周喻
(广东南方职业学院,广东 江门 529000)
在国家政策支持下,BIM技术应用单位越来越广,装饰工程是建筑工程的重要组成部分,在传统建筑装饰工程中,施工人员完成其它工序施工后,才能开展装饰工程,安排技术人员现场测量尺寸、制定装饰方案等,一般来说,设计师不会在施工现场开展设计工作,尺寸丈量也是依靠自己的经验进行现场勘测,很容易出现失误。在装修施工过程中,暖通、消防等往往都是同时进行,如果配合程度不够,很容易出现隐藏问题,设计阶段并没有发现,到施工阶段这种现象越来越明显。BIM技术能够很好的解决这一问题,为设计单位和施工单位提供了协同管理的可能,全面提升装饰工程施工质量。
ChuckEastman提出BIM理念,包括三维建模、自动出图等功能,将其应用在装饰工程中,能够实现多阶段、集成化、协同化、多角度设计施工等,从而能够更好地优化建筑工程装饰设计方案,具体如下图1所示。
图1 BIM软件图
对于建筑行业来说,所有的图纸都是用线条来表达,从业人员必须掌握一定的建筑绘图知识,才有可能真正看懂图纸。在建筑制图中,一般都通过立体实物图来分析建筑三视图,掌握制图基本规则以及平面图、立体图的绘制方法,但是对于部分从业人员来说,他们的空间想象能力能力比较差,通过三视图还原立体实物图比较困难,如果识图工作有偏差,不仅会延误施工进度,甚至有可能产生严重的工程事故。BIM技术最显著的特征就是可视化,将相应的工程数据信息输入电脑,就能自动生成立体实物图,从业人员能够清楚的看到建筑工程实物图,以此为基础开展工程建设。还有BIM技术是利用数字技术来构建建筑模型,数据发生变化,自然而然模型也会发生一定的变化,可协调性优势非常明显。传统的工作模式需要设计师深入了解项目,再结合具体的项目布局进行分配,通过预方案使得设计师能够绘制出具体的效果图,施工单位根据设计师所做的设计图来进行后续的施工,设计师与设计师之间缺乏有效的沟通,一旦某一个点需要沟通,但是各个方面有沟通不及时的时候,很容易会出现空间冲突和比例不协调,但是如果设计师能够将图纸转变成三维的模型,再结合具体的三维场景设计激情反复推敲,很容易解决传统图纸带来的一系列不便。还有施工单位可以结合施工现场的具体情况,对于设计师的图纸给出有价值的意见,从而能够提升设计方案的有效性。除此之外,再利用BIM技术构建三维模型的过程中,还能够轻松获得造价信息,提升建筑装饰项目的管理水平。
利用BIM技术还能感受工程建设过程中的真实场景,比如节能、防火等,在传统施工中,这些因素只能依据相关的规范标准精心设,具体投入使用后,才能真正检验其合理性。BIM技术能够进行模拟实验,比如在设计防火的过程中,可以进行防火模拟,如果发现有哪些不合理的地方,可以及时纠正。还有施工人员在施工的过程中,往往依靠设计方案、施工技术等文件的指导,这类文件是否合理也要等到实际施工后才能进行检验。通过BIM技术,技术人员可以在三维模型基础上形成四维模拟实验,模拟出实际施工情况,从而能够不断优化施工设计方案、施工技术等。
