BIM技术在装配式装修中的应用研究

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2023年12月15日发(作者：)

BIM技术在装配式装修中的应用研究

摘要：随着信息化技术的不断发展，BIM技术的应用正在成为推动建筑业发展的核心技术之一，而装配式装修是未来建筑业发展的重要领域。本文探索了BIM技术在装配式装修领域中的应用，从二维平面的设计到三维立体设计，搭配装配式部品部件，实现更直观可视化的模型设计，可有效解决各专业协同设计、碰撞检查的问题，也能实现快速出图、生成表单，有效提高设计效率，缩减整个设计周期。基于成都2#楼住宅项目，分析了基于BIM技术在装配式装修项目中应用，研究表明其极大的提高了装配式装修设计效率和品质，和验证了BIM技术对促进装配式装修发展具有重要意义。

关键词：装配式装修、建筑信息模型（BIM）、部品部件、应用流程

一、装配式装修和BIM技术的概念介绍

装配式装修，是将模块化设计、工厂化生产的部品部件，包含装配式墙顶地、装配式隔墙、整体厨房、整体卫浴、管线设备及其组件等，由现场产业工人按照标准化工艺采用干法施工的装修过程。装配式装修综合考虑了建筑结构、硬装饰面、管线设备、后置成品等一体化设计，实现了现场类似“拼积木”的安装形式，并有着绿色环保、标准化程度高、安装时效快、品质可控的优点：

1. 绿色环保：装配式装修采用木塑板、石塑板、硅酸钙板等环保性材料，零甲醛，无有毒气体挥发，现场干法施工，少水无胶，无废料、无污染；

2. 标准化程度高、安装时效快：装配式装修工厂预制、现场“搭积木”式组装，工艺简单，无湿作业粉刷，无需等待时间，快速高效；

3. 品质可控：装配式装修采用模块化设计、工厂化生产，统一设计标准，标准化施工工艺，不依赖于工人的技术水平，简单的现场组装即可完成安装。

BIM即建筑信息模型，BIM技术是按照建筑工程项目的各种基本信息，在BIM软件上进行相关部品部件的绘制，利用部品部件进行三维模型的搭建，综合考虑土建结构、建筑内装、管线综合等的设计与施工一体化，可用于指导建筑设计、

施工、后期运维等各阶段。BIM技术具有直观可视化、协同性高的优点，同时可实现模拟碰撞检查、可出图的效果：

1. 直观可视化：模型的建立，可直观的监控项目设计、施工、运营的全过程，也可审查整体设计效果，内装设计效果也可直观的展示给业主；

2. 协同性高：以BIM软件为基础，通过信息化集成和数字化模拟呈现项目设计，可实现多专业协同设计，提高设计效率，缩减设计周期；

3. 模拟碰撞检查：BIM三维模型的建立为设计提供了模拟现场施工碰撞检查的可能性，可以在这个数字化平台上实现现场碰撞检查；

4. 可出图：三维模型建立完成后，可一键实现快速输出施工图和物料清单，指导后续施工和物料下单。

二、BIM技术在装配式装修中的应用

BIM技术可应用于装配式装修的全过程，前期装修方案的确定，深化设计出图和物料下单，以及部品部件的工厂预制，后续的施工安装和运营维护等。

在此以成都2#住宅项目为例，采用BIM技术和三维激光扫描技术逆向建模，完成了住宅项目的三维模型建立、内装设计和设备管线的碰撞检查，可清晰直观的监控到项目实际信息。本项目实行BIM环境下的项目管理实施路线，主要工作涉及到BIM测量、深化设计阶段BIM精装模型的深化、饰面材料的编号下单以及施工阶段模型信息的完善。首先采用三维激光扫描仪采集项目现场数据，逆向建模获取符合现场实际情况的三维模型数据，进而辅助BIM精装深化设计，BIM技术指导现场放样、工厂下料和现场施工，从而更好地开展工程项目管理，达到项目设定的安全、质量、工期、成本等各项管理目标。主要工作应用流程如图1所示：

图1 BIM技术工作应用流程

利用BIM软件可以打破各个设计专业之间相对孤立的局面，提高协同作业的时效性。BIM技术将模块化、标准化的部品部件进行组合，以此为基础构建三维可视化模型，通过效果图、动画、实时漫游、虚拟现实系统等项目展示手段将建筑项目各项参数信息更真实更直观的展现给设计人员、施工人员和业主，在设计过程中便于及时发现问题，及时修改，也有助于方案决策。

图2 基于BIM的装配式装修设计方案效果展示图

BIM技术实现了建筑结构、建筑内装和管线设备的一体化设计，平台化的参数化模拟可以更直观的调整优化各机电管线的排布走向及安装高度，对各系统管线进行碰撞检查，按照合理的安装方案以及施工现场实际情况合理排布清理碰撞点，最后形成设计方案，BIM的设计可以极大的简化由于配合问题等造成后期调整的工作量。

