摘要：随着国民经济的持续增长和人民生活水平的不断提高，人们对公共空间和居住环境也有了全新的要求，从而极大促进了我国室内装饰设计行业的繁荣。近些年来，室内装饰设计行业中的新技术层出不穷，建筑信息模型（BIM）技术由此应运而生，并在我国的室内装饰行业中得到了认可和应用。本文首先介绍了BIM技术在室内装饰工程中发挥的巨大作用，然后具体阐述了BIM在我国室内装饰深化设计与施工中的实际应用，希望能为BIM技术的进一步发展奠定基础。
关键词：BIM；建筑装饰；深化设计；施工
引言：BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术以建筑工程的各项数据为基础进行建筑模型的创建，并通过建筑模型数据模拟建筑工程中的各种真实信息，是近几年来出现的一项新的建筑数字技术。它采用信息化建模技术，大大提高了建筑信息的集成化程度，它将使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高，成本降低，为建筑业的发展带来巨大的效益。凭借其可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，基于信息化平台的BIM技术可用于辅助设计、施工指导和运营管理。在装饰装修项目中，应用BIM技术可提前处理好各种专业的管线的安装和碰撞等问题，有助于处理各装饰基层面完成面之间的矛盾。应用BIM技术还可从工程立项、方案比选、设计出图、专业协调、性能分析、施工优化、数量统计和后期运维等方面，对装饰工程进行整体优化和改进[1]。近年来，BIM技术广泛应用于土建和机电工程中，在装饰类工程中的BIM技术应用探究仅限于一些大型的建筑装饰设计单位，具体应用于大型的装饰类工程设计施工项目的复杂工艺及曲面造型。
充分运用 “BIM建筑信息模型” 以及 “三维空间扫描”技术，基于施工工艺和工序，将深化设计、施工、后期等每个节点，通过以现场的采集实际空间尺寸为基础，建立空间的三维模型。采用BIM软件绘制管线和设备，与装饰的基层、结构、外观造型结合设计，从而实现模拟计划进度演示、3D空间装饰深化设计与施工现场数字化放线放样，分模下单辅助产品后场加工，运输到现场数字化安装，有效提高了施工效率和质量，降低了材料损耗和人工消耗。以三亚凤凰岛酒店1#楼改造项目的BIM技术的运用为例，下面将全过程的深化设计及施工管理经验进行探索交流。
1、项目概况:
三亚凤凰岛酒店1#楼改造项目位于海南省三亚市三亚湾路凤凰岛。项目总面积约42000m2，其中1号楼是28层的产权式酒店的塔式高层建筑， 建筑工程等级：属一级建筑，耐火等级一级， 总层数：地上29层，地下一层。原来凤凰岛旅游度假区5栋楼都是产权式酒店式公寓，考虑到凤凰岛旅游度假区整体旅游开发，缺少经营式星级酒店，因此对1#楼进行功能升级改造。业主请香港的Studio H进行室内设计。
1#楼共29层（不包括地下一层B1），其中1层包括大堂、餐厅、厨房等功能区，2层为餐厅包房功能区，3-28层为客房区，29层为顶层露天平台区（拟建设成为空中酒吧）。房间总数439间，其中客房数421间，餐厅包房数10间，剩余房间被作为宴会室（2708、2709、2710连为一间）、洗碗室（0206）、备餐室（0207）、仓库（0208）及独立卫生间（0201、0218）。本身建筑主体及内部柱体是异形，异形建筑体量多，室内空间异形柱体结构测量困难；室内异形装饰造型面层复杂（如大堂、大堂吧Y形柱体曲面铝方通包柱，顶面铝方通挂板，全日餐厅异形笼子）
2、项目深化设计及施工难点:
（1）本项目建筑面积大、本身建筑主体及内部柱体是异形，异形建筑体量多，室内空间异形柱体结构测量困难，线排布复杂、安装协调难度高等特点，让传统设计手段难以应付。同时复杂的机电系统和管线排布将直接影响到后续的机电安装及装修的质量和效果。
（2）本项目的大堂空间复杂，其室内异形装饰造型面层（如大堂、大堂吧Y形柱体曲面铝方通包柱，顶面铝方通挂板，全日餐厅异形笼子）层次丰富，深化下单复杂，整个大堂的异形曲面控制定位是整个深化设计的重点及难点。曲面造型控制定位是质量的重点把控之一，从基层到面层以及曲面中两种曲面交接材质的下单等。
3、BIM技术在深化设计阶段的运用：
