基于BIM的住宅项目全装修设计研究

■ 向小玲 Xiang Xiaoling

0 引言

1999年，原建设部《关于推进住宅产业化现代化提高住宅质量的若干意见》（国发办（1999）72号文）首次以政府文件的形式提出要“加强住宅装修的管理，积极推广一次性装修或菜单式装修模式，避免二次装修造成的结构破坏、浪费和扰民等现象”。2014年3月16日公布的《国家新型城镇化规划（2014—2020年）》，开启了我国房地产改革和发展的新里程——推行住宅全装修，发展住宅装修产业化，顺应新型城镇化发展趋势。然而，我国住宅市场供应仍然以毛坯房为主流，“二次装修”的传统模式导致建筑与装修分离、材料浪费、质量缺陷、功能破坏且能耗较高，是我国经济从粗放向集约高效、节能减排发展的阻碍。就目前推行的情况来看，全装修房在模式应用上因规模化效应递减、个性化效应增加，使实际推行受制于成本、观念等因素，发展滞后。

国内学者关于BIM技术应用于全装修的研究主要有：王廷魁等[1]将BIM技术引入设计阶段，通过协同设计、可视化等功能，建立包含用户全部装修信息的三维模型，通过实例应用展现其功能，验证了全装修房个性化设计的可行性；佟曾、王代兵[2]基于BIM技术的应用，从建筑、装修设计和施工一体化的角度的出发，利用BIM技术的信息化、可视化、参数化、3D仿真漫游和4D装修体验功能，以及BIM在装修施工中材料、预算清单的生成和复杂节点、关键部位施工模拟的运用，对BIM在住宅项目全装修开发中的应用进行了初步探讨与研究；王廷魁、胡攀辉、王志美[3]融合BIM与AR技术应用于全装修房系统，在系统分析的基础上，介绍了系统功能并设计了实现流程和结构框架，概括性地总结了系统的优势，并通过实例验证了相应的功能；余霞[4]提出了一种基于BIM应用于商品房菜单式全装修方式，试图改善传统方式的不足，最后提出这种方式的应用预测。

本文将着眼于BIM技术在全装修设计过程中的应用，通过流程设计与应用的探讨，以期更好地满足客户个性化的需求，进一步推动住宅全装修的步伐，规范建筑装修市场环境，促使住宅装修生产集约高效、科学地发展。

1 基于BIM的住宅全装修

1.1 BIM 技术与住宅全装修概念

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的简称，是一个建设项目物理和功能特性的数字表达，是一个共享的知识资源，可以为项目从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据。在项目不同阶段，可以由不同的参与人通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。

住宅全装修是指房屋交钥匙前，所有功能空间的固定面全部铺装或粉刷完毕，厨房与卫生间的基本设备全部安装完成。全装修住宅采用集成化模式，将分散采购装修转变为集约化设计、集中采购施工，节约了成本，减少各类装修、施工人员进出的安全隐患，保障房屋结构安全，为业主创造良好生活环境。

1.2 基于BIM的住宅全装修功能优势

1.2.1 虚拟可视，所见即所得

建筑设计过程中，设计者可以直接在三维模型中进行设计，通过BIM 技术在构件之间形成互动性和反馈性的可视；通过模拟精细和富有表现力的建筑形态和形状，更加直观、形象、准确地表现装修方案。BIM技术凭借可视化功能，使不具备专业能力的用户也可以参与设计，为用户全程提供个性化、专业化的产品和服务。通过漫游技术，适当地进行调整，对后续的工程施工细部工作提供支持，保障质量效益。

1.2.2 建筑与装修设计有效协同

全装修要求建筑设计与装修设计紧密结合，通过BIM技术，构筑协同设计平台。依据建筑、结构、空调通风、消防、装修等多个方面，不同装修设计者将用户需求与建筑设计结合起来，依据事先分配好的工作集，在同一时间进行项目设计，并可以通过中央数据库实现平面和三维视图的资料共享，这种协同能使建筑物更好发挥其功能。

1.2.3 碰撞检查，优化设计方案

基于BIM技术设计的装修方案，能提供建筑装修中的实际存在信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑装修变化以后的实际存在。Autodesk Revit Architecture软件中形成的模型通过数据转换导入Autodesk Ecotect Analysis，进行室内采光、通风、室温、照明亮度、噪音等分析，为用户提供一个更舒适的装修设计方案。通过BIM协同平台能更加有效、直接地与开发商进行信息交流，并且在装修材料材质的选择上实现比选优化，通过碰撞检查，优化方案，实现良好的关系营销。

1.2.4 生成标准化资料，实现价值效应

用户与设计师基于BIM技术形成的装修方案，能通过软件直接生成用料清单。根据用户需求，在供应商提供的装修构件中，对厂家、质量、颜色、规格、大小、安装条件及所需人工费用，通过Revit Architecture软件中的项目参数功能添加到相应的三维模型构件中，以便不同的参与者提取需要的相关信息。用户可以根据料单得到不同装修方案的预算成本，这也为后期进行统一采购和施工提供了极大的便利，实现了价值效应。