从设计的角度来看,建筑装饰工程的效果很容易机电设备位置和高度的影响,为了降低土建工程对于空间的影响,设计师需要进行现场考察,详细记录各个部位的尺寸,这一工作需要耗费大量的时间和精力,很容易出现错误,再加上许多建筑装饰公司会安排设计师助理去完成这一工作,这一岗位的工作人员经验不足,很难精准完成现场测量工作,对于后续的设计造成了不利的影响。还有建筑装饰工程最重要的流程就是设计效果图,传统的设计公司分为效果图和施图设计团队,两个团队设计的侧重点各不相同,主要由具体的项目负责人来负责协调,解决各类问题,这种工作模式只适合中小型项目,不适合承接大项目。从施工的角度来看,在建筑装饰工程管理中,需要考虑施工人员合理分配、文明施工等问题,所涉及的环节也比较多,管理人员需要自己在图纸上计算,再按照国家规定的相关标准,确定重点需要关注的安全设施位置。还有我们国家装饰行业很早就开始推广工业化生产装饰配件,在具体的施工过程中,石材、家具等都已经实现了工业化生产。但是材料厂商技术人员的专业素质层次不齐,很容易出现尺寸误差,进而导致安装不合理的问题。
对于传统建筑装饰工程来说,如果建筑装饰稍微有一点复杂,对于施工人员的工作经验有了更高的要求,甚至有部分局部施工需要工程设计师往返多次才能完成,只有这样才有可能完成建筑装饰施工,但是施工的质量和进度却得不到应有的保障。通过应用BIM技术,能够构建建筑装饰工程三维模型,绘制吊顶、地面等,效果远远赶超施工图纸,降低对于施工人员的经验要求,工程质量最终也能得到保障。
在建筑装饰工程施工现场,经常会存在交叉作业的情况,装饰构件很容易与暖气管道、电线等碰撞,在施工现场解决这样问题非常困难。究其原因,主要是因为建筑结构、建筑装修、建筑设计等设计师都是各自出图纸,设计师在设计的过程中,很容易忽视整体配合。通过应用BIM技术,利用相关的参数数据制成三维实物模型,再选择碰撞检查命令,能够成功扫描冲突或者重叠的地方,再给出重叠报告,重叠图元就是可能会发生碰撞的地方,要求设计师结合重叠报告去调整施工图纸,避免后期出现施工冲突。
随着BIM技术应用越来越广,技术人员可以提前建立软装饰品三维模型,比如家具、书桌等,在设计施工的过程中,将有需要的饰品直接拖入到三维模型中,再根据用户的需要进行调整,最终完成建筑装饰效果图。与此同时,设计师还能利用效果图反推设计过程,从不同的角度去分析各个装饰构件、灯光效果等,这有利于提升建筑装饰的设计质量。
从设计的角度出发,任何一个建筑施工的细节都值得被关注,比如灯光明暗、材料差异、家具样式等,这些因素都会在某种程度上影响设计效果。通过BIM技术,能够将建筑装饰的各个细节有效呈现出来,三维模型的各类装饰信息效果不够真实,利用渲染命令能够将三维模型进行渲染,获得更加真实的图像效果,建筑装饰的各个细节能够更加真实。从施工的角度来看,在三维模型的基础上增加时间纬度,能够模拟整个建筑装饰施工的过程,再将具体的施工进度和模拟施工进行对比,以此来提升建筑装饰工程施工质量,避免出现返工问题。
图2 BIM模型图
2011年后,研究BIM技术的人越来越多,取得了一定的成效,在建筑工程各个阶段的应用越来越广泛,几乎所有部门都能够通过BIM进行协同管理。BIM技术应用需要人才支持,许多高校都开展BIM教学,已经培养出一批高水平的人才,技术人员缺口越来越小。从上图,我们可以看出BIM技术应用于设计集成、进度集成、成本集成等各个环节,就拿设计集成阶段来说,利用BIM技术自动生成精装修设计过程,如果发现有哪些不足的地方,可以提前调整,有效解决传统设计中存在的问题,使得设计师能够有更多的时间和精力进行创意开发,提升建筑设计的水平。
企业在引入新技术的时候,必然会面临强大的资金压力,具体来说,要想运用BIN技术,一定要更新计算机软件和硬件,招聘专门的技术人员,安排相关的人力资源培训活动,领导会更加关注投入与产出比,而且BIM技术的经济效益并不是立马就可以看到,因此,许多企业为了节约成本,不愿意花费那么多的资金去应用BIM技术。为了解决这一问题,政府部门应该根据当地的实际情况,建立起BIM技术项目收费标准,尤其是政府投资的项目,一定要强制应用BIM技术,积累更多的BIM操作经验和技术,提升企业应用BIM技术的主动性。
