浅谈装饰工程信息化

罗 兰

(中国建筑股份有限公司技术中心，北京 101300)

浅谈装饰工程信息化

罗 兰

(中国建筑股份有限公司技术中心，北京 101300)

信息化是绿色建筑实现的重要途径。从本世纪初开始，经过十几年的发展，装饰行业信息化从无到有。近几年BIM技术的推广，将信息技术引向了一个更高的新台阶。本文通过互联网搜索、访谈、现场调查等调研方法，梳理了装饰行业信息化面临的问题和当前的解决思路，总结了当前装饰行业信息化的最新经验：必须进行信息系统的顶层设计，应用BIM技术，采用室内性能分析、三维扫描、参数化饰面排版、3D打印、智能放线、云平台协作等最新信息化技术，从而实现设计施工一体化，大力节约成本，为行业注入新的活力，助力相关业态稳步发展。

信息化;装饰工程;BIM技术;智能化

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.05.11

1 引言

1.1 装饰工程特点

建筑装饰装修工程是艺术设计创作与科学技术实践相结合的工程，是一个艺术和科技含量都较高的行业。相比结构工程，装饰装修工程项目具有周期性、重复性、地址分散的特点，一般规模较小、工期较短、材料品种众多、风格多样，与其他专业交叉作业较多、成品保护任务重，通常最后进入工地现场施工，施工工期紧张，存在诸多不确定因素。

装饰装修材料品种多、变化大、发展快。伴随装饰装修材料的更新，装饰施工工艺越来越丰富，设计和施工技术越来越先进：工业化、数字化、精细化、集成化、节约资源、环保绿色等一系列技术的应用，促使装饰装修工程技术向着追求美观耐久、灵活高效、健康环保、节约资源的方向发展。

1.2 装饰工程信息化

装饰装修行业信息化从本世纪初开始从无到有。2004年开始，行业协会即组织开始以信息化会议、信息化创新成果评价推广信息化； 2011年提出“两化融合”的策略开始推广信息化。两化融合即以信息化为支撑，以“远程办公和远程工程控制”为代表的信息化和以“成品工厂化、施工机械化、现场装配化”为代表的工业化为基础，以加快行业从两化融合向深度融合发展方式的转变为主线，以技术创新为动力，以提高效益为中心，以建立现代产业体系为目标，围绕调结构、转方式，精细化、规模化，把信息技术融入到设计、施工、管理、研发、技术、人力资源、商业模式、资源利用、企业影响力等各个环节，实现企业的高成长、盈利能力和可持续发展[1]。

十多年的发展，国内的大部分装饰企业已经基本做到了主动应用内部办公内网系统，重点实现了合同管理、财务管理、发文管理、人事管理等重点工作的流程优化审批。另外，在接受监管与服务、获取市场信息、大数据应用、企业经营管理、教育培训、采购、招标投标等方面做到了一些信息化的应用[2-3]。但是在施工阶段，除了造价管理软件普遍应用之外，信息化程度依然需要大力推进。

依据装饰行业的两大传统业务，公共建筑装饰装修工程和住宅装饰装修工程被设计为不同的应用系统，以满足不同的业主需求。

(1)公共建筑装饰装修工程信息技术应用

公共建筑装饰装修市场2015年营业额为1.74万亿元[4]。近几年，不少装饰企业开始注重工程信息化建设，很多企业开始应用一些建筑行业常用软件PKPM、ERP工程管理系统。行业工程施工信息化的步伐开始加快后，一些装饰企业根据装饰工程需求研发或定制了装饰工程管理信息系统、物资管理、劳务管理等专业化的信息管理系统，开发了相关的管理平台。

2010年左右，国内建筑装饰企业开始摸索应用BIM技术。装饰工程应用BIM技术需在整合建筑物内的所有专业模型的基础上建模，且因装饰材料种类多数量多，模型数据量非常大。BIM应用软件集中在Revit、SketchUp、Rihno、ArchiCAD等，同时也结合其他软件。当前用同一种BIM建模软件建立复杂造型的装饰工程信息模型还存在一定困难。需要结合多种软件建模，装饰行业急需开发装饰专业的BIM建模模块。近两年，在一些大型装饰项目结合BIM技术， 3D打印、三维扫描、饰面排版、施工模拟、智能放线等信息化技术得到了应用。