BIM技术突破了二维图纸的限制，直观的反应设计和施工所要达到的效果，有效的弥补了二维图纸的不足。但是在实际施工当中，往往现场并没有达到百分百与模型契合，存在一定的不足。原因在于，一方面受交叉施工工序影响，没有完整的工作面来实现模型；一方面受其他专业变更影响。因此在本项目前期针对项目特征及难点，制定专项深化设计前期策划确保接下来的工作能够系统全面的落实。本项目中我们利用先进的三维扫描技术进行现场数据进行定位和采集，通过三维空间扫描技术的运用，建立精确的实际空间模型。整合设计各专业施工模型进行碰撞检测，进一步调整模型以确定最终装饰完成面模型的位置；通过三维软件对大堂区域异形造型做分模处理并确定每块曲面金属板的安装坐标点，曲面在后场的生产加工中由三维扫描仪扫描检测其与设计模型的误差，控制后场生产加工精度以确保每块金属板的成品安装质量；在进行现场安装时利用全站仪对曲面金属板的安装坐标点进行精确定位并与设计模型中的安装坐标点进行拟合确保每块金属板安装的精度控制，在各分块金属板安装完成后由三维扫描仪检测其整体安装精度并与原设计模型进行比对测试，来控制最终设计及质量安装效果。
3.1现场勘察:
前期进场后整体了解1#楼建筑的整体结构、空间布局、功能区分布情况，并与设计图纸进行了比对。由于方案设计单位提供的图纸是理论状态，更多的是手绘稿图纸，有些与现场的情况并不完全匹配，有些部位在前期施工过程中出现了变更，没有反映到图纸上等等。在现场勘察的过程中，发现了一些不符之处，并向建设单位了解不符的原因，及时跟方案公司对接，配合方案调整深化设计，及补充施工或整改，这些因素都在我们的三维施工图设计中加以了考虑和延伸。
3.2扫描建筑空间的三维数据:
本项目属于酒店改造工程，原有柱体已经做好包柱装饰面，在不破坏原有造型的基础上施工曲面铝方通包柱造型，一层大堂吧和全日餐厅柱体都是“Y型柱体”，属于不规则异形，我们结合公司先进的全站仪测量工具和3D扫描仪器的技术， 对现场的土建结构进行三维实地扫描，进行现场定位放线并数据的采集，设定项目统一基准点，为后面的点云数据拼接处理和逆向建模还原现场实际情况，为以备后续现场复核打下基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在一层公共区域以带状环形扫描的方式设站，将整个大堂、大堂吧、全日餐厅等一层公共区域全部扫描，并在扫描软件SCENE中将各个扫描站点拼接成整体，并将扫描点导出到扫描点处理软件中进一步优化处理不必要的杂点，将扫描点封装并输出1:1实际现场模型，以便后续在此基础上建模比对。过程中依据设计师手绘稿包柱方案进行造型建模，再提交方案设计师确认模型。
对于以往规则空间，可以采用布尺测量的方法测定各空间的尺寸，但由于测量工作量大，对于高度较高地方尺寸测量难度大，以及人工测量精度不高等原因，有一定的局限性，不便于空间的建模。三维激光扫描技术是一项先进的全自动高精度立体扫描技术，又被称为“实景复制技术”，每秒近100万个点的数据获取能力能将任何复杂环境及空间内各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准可视物体（玻璃、水除外）快速、精确、安全地采集到电脑中，建立三维点云数据库。
这项技术的出现，为我们在这个项目上进行现场的空间测量提供了极大的便利：首先，我们通过FARO三维扫描仪器的运用，将所有的空间尺寸采集到计算机中，结合BIM系统软件的运用，做到精确建模，并与业主提供的BIM原始土建模型进行碰撞测试，快速找出BIM模型与现场的出入，使用BIM技术把原始土建模型与深化设计相结合起来进行综合调整。
3.3 BIM技术对于管线综合深化的运用:
针对本项目特点，项目在整个BIM模型阶段需要充分的与机电配合单位沟通协调解决复杂的管线碰撞问题；通过软件的碰撞检测功能帮助我们找到冲突的节点，针对系统指示的碰撞节点，进行有针对性的优化处理。对于检测的碰撞点，我们及时通知了甲方业主、总包、各专业设计单位等进行协调，协商解决方案，然后再根据前面设定的避让原则调整模型，直至综合模型在布局合理的情况下实现零碰撞，并做好设计变更相关资料。在整合各个专业施工模型后，我们比对各机电模型与我方装饰基层钢架以及设计模型的碰撞关系，通过沟通协调调整基层钢架模型、机电管线模型、设计模型之间的关系，并确定最终装饰面层的模型位置，为接下来的施工中面层材料分模和安装做好准备。
4、BIM技术在施工阶段的运用:
BIM技术与公司工程管理体系相结合，对各个阶段的施工进行精细化综合管理。有效的提高现场基层和后场加工以及现场安装的效率，减少在施工过程中因返工造成的材料和劳动力浪费，对缩短工期、降低工程造价、提高质量将产生积极的影响。
4.1 辅助施工管理及计划进度演示：
通过业主及总包把控协调和工期要求，整合各个专业及精装修的BIM模型，根据项目部自己需求虚拟实现施工周期，项目部可以参考虚拟施工的时间节点，编制符合本项目的施工进度计划，对工程进度进行有效的控制，使其顺利达到预定的精装修施工目标。同时本项目在BIM技术辅助下也使业主和总包能有效把控好施工总进度和精装修及各个专业单位的具体施工节点，70天工期内完成40000m2的部分拆除及新建室内装饰工程量。