图3 基于BIM的管线综合设计方案效果展示图

装配式内装技术体系均由面层、基层龙骨、管线和各种配件构成，这些内部构造信息都可被收录在BIM软件中，形成部品部件的三维族库，并进行了参数化设置，设定了标准化的排布规则，构建了标准化的技术体系如吊顶系统、墙面系统、地面系统、厨房系统、卫浴系统，设计阶段可直接从三维族库中进行调用，快速进行三维模型的设计搭建，并生成施工所需要的施工详图，导出采购下单所需的用料清单。由于生成的各种图纸都是来源于同一模型，所有的图纸、图表都是相互关联的，避免了不同视图之间出现的不一致现象。如果需要对设计进行更改，无论在哪一张视图上改动，相关联的图纸、图表上也跟着发生了关联变更，这种关联变更是实时的，避免了局部修改而没有全局同步的现象，降低了图纸不一致导致施工错误的隐患。

图4 BIM模型实现的部品部件

在装配式建筑设计中，预制构件的设计是关键。目前预制构件的拆分，是按一般模式由设计方独立完成设计方案和施工图，再由工业化设计人员进行预制方案设计和构件拆分。这种方式下，可能会导致构件种类难以最大程度归一化、标准化，工厂模具台套数势必增加，不符合装配式建筑少规格、多组合的原则。在该项目设计过程中，首先确定采用的工业化结构体系，并按照统一模数进行构件拆分，精简构件类型，提高装配水平，并在标准化设计基础上通过组合实现装配式建筑系列化和多样化。构件生产厂家可以直接提取BIM信息平台中各个构件参数，确定构件尺寸、材质、做法、数量等信息，并根据这些信息确定合理的生产流程和做法，也可以对发来的构件信息进行复核，并根据实际生产情况，向设计单位进行信息反馈，使设计和生产环节实现信息双向流动，提高构件生产信息化程度。生产厂家可以直接提取BIM信息平台中的构件信息，并将信息传导到生产线进行生产。同时，生产厂家还可以结合构件设计信息以及自身实际生产要求，建立标准化预制构件库，在生产过程中对类似预制构件只需调整模具尺寸即可进

行生产。通过标准化、流水线式构件生产作业，可以提高生产效率，增加构件标准化程度，减少人工操作带来的操作失误，改善工人工作环境，节省人力和物力。基于BIM技术构建的模型几乎涵盖了建筑对象的一切物理特性与信息。因此，在室内装饰设计与工程建设环节，针对部分所需加工下料的构件，设计人员可结合模型提供的构件信息展开批量化的加工生产，如此可以有效规避人工下料引发的误差，实现节约物力、人力与成本的效果。

图5 BIM模型输出的施工图纸和物料清单

三、BIM技术与装配式装修结合的未来发展

BIM技术对于装配式装修的使用要求还有一定差距，在实际应用中需要不断的二次开发和大量的实践数据积累工作。装配式装修材料种类繁多，部品部件造型尺寸不固定，个性化定制较多，工艺做法相对复杂，有针对性的装饰BIM构件模型软件也相对较少，功能较为简单并不能满足装修效果。而大力发展装配式装修也必定要基于数字信息化的发展，推动建立以标准部品部件为基础的专业化、规模化、信息化生产体系也成为一种必然趋势。

但装饰设计和施工阶段是各个专业配合的最复杂过程，因此各专业的配合一直是装饰设计施工中的难点之一。更何况装饰工程工期短，难以实现装饰BIM的全链条实施。如结构工程和相关专业没有运用BIM技术，那么在装饰工程过程中项目整体的运用BIM技术很难实现。其次装饰BIM技术人才也很欠缺，难以实现才能真正的运用BIM技术管理一个装饰项目。而且BIM是服务于建筑工程项目的全过程周期，最终实现整体运营，国内BIM应用成果和效益主要体现在建设过程和绿色节能中，且传统工人也一时难以很快上手和熟练应用，BIM的效益尚未体现。

如今，部分设计领域已经出现了由计算机系统自动化、智能化地测量相关数据，并直接输入系统中进行设计图纸绘制和输出的新现象。目前推进装配式装修的数字化设计体系建设，应综合考虑建筑结构、建筑内装、装配施工、设备管线推行一体化集成设计。积极应用自主可控的BIM技术，加快构建数字设计基础平台和集成系统，实现设计、工艺、制造协同，促进部品部件生产数字化、智能化升级，推广应用数字化技术与装配式装修集成发展。

综上所述，BIM与装配式的结合，在未来必将会有效提高装配式装修的生产效率和工程质量，将生产过程的上下游企业联系起来，真正实现以信息化促进产业化，借助BIM技术三维模型的参数化设计，BIM技术将成为作为智能化的设计图纸绘制技术，推动室内装饰设计领域的技术革新，使更多的设计主体转向使用相应的技术软件进行装饰设计，逐渐减少甚至替代人工在设计方面的作用，进一步为室内装饰设计方面的技术革新以及向智能化、自动化方向发展提供相应的推动力。BIM技术逐渐改变装配式装修设计的传统分工模式，这也将是推动装修行业大力发展的重要方式。

参考文献：

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本文标签： 设计装配式装修技术构件