(2)住宅装饰装修工程信息技术应用

住宅装饰装修工程市场巨大， 2015年住宅装饰装修营业额达1.66万亿[4]。住宅装饰项目一般体量小、工期短、流程少、专业少，实现信息化管理相对容易。但存在市场不规范，技术含量低、价格不透明、项目小而分散，管理不易等问题，相比公共建筑装饰工程实现信息化更迫切。目前，民用住宅装饰装修工程信息化体现在互联网住宅装饰、智能化家居，尤其是互联网住宅装饰近两年呈快速发展态势。

2 装饰工程信息化问题及解决思路

2.1 整体规划

装饰企业都在运行着各不相同的专业应用软件系统。由于应用需求急迫，同时缺乏整体规划，装饰企业的不同的应用系统都具有独立性，致使系统之间的连接与集成障碍明显，信息孤岛、重复建设现象比比皆是。进行顶层整体设计，采用装饰业统一的企业信息管理系统结合智能移动客户端，可解决上述问题。

当前运行良好的装饰企业信息化管理系统整体设计主要分为四大板块：工程管理系统﹑制造执行系统﹑财务、OA(办公自动化)。其中OA、工程管理系统、制造执行系统这三个系统相辅相成。OA除了日常行政办公系统化外还为工程管理系统、制造执行系统提供行政电子审批控制； 工程管理系统为制造执行系统提供数据源并接收制造执行系统的数据； OA、工程管理系统、制造执行系统数据都会流入财务结算中心即财务系统，通过系统间数据的自动流转使公司的数据流形成一个自动循环的闭合环路。这套系统的运行，能够提升企业盈利能力、打造企业高执行力组织、实现企业项目管理业务互通、构筑企业核心竞争力、提高辅助决策支持能力，达到了生产工业化、服务网络化、管理智能化的目标[5]。

2.2 流程管理

传统装饰设计过程中，施工图和效果表现分开制作，效率不高； 在传统装饰施工过程中，交叉作业多，易出现赶工期和边设计边施工现象。采用BIM技术，可以实现设计阶段和施工施工阶段不同工作流的统一管理。

应用BIM技术可以实现： ①一体化集成设计：建筑设计与装饰设计和其他专业设计同步完成，以一套演进的模型和图纸贯穿建筑、装饰等专业； ②设计与施工信息集成：在应用BIM技术基础上，实现设计和施工协同，建立施工方案与深化设计集成，建立独立的设计数据库和工艺技术数据库，通过系统实现两者的关联应用。最终能够达到一体化的设计平台、精细化的施工指导、智能化的经济分析、丰富的可视化表达的应用效果[6]。

2.3 性能分析

改造装饰工程的设计工作中，通常大部分装饰企业的做法都是片面追求美观，基本不使用软件进行被改造建筑物的性能分析，不仅难以满足建筑功能要求，而且很少考虑利用自然条件节能。由于功能不合理、性能达不到使用要求而导致建筑物及内装饰返工拆改，资源浪费严重。目前，少数装饰企业已经注意到了这个问题，能够使用性能分析软件进行室内采光、通风、照明、声学、疏散等性能分析。

利用SketchUp模型以及建筑装饰信息模型，可以方便地利用欧特克Ecotect2011软件进行室内采光分析、利用SketchUp的日照功能和相关插件及Formit进行日照观察分析、利用PHOENICS2011、CONTAMW2.4等软件进行自然通风分析、采用Odeon等软件进行声学分析[7]、采用PathFinder等软件进行疏散分析等。利用这些软件进行室内性能分析论证，能够使改造装饰装修工程的室内设计方案满足现行的绿色建筑及装饰装修评价标准的一些指标。图为中孚泰公司利用SketchUp模型用声学分析软件Odeon对新疆大剧院观众席吊顶天花LED屏一次反射声覆盖范围体型分析。分析结论为：观众席中前部缺乏早期反射声，音质不佳。根据此分析结果，项目对设计方案进行了优化调整。

