BIM在装饰工程中的应用

一、基础理论

关于BIM，认识如下：

(1)BIM被称为继CAD(计算机辅助设计)之后的“二次革命”，是100年来建筑、工程、施工行业的最大变革。

上世纪80年代个人PC飞速发展，紧接着又是90年代的互联网革命，中国大地迅速普及了个人计算机的应用。计算机的发展，很多各行各业的设计师赶上了时代的快速变迁，顺应了潮流，使得建筑行业的设计施工采购承包等环节都应用到了计算机。AutoCAD的制图，改变了建筑设计行业，各建筑设计院在九十年代基本淘汰了手工制图的“石器时代”。以此同时，建筑造价咨询事务所，也从手工丈量蓝图到计算机CAD软件自动读图计算工程量，加人工指定的半自动计算工程量的时代。施工管理，也是依托各种工程管理软件，ERP的应用，促进施工流程合理计划，配置。信息技术通过近十几年来的飞速发展和广泛应用，其重要意义和对人类的深远影响举世公认。在工程建设领域，计算机应用和数字化技术已展示了其特有的潜力，成为工程技术在新世纪发展的命脉。

1.工程设计是工程建设的龙头。在过去的20年中，CAD(ComputerAidedDesign)技术的普及推广使建筑师、工程师们从手工绘图走向电子绘图。甩掉图板，将图纸转变成计算机中2D数据的创建，可以说是工程设计领域第一次革命。CAD技术的发展和应用使传统的设计方法和生产模式发生了深刻变化。这不仅把工程设计人员从传统的设计计算和手工绘图中解放出来，能够把更多的时间和精力放在方案优化、改进和复核上，而且提高设计效率十几倍到几十倍，大大缩短了设计周期，提高了设计质量。

2.BIM(BuildingInformationModeling)——建筑信息模型，为工程设计领域带来了第二次革命，从二维图纸到三维设计和建造的革命。顾名思义，BIM是有三要素构成，B代表行业，I才是核心，M是载体。据统计建筑行业，浪费率达到了57%，这是个惊人的数据，说明我们的行业，存在极大的配置不合理，经营粗放，施工完全没有精细化，未采用模块化设计，工厂化制作。这种现状必须要改变，重要的手段就是科学透明开放的项目控制，应用BIM的控制管理。

3.美国斯坦福大学根据32个项目研究的数据表明，采用了BIM技术，形成了翻天覆地的变化：A消除了多达40%未编入预算的变更。B编制成本预算的时间节约了80%。C成本预算的精度在3%以内。D通过冲突检查，节约高达10%的合同价值。E项目时间节约了7%。

(2)BIM技术应用覆盖全生命周期，而且具有减低成本、提高效率的显著优势，因此建筑工程的各参与方和各阶段都应该应用。BIM作为一项技术变革，在建筑行业的各领域，已经产生了巨大的推动作用。上海中心项目的各阶段应用：复杂设备的构筑预演，幕墙单项工程的成本控制，工厂精密加工单元的质量控制，施工方案的集约控制。无不显示了BIM技术的巨大潜能。

BIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，包含了贯穿于设计、施工和运营管理等整个项目全生命周期的各个阶段，并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中。BIM可以持续即时地提供项目设计范围、进度以及成本信息，这些信息完整可靠并且完全协调。即BIM能够在综合数字环境中保持信息不断更新并可提供访问，使建筑师、工程师、施工人员以及业主可以清楚全面地了解项目。所以说，BIM完善了整个建筑行业从上游到下游的各个企业间的沟通和交流环节，实现了项目全生命周期的信息化管理。

如何看待BIM的效能?主要是看各阶段BIM在项目管理模式中，发挥的作用。合理的科学审视BIM在各环节的应用，不能盲目夸大功效，把它作为一支包治百病的神奇药剂。一切以解决问题，降低成本，提高效率为原则。对于某些太费时费力的步骤，如果现阶段无法解决，可以舍弃忽略，待以后有成熟可靠的解决方案形成，再应用。