2 基于BIM技术的全装修设计流程

全装修设计模式常常将建筑设计与装修设计同时进行，以有效节约成本和时间，并满足用户装修个性化需求。本文将探究以BIM技术为支撑的全装修设计程序（图1）。

首先，以BIM 技术为基础的全装修设计，在建筑设计环节就将装修设计融入其中，依据对目标客户分析和BIM的可视化及协同设计功能，在操作平台上对用户的不同设计方案通过二维平面或者三维立体效果实现视图查看，在Revit Architecture软件中建立工作集，实现设计师的协同工作，并通过碰撞检测，消除建筑设计与装修设计之间的冲突，提高各专业之间的工作效率。同时，对设计方案进行效果评估，在不改变建筑结构安全的情况下，用户能实现人性化的方案优化，这样能有效控制成本、减少返工、提供装修施工效率。

其次，在土建施工和装修施工阶段，基于BIM技术，能有效减少冲突。在此阶段，客户参与设计能更好地满足全装修的个性化需求。开发商提供的可视化构建模型能有效地将住宅功能模块的装修效果以三维模型的方式展示在BIM中，用户可依据自身需求和户型等基础资料，在BIM中直观地进行布局。通过BIM技术，用户能更加形象、直观地看到方案效果，并且通过仿真漫游，观赏装修方案细部，并结合人体工程学实现调整；此外，还能轻松地将Autodesk Revit Architecture软件中形成的模型通过数据转换进行采光、通风、室温、亮度等分析。通过用户与设计者协同作业，可以通过BIM模型实现对料单的预估，开发商通过平台数据筛选可进行集中采购，实现价值效益。

图1 基于BIM技术的全装修设计流程

最后，基于开发商提供的BIM模型，能有效确保装修构件的质量、颜色、安装条件等符合用户需求。用户在进行装修设计的过程中，同时完成了装修材料的采购，还能享有统一采购优惠。开发商也避免了二次装修对材料的耗费、对建筑结构和功能的破坏以及质量难以保证和建筑垃圾难以处理的现象，提高了能效。

3 BIM在全装修设计阶段的具体应用

先建筑再装修的设计方式难以实现建筑、安装、装修的协调统一，难以实现成本的控制和装修效果。BIM技术的核心就是能够创建和传达协调的、内部一致的、可运算的建筑信息，有效实现建筑设计与装修设计的协同，结合建筑设计软件Revit Structure创建三维模型。模型中的参数化元素能为用户提供更丰富的选择。

除了参数化建模之外，Revit本身也自带了渲染和漫游功能。在初步设计阶段，根据用户需求，可以进行装修风格的基本定位，通过模型渲染和漫游技术，能形象、直观地向用户展示设计效果，并且可以从不同角度对装修设计效果进行评估。为了更好地实现室内装修风格的渲染和仿真效果，可以在Revit建模的基础上，通过rvt格式导出模型，再导入到基于BIM的Showcase软件进行不同风格的装修定位和渲染。Showcase中强大的材质库，能实现对真实效果的再现。开发商可以结合不同开发项目、不同目标市场以及不同装修需求进行定位、调整和修改。客户基于BIM协同设计功能，能较好地实现个性化设计需求，也能在后期较好地指导工程施工。

基于BIM技术的Lumen RT 4Studio 3D漫游功能结合AR技术的4D装修体验功能，能更好地从不同角度对装修效果进行动态展示。Lumen RT插件可以实现不同专业之间的漫游检测，还能在Showcase 装修完成后进行动态效果评估，从客户的生活体验、生命周期需求变化出发，实现引入体验设计。4D装修可以实现建筑、室内设计、景观设计的一体化，能科学地对居家空间进行分区，使厅房、收纳、厨房、卧室、卫浴、家政等6大系统功能符合人工智能学、室内设计学的科学体验。

基于BIM 技 术，通过Revit系列软件可以进行智能的日照计算、模拟风环境保护、能耗分析、水耗分析以及碳排放量等定量指标的计算分析等。通过BIM建筑模型中特定数据格式的转换，在Ecotect analysis 软件中实现室内通风采光、室内温度和照度、噪声等分析，为用户提供一个更舒适的装修设计方案。

4 结语

推行住宅全装修，发展住宅装修产业化，是我国房地产市场必然的发展趋势[5]。基于BIM技术的全装修设计可有效地将建筑设计与装修设计相结合，提出设计流程；利用BIM技术在全装修设计阶段的应用，可解决建筑与装修、开发商和用户之间的协同问题。BIM技术在全装修的应用为全装修住宅的发展提供了新的思路，有利于绿色建筑的发展，也顺应了新型城镇化发展趋势。

参考文献：

[1]王廷魁,杜长亮,张巍等．基于BIM的全装修房个性化设计研究[J]．工程设计学报 ,2013(2)：44-48．

[2]佟曾,王代兵．BIM在全装修住宅项目开发中的应用[J]．住宅科技,2014(02)：25-28．

[3]王廷魁,胡攀辉,王志美．基于BIM与AR的全装修房系统应用研究[J]．工程管理学报 , 2013,27(4)：41-45．

[4]余霞．基于BIM的商品房菜单式全装修应用研究[J]．合作经济与科技 ,2013(459)：123-125．

[5]王英华．住宅全装修产业化体系及项目管理研究[D]．南京：南京林业大学土木工程学院,2005．