图1 中孚泰公司新疆大剧院混响时间模拟结果分析

2.4 标高定位

图2 Rhinoceros Grasshopper参数化建模

在传统的装饰工程中，确定吊顶标高是装饰工程和机电工程交叉作业中最重要的一个环节。在工程实践中，经常会遇到吊顶标高定位不合理，空间高度不够吊顶被降得很低视觉压抑； 机电设备不能按规范排布，挤在一起无法进行后期维修； 甚至会有拆除重做的现象，不仅浪费资源、人工、还会造成工期延误。采用BIM技术能够较好解决吊顶标高定位问题。

利用BIM建模软件，在建筑和结构模型的基础上，建立空调、消防、电气、弱电等机电专业BIM模型，在平面和立面上综合考虑，对吊顶和吊顶内设备按规范排布，同时进行碰撞检测，能够最大程度优化吊顶内设备标高位置，排出最合理的吊顶标高。利用BIM技术解决标高问题，在方案阶段提前对吊顶标高预排，提前论证标高，保证了工期和质量。以上解决方案在杭州国际博览中心G20峰会主会场等项目中得到了验证[8]。

2.5 精确测量

装饰工程在土建结构完工后要对现场尺寸复核才可以进行深化设计。测量工作量巨大，用传统设备测量效率较低。采用三维扫描技术，可获得随时可测的点云数据，可以较好解决这些问题。

在装饰装修工程的深化设计过程中，三维扫描可以将施工现场建筑构件的立体信息转换为能直接处理的数字信号，与BIM软件结合，可以快速展现实际建筑尺寸，对与3D模型尺寸比对发生的偏差校准； 对装饰项目，可完成现场实际尺寸的获取，用于对土建BIM模型的验证，装饰模型的搭建。利用三维扫描技术，能够达到测量精细准确、操作方便快捷、省工省时高效、数据转换方便的效果[9]。

2.6 饰面排版

为保证块料面层装饰效果，装饰深化设计过程中要对对块料装饰面层排版，传统方式只能手工排版或利用填充图案的方式排版，统计物料难； 对于造型比较复杂的装饰面，只能手工做展开图，效率低、易出错，经常在提料、加工环节耽误工期。采用BIM技术参数化建模进行饰面排版，可以节约材料、出错少，效率高。

使用BIM技术可以采用不少于三种参数化方式对饰面排版： ①采用revit参数化的幕墙嵌板功能； ②采用Revit平台上开发的BIMspace装饰模块可以对区域内集成吊顶、墙面地面块料面层按照一定的规律采用各种参数化的方法如：平铺、斜铺、镶边铺、组合铺等方式，块料面层的长宽厚度都可以变化，能取得各种不同的排版效果，并可以统计材料[10]；③针对曲面造型，采用Rhinoceros Grasshopper参数化建模[11]。采用参数化方式对饰面排版，能快速放出详细准确的铺装大样； 能自动统计饰面材料工程量； 效率高、不易出错，节约了工期、人工、材料； 设备末端能够精准定位； 提高了与其他专业的沟通效率[6]。

2.7 协作管理

装饰企业项目设计与施工沟通不畅是传统问题； 同时，项目多且地址分散、工期较短、各专业、各工种、部品安装等交叉作业较多，成品保护问题突出，不易进行协作管理。针对协作管理难，当前通过两种方法解决：

图3 导入3D打印设置软件Cura参数设置

1)利用以项目管理为核心的项目管理信息系统，融入PDCA等管理思想和体系方法。系统涵盖项目市场开发阶段、设计阶段、投标阶段、项目实施阶段到项目收尾阶段，贯穿项目整个生命期的管理的各个参与人和参与单位，尝试做到事前有计划、有考查、有预算，事中有提示、有反馈、有调整，事后有核算、有评估、有考核，实现管理闭环，通过项目所有参与人协作，帮助企业实现的精细化管理，提高企业的项目管理能力及盈利水平[12]。

2)利用 BIM技术进行施工模拟。当前，能实现施工过程模拟的软件有：Navisworks、SketchUp、Navigator、BIM4D、Lumion等等。利用包含了施工各阶段时间信息的施工BIM模型，在项目现场，利用项目BIM模型可以查询模型构件相关的各种信息，可对现场的施工协调管理尤其是各专业交叉作业起到重要作用。