(3)BIM可分为小BIM和大BIM。小BIM是使用工具和平台，大BIM是协同合作，数据共享和流程集成。BIM的应用这些年，在国内的建筑设项目中，日趋成熟。很多大型项目在建设规划时，业主方就提出需要应用这项技术，因此大小设计院，施工单位纷纷上马。近期看了几个项目，个人觉得还是各大设计院以秀为主，有些华而不实。都是以三维可视这块做足功夫，动画，视频，多角度渲染，视觉冲击吸引眼球。其实，这些应用，还属于小BIM的概念。其实，国内建筑设计行业在三维可视方面，已经做的非常好，只是模型所携带的信息表达，信息统计，信息汇总各方面，没能实时准确的反映。

“皮之不存，毛将焉附”模型即皮，信息即毛。模型是载体，是表达的具体承载方。信息才是外在的价值所在，是BIM的核心。作为使用工具和平台，小BIM的应用，一种新的建筑业管理思想应运而生，创建、管理、共享信息的数字化方法，能够大大减少资产在建筑物整个生命周期(从概念到拆除)中的无效行为和各种风险。目前的技术积累，在项目规划，设计，管理，施工各阶段，建筑工程的各参与方和各阶段都应用的日新月异。但在建筑的全生命周期中，建设过程毕竟只占极小的比例。模型在建成建筑的运维阶段，还没发挥出长效，稳定的效益。只是少量的运用在智能化，物业维修方面。在城市地理系统，城市智能，城市生活应用，物流人流配置等大数据应用，还有很多路要走。

二、国际标准

“buildingSMART是一个中立化、国际性、独立的服务于BIM全生命周期的非营利组织，旨在促进建筑工程全生命周期各参与方之间的信息交流与协同合作。buildingSMART国际组织对全球BIM技术研发的主要贡献，包括为开发软件交流的数据接口提供准则和依据的IFC标准，和基于开放标准和透明流程的OpenBIM工作模式等。IFC标准已在ISO中正式注册。”请根据以上材料，结合你对buildingSMART的认识(如IFC，OpenBIM等)，从全球化协作的角度分析论述buildingSMART与国际标准的关系。buildingSMART的前身是国际数据互用联盟(IAI-InternationalAllianceofInteroperability)，成立于1994年。

buildingSMART北美分部即buildingSMART联盟，是美国第一部BIM标准(NBIMS)的主要制定者。由buildingSMART提出并自主研发的IFC标准，已经被国际标准化组织ISO收录成国际通用标准(编号ISO/PAS16739)。自从BIM技术在建筑行业的优势开始受到广泛认同以来，许多软件厂商开始相继研发基于BIM技术的设计软件和协作平台。不同文件格式之间的沟通转换需要统一的数据接口。

IFC标准为这种数据接口的开发提供技术依据和准则，为设计文件在众多不同软件和平台之间传输和读取提供便利。buildingSMART北美分部即buildingSMART联盟，是美国第一部BIM标准(NBIMS)的主要制定者。正是因为有了共同的标准，各供应商、软件间、不同格式文件间，才能做到相互传递信息，分享数据。也使得行业有通用的接口，各自针对不同的需求，提出各异的解决方案，才能百花齐放。也使得全球不同地区的项目参与者，能分工协同合作，推动变革进程。OpenBIM。

这是基于开放的标准和透明的工作流程的一种工作模式，旨在促进设计环节各专业各部门间的协同合作。信息是BIM技术最核心部分，在各个BIM系统中，信息的存储和交换若能够完美解决，就可以充分发挥系统的优点，提高生产效率。IFC作为现阶段行业认可的国际通用标准，已经指导出各软件厂商寻求统一标准接口的方向，也正在被广大使用者熟悉和认同。开放性BIM，还指数据的利用管理及再开发，还不能完全依赖于某种软件或者格式，数据模型能公开的被各种应用系统所使用。

