案的理解。可以說,三維建模是BIM技術(shù)實現(xiàn)設(shè)計創(chuàng)意可視化表達的重要手段,大幅提升了方案設(shè)計的質(zhì)量。
3.3 BIM統(tǒng)一繪制施工詳圖
在施工圖設(shè)計階段,BIM技術(shù)能夠統(tǒng)一繪制出高質(zhì)量的施工詳圖?;谕瓿傻腂IM設(shè)計模型,設(shè)計師可以快速生成各專業(yè)的施工詳圖,包括建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、設(shè)備施工圖等。不同于傳統(tǒng)二維設(shè)計,這些BIM生成的施工詳圖已經(jīng)包含了完整的三維信息,所有圖紙能夠保證100%一致。例如建筑施工圖中的門窗尺寸、墻體結(jié)構(gòu)都與結(jié)構(gòu)施工圖完全一致。同時,BIM系統(tǒng)可以智能生成材料化施工詳圖,精確標注每一個建筑構(gòu)件的尺寸、名稱、材質(zhì)參數(shù)等,從而指導(dǎo)工人正確施工。在后續(xù)施工過程中,如果設(shè)計變更,通過對BIM模型修改即可自動更新所有相關(guān)施工圖紙,從而節(jié)省了大量重復(fù)制圖時間,使得整個施工圖設(shè)計過程更高效精準??梢哉f,BIM實現(xiàn)了從設(shè)計模型到施工圖的智能轉(zhuǎn)換,統(tǒng)一輸出高質(zhì)量施工詳圖,為工地施工提供了可靠的信息支持,是建筑工程施工圖編制的重要技術(shù)途徑。
3.4 BIM實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)共享
在施工階段,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)工程項目的實時數(shù)據(jù)共享,改善多方協(xié)同?;贐IM模型搭建的集成化信息平臺,可以使項目參與各方如設(shè)計師、施工單位、監(jiān)理方、業(yè)主實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同工作。各專業(yè)人員通過terminal登錄BIM平臺,根據(jù)權(quán)限獲取設(shè)計模型、施工進度、質(zhì)量檢查以及材料設(shè)備等信息,實現(xiàn)了工程數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。例如,設(shè)計變更可以通過BIM平臺即時同步給施工方與監(jiān)理方,輔助他們及時調(diào)整施工計劃和進度。同時,質(zhì)量和安全問題也可以快速反饋給設(shè)計師與施工方,提高問題處理效率??梢哉f,BIM平臺打破了傳統(tǒng)工程數(shù)據(jù)孤島狀態(tài),實現(xiàn)了項目參與各方的信息互聯(lián)互通與高效協(xié)同,對于推動工程建設(shè)提質(zhì)增效發(fā)揮著重要作用。
3.5 BIM的設(shè)備維保計劃制定
在項目后期管理階段,BIM技術(shù)可以輔助進行設(shè)備維保計劃的制定。針對項目各類電氣、給排水、通風(fēng)等設(shè)備,管理方可以在BIM模型中標注設(shè)備的位置、型號參數(shù)、使用年限等信息。BIM技術(shù)可以據(jù)此自動生成設(shè)備臺賬,并智能分析出不同系統(tǒng)及設(shè)備的保養(yǎng)周期,形成規(guī)范的設(shè)備維保時間表。在實際運維中,管理人員只需登錄BIM平臺,查閱設(shè)備維保計劃表,即可安排具體的維保工作,并將實施結(jié)果反饋到BIM系統(tǒng)中。平臺會自動對比計劃進度,發(fā)送維保提醒,確保各項工作按計劃開展。BIM技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)化的設(shè)備維保管理,不僅提高了計劃制定效率,也使得實際運維工作更加規(guī)范化??梢哉f,BIM的應(yīng)用為項目后期的設(shè)備維保管理提供了強大支持,是建立科學(xué)規(guī)范的設(shè)備運維體系的重要手段。
4 結(jié)語
綜上所述,在面對高速發(fā)展的建筑行業(yè)和日益增長的設(shè)計需求,BIM技術(shù)顯現(xiàn)出其在住宅樓盤室內(nèi)設(shè)計流程優(yōu)化中不可替代的作用。通過以上的深入探討B(tài)IM技術(shù)在提升設(shè)計效率、增強方案表達力以及加強設(shè)計方案驗證方面的優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)。盡管在推廣過程中遭遇了標準不完善等各種挑戰(zhàn),BIM技術(shù)仍舊是解決傳統(tǒng)設(shè)計弊端、推動設(shè)計流程現(xiàn)代化的關(guān)鍵。展望未來,行業(yè)應(yīng)集中力量完善標準化體系,提高設(shè)計師的BIM技術(shù)水平,以充分發(fā)揮BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的潛力,助力設(shè)計質(zhì)量與效率的雙重躍升。
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[作者簡介]王婷(1985—),女,山東濟寧人,建筑師,研究方向:地產(chǎn)、工裝室內(nèi)裝飾設(shè)計。
謝意(1981—),男,廣西南寧人,本科,建筑師,研究方向:房地產(chǎn)設(shè)計協(xié)調(diào)管理。