2.8 复杂造型

建筑装饰部品的风格多样，复杂造型的装饰部品通常必须由熟练工种人工操作完成，施工工期较长，造成成本居高不下。新出现的3D打印技术解决了一些造型复杂的装饰部品构件制作难的问题。

3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型。目前在装饰行业主要应用3D打印技术辅助项目投标、设计方案展示、批量加工造型复杂异型构件[13]。解决了复杂造型装饰构件制作周期长、制作难、成本高的问题，丰富了表现手法。

2.9 物料管理

装饰装修单个项目物资总类繁多，各类物资材料成千上万种。在材料部品采购环节，采购管理松散、信息滞后、采购人员素质不高，采购需求分散、成本高、效率低、过程控制不严谨、监督体系不完善，另外材料部品交付配送模式、入库出库、现场存放、二次搬运、施工安装等环节都容易造成资源浪费和成本增加[14]。针对以上问题，中装协开发了材料采购网络交易平台，可以解决上述问题。

集中采购网络交易平台，可对供应商和物资采购进行统一管理； 在施工现场，对装饰材料进行分类编码，建立材料信息管理系统，可对材料部品物资进行统一管理。企业利用基于装饰行业的工料机专业标准编码规范的电子商务平台，可以解决企业集中业务管控和集中物料采购的问题； 利用二维码等技术构建自身的供应链管理，成为装饰企业增强竞争力、适应未来的必要手段。最终能达到下列效果：议价能力加强，减少资金占用； 简化采购流程，避免重复劳动； 降低采购成本，提高采购效率； 建立合格供应商的供应链管理体系； 采购过程透明，能提高采购物资的质量； 审计监控相对容易[15]。

2.10 劳务管理

装饰行业属于传统的劳动密集型产业，但现阶段“用工荒”频现，技术工人越来越少，人工费越来越高，劳务管理越来越难。另外，一些大型项目现场施工人员众多，装饰施工高峰时期工地施工人员多达数万人，现场劳务管理极为复杂。采用信息化的施工现场门禁管理系统、智能化移动终端劳务管理系统是解决劳务管理问题的有效途径。

图4 劳务报表管理

一些企业综合考虑工地现场和劳务工人实际情况，将面部考勤机、身份证识别器、智能手机、电脑、数据存储等终端设备利用互联网和移动互联网技术联通，搭建公司劳务管理系统，在名册管理、考勤管理、报表管理、沟通管理、奖罚管理方面取得不错的应用效果，方便项目的劳务管理和公司的劳务管控调配，并形成劳务大数据。有效地防控了劳务纠纷的风险； 预测用工量和风险的发生； 防控了不必要的窝工； 降低管理成本，提升管理水平； 体现公司的技术能力、管理水平和创新意识，树立了良好的企业形象[16]。

2.11 装饰放线

在施工现场，装饰专业放线种类繁多，不仅为装饰专业自己使用，也是其他专业的参考的基准线。但装饰施工分部分项工程多，造型复杂多变，依据装饰工程的特点还需要重复进行二次放线。传统方式现场放线效率低，易出错，还容易拖延工期。机器人放线解决了上述问题，能极大提高放线效率，节省了工期和人工。

装饰专业智能放线，是采用装饰BIM深化设计模型轻量化后制作的放线模型与三维扫描成果，将模型坐标调整与现场吻合，利用智能放样机器人，将放线关键点用激光打到相应位置并标示的过程。智能放线可以将准确的装饰BIM模型几何尺寸数据放到施工现场，形成的交付文件，直接交给工人使用； 利用装饰BIM模型，把放线基础工作在电脑上完成，缩短了施工准备阶段的时间； 基于放线文件能生成准确的工业化加工部品构件定制文件，加工工期得到保障。智能防线准确、高效、便捷，大大节约了人工成本和工期成本[17]。

2.12 住宅装饰

住宅装饰受众面广、业务量大，利润低，施工地点极为分散。通过传统中介方式，效率低、流量少、造价高、工期长、纠纷多、管理粗放、质量难保障。通过互联网住宅装饰线上线下一站式一体化经营管理的方式，能较好解决上述问题。