全行业的参与者，也能提供统一标准的成全上万的族库。就像真正项目建设阶段的供应商，都能在一个开放，透明的平台上，提供出自己产品的各类属性数据，展现优越性。能够被其他业主、设计、施工的决策者阅览信息。结论：buildingSMART成为了BIM行业游戏规则的制定者，联合全世界建筑领域各行各业的单位和机构，致力创造一个开放的沟通平台，通过行业内BIM技术的前沿应用，开展理论和实践相结合的探索道路，促进同行业间的交流学习，推动行业的快速进步。

三、技术创新

BIM作为一项技术变革，让传统的建筑领域与许多新兴技术或热点话题产生了交汇融合的可能，如绿色环保，GIS(地理信息系统)等等。话题：装饰行业目前能推行BIM技术的应用么?关于BIM的讨论大都集中在建筑的外部设计以及BIM对于建筑设计的众多益处上。我们已经了解了实体模型(massingmodle)、幕墙、富有表现力的屋面形式以及详细的墙体剖面。但是BIM在室内设计——如独特造型，复杂饰面、固定装置、面积要求、工艺选择、家具摆设、艺术品陈设的设计上有什么作用呢?通过BIM技术，室内设计和原有的设计工作相比，到底改善了哪些工作呢?可视化程度提高。原有的室内设计流程，方案阶段是少量3D效果图+平面图组成。

绘制效果图的空间，一般是重要或者典型空间。而新的流程中，模型从工作开始阶段就搭建，可以以一个全三维的场景全方位推敲。过程中，客户展示亦是全模型的展示。参与设计人员都能从不断完善的模型中协同，设计过程都是可视的全三维过程。

A.漏画少画图纸的部位几乎没有。原有的装饰施工图纸中，图纸量浩如烟海，但却经常会发生图纸没有画到表达到的部位，后期施工时，再来变更弥补。增加工程量，业主施工单位相互推诿，产生结算隔阂。

B.解决了施工图中冲突的问题。原有的装饰施工图纸中，存在风格冲突或者空间冲突。由于施工图绘制在单一的平面中进行，往往相邻墙面或者对面失去了关系。二维表达也经常会忽略了空间关系，造成施工阶段做不通的问题。

C.比例关系更协调。特别是装饰立面的进退关系，以往都是用立面图加剖面来表达，由于都是二维制图，实体的大小关系，推敲不到位。全三维模型则清晰直观，能避免这类问题。工作模式的改变。原有的模式下，劳动力分配，基本是主案设计师设计项目，综合考虑整体项目的风格、色彩、空间布局、设备、人流导向、管理等各方面，接着由付案设计师综合、深入、深化方案。同时绘制立体效果图，最后由施工图成员根据方案，绘制施工图。

A.重新整合了团队配置。在BIM工作环境下，团队成员可以对逐步完成的模型协同工作，大家都在统一的模型下出谋划策，解放了枯燥的重复劳动，释放了思维。这种工作模式，全新配置了人员工作岗位，促进了团队协作的能力。

B.增强了团队凝聚力。BIM的主要工作方式是协同。通过这样的模式，同事间增加了交流，或许是围坐在模型大屏幕前，反复的商量和推敲，占据了主要工作时间，真正释放了设计师的灵感，在不断思维碰撞的过程中解决问题。充分利用模型中丰富可靠的信息。信息是BIM技术的核心。新的技术，使得模型中附带了大量信息，给下游的工作团队带来极大的便利。

A.各种参数实时显示。对于装饰项目，其中材料的比例规格，色彩特征，基层隐蔽工程，表面工艺等，都有较高要求。BIM可以通过各种手段，直观显示，表达准确。而不像原来的模式，只能用大量的节点和文字叙述。

B.局部修改所有都改。反映在劳动生产率上，这个特点尤为显著。只要单独修改局部族群的特性，所有相关信息，工程量，数据汇总等各个输出文件，都会自动调整。修改某些模型细节的同时，模型信息明细表在同时修改，节约原有模式的大部分重复劳动。