4.2给水电导管管件产品化生产和安装：
实现内装的BIM水电设计安装产品化，对水电导管管线进行深化设计，确保水电导管管线与其他专业管线和内装基层材料无碰撞，及水电导管管件产品化模数化下料安装要求做准备；根据定稿的模型建立物料表，直观显示所有管材、配件的尺寸，以便后场加工部门进行批量生产；根据图纸，管材（弯头、乙字弯、直管）下单，尺寸统一、模数化，编号以尺寸大小编号。在现场安装时告之安装人员某个零件具体的安装位置及安装方法，按照所述的步骤顺序安装并严格按照安装图纸对水电末端点位精确定位，这种施工方法对于水电管线的铺设不仅高效而且规范，在本项目上充分体现。
4.3 辅助产品后场加工，并监控成品加工质量：
运用三维扫描仪结合BIM技术，与厂家沟通深化下单及安装固定节点，在整个公共区域的异形曲面的精准控制表达，确认整体模型后；对异形面层通过BIM模型精确算其工程量，提供了分包合同数据依据和后场加工工作量；后对装饰面层确认的模型进行调整，以及面层材料分模下单，确保每块金属板的曲面精度符合设计模型的要求。由于曲面模型中的每一段都是不同规格造型，因此需要将模型中的每一段分组编号，以便后场加工及安装。
具体步骤如下：三维扫描仪采集现场局部空间数据→建立精确的实际空间模型→整合设计各专业施工模型→碰撞检测→沟通协调并调整模型→确定最终装饰完成面模型的位置-充分协调模型（FCM）→对公共区域曲面异形面层做分模处理→确定每块曲面金属板的安装坐标点（解决面层材料分模下单）。对于复杂曲面成品下单，传统放线支模和BIM放线放样，从放线工效成本和放线材料成本，BIM技术完成了传统放线放样难以完成的工作。
在加工前期的面层材料分模后，我们在后场加工时利用三维扫描技术进行严格的单体扫描，再与原设计模型进行三维比对分析结果得出最终生产精度检测结果，对厂家的加工质量及工艺跟踪把控，检测厂家产品合格率，确保每块金属板的曲面符合设计模型的精度要求。杜绝次品在出厂发货前，监控后场加工品质（确保后场加工精度）。具体步骤如下：扫描后场加工成品→比对单块曲面与设计误差→检测产品合格率。将工厂的生产成品进行扫描采集点云数据再与原设计模型进行三维比对分析结果得出最终生产精度检测结果
4.4数字化放样施工，全站仪定位安装并监控整体安装质量：
在模型分模时标注的三维坐标控制点，需要在安装阶段利用全站仪、结合控制网格模板定位安装，对四个角点按照前期分模的空间点位，进行严格控制工人安装质量，尤其在公共区域大堂、大堂吧Y形柱体曲面铝方通包柱，顶面铝方通挂板，全日餐厅异形笼子部位曲面是质量控制的关键点。
当面层金属板到达现场进行现场安装时，我们利用全站仪的放样功能对充分协调模型（FCM）中的安装控制点进行基础龙骨固定放线及面层金属板条固定坐标放样定位，确保成品的安装坐标点与模型中的坐标点相拟合。在完成整体安装之后检测其装饰面层与充分协调模型（FCM）的公差精度。具体步骤如下：检测合格的产品运抵施工现场→全站仪放样，定位安装→单块曲面四个坐标角点与充分协调模型FCM中的相吻合→整体装饰面层安装完成→三维扫描并比对模型制最终设计及质量安装效果→检测合格验收。
结束语:
综上所述，对于三亚凤凰岛酒店1#楼改造项目的BIM在建筑装饰深化设计及施工中的实际运用探索，让BIM标准执行、项目协作管理、BIM技术深化设计及施工深入应用等方面更上一层楼，也为广泛应用BIM技术进行设计及施工提供了优秀的案例。本项目基于BIM系统自身的严谨性及便捷性，确保了各个阶段设计施工工作的良好展开，同时各专业之间保持了紧密的联系衔接及反馈机制。BIM技术为室内装饰行业带来的不仅仅是效益，更多的是设计与施工管理上的突破与创新。当下BIM技术虽然火热，但是我国运用还处在初步阶段，大面积的实施推广不仅存在着技术上的问题，还存在意识转变的困境。配套标准及规范还在建立和完善中，设计及施工流程的优化还在不断探索，对于我们装饰设计企业来说BIM技术需要不断的加强在本行业的深入运用，建立完善的企业级标准规范、“族库”及标准样板提升设计及施工的效率和融合，做到真正辅助设计和施工，以更好的实现装饰“产品化”实现“装饰工业化”的大革命，以后的4D、5D时代需要我们不断的提高自己以迎接未来的挑战！
参考文献：
[1] 张阳升.BIM技术在室内装饰设计中的应用研究[J].建材与装饰，2018(17):65.
论文作者:林毅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/14
标签：模型论文; 曲面论文; 技术论文; 面层论文; 柱体论文; 异形论文; 后场论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;