BIM技术在应用和推广的过程中,面临的最大问题就是没有建立起完善系统的标准体重,再加上建筑装饰工程的独特性,BIM技术中并没有装饰构件,尤其是基层、龙骨等特殊线条,新材料的信息更新速度非常慢。为了能够更好的应用BIM技术,建筑企业首先要构建自己的标准体系,不断完善BIM数据库。掌握BIM技术基本操作和是否运用得好之间存在着很大的差异,BIM技术人员不仅要有设计经验,而且还要熟悉现场施工技术,能够及时发现设计和施工的关键点,并提出相应的优化处理意见。还有定期组织BIM技术培训,新员工、中层以上技术人员都应该参加培训,培训活动结束后,还要进行考核,考核的结果直接与员工的工资挂钩,激发员工参与培训学习的积极性,如果考核不合格,必须要重新参加培训,直到培训合格后,才能正式开展工作,确保每一个工作人员都能了解自己公司BIM工作的流程,结合公司的实际进行软件再开发,以此来提升装饰建筑工程建模的效率。
与传统工作模式相比,BIM技术最大的优势在于可视化、协调性、模拟性及优化性等,通过可视化的数据模型,能够为管理者的决策提供有效的依据。设计与施工协调配合不仅能够保障设计效果,而且还能提升施工质量。还有不断提升施工进度管理水平,将BIM技术落到实处,而不是停留在模型展示方面,工作人员可以将BIM协同工作方式以合同的形式确定下来。施工单位可以利用BIM技术协同设计单位对于建筑工程装饰设计进行可视化设计,提前考虑不同建筑装饰工程详细节点和尺寸进行深化设计,以此来提升建筑装饰工程设计水平。还有推广装配式建筑也是政府部门的重点工作,由原来的软装饰品到现在的硬装,也是固定装修的重要组成部分,这个部分会涉及不同的材料,比如超薄柔性石板、蜂窝铝板等,施工单位、设计单位等应该保持密切的合作,建立共享产品材料信息库,提升信息共享程度。
BIM技术在建筑装饰行业的优化作用,上海中心(图3)是亚洲第一高楼,高632m,共有127层,主要包括地上主楼、地下室等,拥有最高的全景餐厅、最高的酒店大堂、最高的景观游泳池、最高的空中花园,安装了14万m的柔性幕墙,采用平板式玻璃和双曲面板,建筑外侧比较复杂,给施工带来了非常大的挑战,而且项目配件加工也非常困难,项目成本越来越高。
图3 上海中心大厦
利用BIM技术能够优化建筑装饰方案,每一层单元板采用竖直形式,通过空间4个角点的不同进出关系进行转换连接,幕墙平面弧线也能用BIM技术进行模拟,最后确定用平板玻璃发给双曲玻璃面板。
在实施上海中心大厦项目的过程中,利用BIM技术优化设计方案,对于单元快种类数量,主要构建种数量等都进行了优化,具体数据如下表1所示。
表1 单元快种类数量
北京尊项目和上海中心都采用了幕墙方案,上海中心大厦幕墙优化率达到93.6%,而北京尊项目幕墙优化率仅有75%,由此我们可以看出利用BIM技术来优化方案,能够有效缩短施工工期,降低工程造价。
BIM技术在建筑装饰行业的应用范围越来越广,但是大多数都是政府投资的重点项目,许多中小型企业对于BIM技术的应用比较少,甚至有一些工作人员对于BIM的运作流程丝毫不了解,更别提熟练运用BIM技术。建筑装饰工程是建筑施工的重要组成部分,将BIM技术应用其中,不仅能够提升建筑装饰方案设计的质量,而且能够成功缩短施工工期,降低施工成本。因此,我们一定要加强BIM技术推广,让更多的企业能够运用BIM技术,更好地服务与建筑装饰工程建设。