C.造价部门的极大受益。由于设计过程阶段的信息整合，使得输出成果中，精确包含了工程量清单，使得原来造价部门占80%的阅读图纸，统计汇总工作量，直接获得。甚至对工程后期的工程量决算，过程模型会在1秒内直接提取。设计的选择性更强大。

如果可选择的构件族库，家具族库，材质族库，灯光族库够丰富完整，则室内设计更多的时候，在推敲和挑选这些素材。制造商和销售商、如木制品协会等行业组织以及各种BIM论坛等用户社区，如BIMlibrary，各软件供应商如autodesk都会提供建筑标准件。项目管理更透明更趋于合理。客户和设计师将共同决定采纳哪种方案。在制定决策时，他们要考虑多种因素：空间利用率、面积要求、审美、材料成本、采光分析等。其间，他们要参考图纸、明细表、基于材料用量的初步成本汇总表等所有与项目相关的资料。

(4)管理决策经过5天的BIM知识理论的学习与应用模式的研究，你是否对自己所属单位应用BIM的具体方案有了较为清晰的认识?请根据你单位的实际情况，应用研修课程中1至2个讲师的经验分享，简述你认为自己所属单位是否应该运用BIM技术：如果是，请提出与BIM实施应用相关的具体管理决策计划;如果否，请阐述理由。我所属金螳螂建筑装饰股份有限公司设计研究院。我所属部门为装饰行业的设计部门，是建筑工程中属于室内外装饰子系统中的一个环节。个人觉得，现阶段我部门应该能够有限度的运用BIM技术，来提高我们的工作效率，精细化设计，降低随后预算部门的工作量，以及改善施工过程中的施工组织，成本控制，协作配合等。首先，个人认为我们装饰设计院能够使用BIM技术，条件成熟。

• 现阶段，公司承接的项目中，已经有部分项目，在深化设计和施工阶段中，已经应用了BIM的技术。这些部门，已经初尝技术提升带来的实惠，以后肯定会成为积极的推动者。纵观流程中的龙头——设计，认为一旦实施BIM解决方案，在过渡期间，他们的生产力会大幅下降。担心投入过大，所以推广应用缓慢。应用最初培训阶段，平均生产力损失为多少?也需要有客观的数据分析。初步预估，初期生产力的损失，可以经由之后的生产力提升补回来。
  
  
• 由于幕墙工程设计，材料相对简单，造型也相对单一，建筑设计时也有所考虑，所以幕墙设计部分的BIM应用，契合原有建筑设计BIM系统，实施度高，入手快捷，在设计施工结算各环节，发挥充分，收效事半功倍，立竿见影。
  
  
• 室内设计BIM推广应用中，国内鲜有案例，近阶段仍处于“摸石头过河”阶段。由于难点较多，很多专业BIM咨询公司都束手无策，他们笑谈“绕着走”。个人认为，大数据时代的来临，室内设计作为建设工程中的一环，必将在这个行业飞跃发展过程中，顺应BIM应用的洪流，滚滚向前。所谓BIM咨询顾问，也将因为设计师的直接应用BIM技术，成为阶段性职业。
  
  
• 硬件配置方面，由于我行业本身在可视化效果方面相对优秀，积累了必要的建模技术人才，只要重新梳理脉络，这些相关制图，网络，设备人才必将迅速成长。电脑硬件方面，亦是有图形工作站支撑，网络化，协作化，团队配合方面都具有一定相关经验。
  
  
• 电脑相关软件，目前状态还属于选择阶段。应用没有对错，只有哪些更适合。如何找出适合自己团队，匹配装饰行业特殊性的合适软件，听各方吆喝还不能定论。必须全视野内的试用、实用、分析，才能分辨出适合自己系统的相关软件。Revit，ArchiCAD,MagiCAD，Bentley，Vectorworks,Graphisoft……各有千秋。
  