图5 互联网住宅装饰的施工过程直播

以民用住宅用户思维为导向的互联网住宅装饰，是以装饰企业的设计、施工管理、供应链为基础平台，与互联网技术、现代IT技术、VR虚拟现实技术结合，打造场景化的电子商务平台与用户进行线上线下的互动，为用户提供“所见即所得”的快速设计、DIY个性化设计、App远程施工监管等服务的一种全新住宅装饰信息化模式住宅[18]。互联网装饰应用能达到以下效果：报价前置，“一口价、无增项、标准化”，住宅业主得实惠； 实现将传统住宅装饰中的设计、产品、施工真正分离； 实现了去中介化、去渠道化、标准化及信息化、个性化； 所见即所得，具有高性价比； 节约了时间和工期； 提高了用户决策效率和施工过程体验效果。

另外，随着智能化产品越来越多，新出现的智能家居装饰一体化工程，把住宅装饰提升到了生活应用智能化的一个新层次。智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境[19]。

2.13 环境检测

从2003年起，装饰工程竣工都要进行环境质量检测。十多年来，所有装饰工程的环境质量检测都是竣工时的事后检测。但施工过程中不可控因素过多，即使所有材料部品检测合格，但竣工时的环境检测却常常不能过关。因此，在施工过程中对影响室内环境的各种因素和信息集合起来分析并进行环境质量预控显得尤为关键。

采用室内空气污染预评估全过程控制程序软件IEQ-PCTM，将传统空气质量检测的“后评估-后处理”改为“预评估-预处理”，降低室内VOC超标的风险，实现室内VOC的可设计； 由单模块控制转变为整体控制，建立连通各种控制手段的桥梁(源头，通风，治理产品效果)，贯通整个建筑期(设计+施工+验收+使用)； 污染源分析，可以进行方案的技术与经济性分析、材料限量分析、治理方案分析等。将传统做法改为重“预防”轻“治理”，可以较好地解决工程实际问题[20-21]。

图6 开放办公区污染源分析

3 结语

针对上述问题及当前解决方案，在装饰装修工程的方案设计、深化设计、施工、竣工各个阶段的不同环节、不同岗位和不同层面，充分利用计算机技术、网络技术、BIM技术，提高装饰企业项目管理的设计、施工的信息化水平，是提高企业劳动生产率、增加企业效益、实现建筑装饰行业跨越式发展的重要途径。

信息时代，装饰装修的工程技术已经不局限于传统的分部分项工程，装饰装修工程的技术应用将越来越专业化。信息化的普及将给装饰工程带来这样的变化：由各专业化的施工队伍实施施工，一个单体装饰工程由几十个甚至上百个专业施工队伍协作完成。为解决这样的装饰施工难题，装饰行业需完善装饰工程信息化标准，通过利用BIM技术、物联网技术、智能化技术等先进技术，与装饰工程项目管理信息系统的集成应用相结合，实现资源信息共享、深度应用、协作共赢，是装饰工程未来发展的必然趋势。

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A Study of Decoration Industry Informatization

Luo Lan

(TechnicalCenterofChinaStateConstructionEngineeringCo.,Ltd.,Beijing101300,China)

Informatization is an important way to realize green building.From the beginning of this century，after more than ten years of development，decoration industry informatization started from scratch.in recent years，the promotion of BIM technology has led information technology to a higher new level.Based on Internet search，interview，field survey and other research methods，this article lists problems that the decoration industry informatization is facing and tentative solutions，summarizes the new experience of the decoration industry informatization：information system should adopt top-level design，and BIM technology should be applied.When applying BIM technology，the following should be considered：indoor performance analysis， 3D scanning，parametric decorative typesetting， 3D printing，Intelligent robort site measuring and marking，cloud platform collaboration，etc..in this way，design and construction could be integrated，costs be saved considerably and the construction industry gains new strength.This practice may also ignites the steady development of related industries.

Informatization; Decoration Industry; BIM Technology; Intelligence Controling

罗兰(1970-)，女，硕士，高级工程师，一级注册建造师，二级注册建筑师。主要研究方向：装饰工程施工技术、BIM技术应用、绿色建筑与环境艺术设计。

TU17;TU767

A

1674-7461(2016)05-0058-07