  
  
  

实施应用的相关计划：

• 先在设计院分院部门所承接小项目中试用。一个全BIM的建设项目，亮点是全过程中的协同。先易后难，先不追求设计阶段的复杂性，主要是积累经验和总结要点，便于以后设计院内推广。
  
  
• 需要公司其他部门的接力应用，突出BIM的建筑全生命周期。工程造价中心，也可找出专人协调，在设计信息的录入阶段，就需要同时协作。施工部门，也可实验性的让项目部使用。最后对BIM应用的各阶段，综合评估，比对优劣。初步预测，在计算工程量阶段，能大幅度减少工作量。
  
  
• 根据此阶段的发展及室内设计行业的特殊性，室内设计BIM的推动会遇到相应的难点。要探索这些困难，合理解决才能做到正真意义的设计精细，表达明晰，节约成本。
  
  
  
  

A.建立可靠的协同平台。选择项目导航的管理体系，目前公司运行的ERP平台，成熟可靠，如何找出合理的无缝对接体系及数据实时共享，交流互通非常重要。单个项目，或许看不出协同平台的巨大效益。如果将来各院所都能推行BIM设计，必须要有一套标准平台管理运行。所谓BIM的开放特性，协同特性，共享特性，才能显现效益。运行平台上，可以分级加密管理、统计、检索、浏览、查询、插入等功能，又能开放CAD各种节点大样图，标准模块，BIM各种族库等数据库。协同平台还需记录痕迹，过程中的质量记录应该在案，监督和控制设计质量。

B.建立合理的协同流程。通过若干项目的探索积累，建立标准化的协同流程，能够使各参与设计方，共同协作，共同推进工作，共享成果。其中包括：项目创建，权限管理，引用及提资，图纸打印，项目归档等各个环节。华为任正非说，我赌信息管道会像太平洋一样粗。我们的行业图板时代跨过，蓝图时代仍在继续，白图时代迅速过度，一定会迎来全信息大数据的时代。

C.怎么样的模型，才算合理?由于装饰工程包含了大量的家具、织物、隐蔽工程，数据量惊人。南京禄口机场T3航站楼的BIM模型，建筑、钢构、机械、设备等，总的模型数据量才达到2G。而室内设计模型中，平时用来渲染的单张精细椅子模型，就可能达到500M。如果单一减面的手段，必将对模型细节缺失造成后果。用简单模型代理?用软件的层级链接?用其他描述手段减少数据?如何快捷的建立模型，录入数据?由于室内设计团队大都三维基础较强，模型的建立可以不一味依赖BIM软件，可以依赖原有的建模手段，多方面综合运用，如3DMAX，RHINO,sketchup等。

D.数据转换的顺畅及信息的提取。在现阶段，由于各种软件应用不同，各种文件格式众多，各厂商都有自己独特的表达。如何能够促成各阶段各环节各工种间的无缝对接，是能够协同的基础。一方面熟悉国际BIM组织的通用标准，另一方面，也需要探索相邻用户、前后关系软件间传输数据的窍门。

E.三维模型如何快速转化二维图纸?时下，国家还未出台BIM的标准，各监管部门当然也停留在二维图纸阶段，不可能将一个信息模型作为审图依据。大部分的施工单位也只能消化二维的CAD图纸。BIM不能高高挂在空中，所以当下还需解决三维模型能够准确、快速表达二维图纸的现实问题。如果过程中，重复劳动的工作量无限制增加，或许需要2D+3D的模式工作。F.建立适合自己的模块族库。BIM不光是建筑行业企业单方面的工作，也是全社会的产品供应商、制造企业都需要来参与的过程。

目前，国外众多企业在网络上发布自己的信息模型，这使得室内设计BIM的族库，正在进一步扩大。例如有NationalBIMLibrary。现阶段，室内设计师拥有众多的模块，家具，造型模型，应用和积累过程中，应该逐步有序录入信息，建立适合自己的模块族库。