公共建筑装饰工程BIM技术应用内容及流程

摘要：建筑装饰工程应用BIM技术是实现建筑项目全专业BIM技术全过程应用的最后一步。研究公共建筑装饰工程的BIM技术应用内容及流程对绿色建筑的实现具有重要意义。本文作者在原有研究建筑装饰工程BIM技术应用的流程成果和参考相关相关文献、工程实践、业内人士访谈的基础上，总结完善了装饰工程BIM技术应用各阶段及其细分环节，为公共建筑装饰工程完整地实现BIM应用提供了实施流程和应用内容方面的参考。

关键词：建筑装饰工程；公共建筑；BIM技术；应用流程；初步设计

一

引言

在建筑装饰工程中使用BIM技术将成为绿色建筑实现的必由之路。在建筑装饰工程中应用BIM技术，要经历哪些阶段，做哪些工作，是BIM应用的流程中的核心内容。梳理好整个流程，对BIM技术全生命期应用的顺利进行具有非常重要的价值。本文作者在年与赵静雅的合作论文《装饰工程BIM应用流程初探——基于Revit的装饰模型建立和应用流程》中进行了初步研究[1]。该文中以公共建筑装饰工程的投标、设计、施工及运维工作流为例，将基于Revit的室内设计及施工BIM模型建模的基本流程分为六个阶段，分别是：上游模型检查阶段、方案初步设计阶段、方案深化设计阶段、施工图设计阶段、施工阶段、竣工阶段。这个结果是参考了建筑设计和施工的流程同时参考装饰工程的流程总结的。这篇论文在装饰行业刚刚开始应用BIM技术之初总结的流程研究具有开创意义，但是装饰工程的业态形式多样，工程类型多样，决定了不同的业态有不同的流程。目前，已经有王淑鹏等对于装饰行业一个重要业态——住宅装饰业的BIM应用流程的展开相关研究，对其应用与管理模式进行分析。因此，有必要对建筑装饰行业的不同业态的BIM应用流程单独分析并做研究，综合整理其共性部分，给出规范性的流程指导。本文就是在这种情况下，结合建筑装饰工程项目应用实践，深入学习相关标准文献，访谈业内人士，再次对公共建筑装饰工程BIM技术应用流程进行总结研究。

二

问题的提出

关于对公共建筑装饰工程BIM应用的流程的研究论文《装饰工程BIM应用流程初探——基于Revit的装饰模型建立和应用流程》一文由于研究较早，欠缺对不同类型装饰工程的综合考虑。年，两项BIM国家标准《建筑信息模型应用统一标准》GB/T-、《建筑信息模型施工应用标准》GB/T-发布，为行业提供了规范性指导[3][4]。但没有涉及装饰专业。在同时出版的其它相关的书籍中，根据这两个国家标准明确了建筑项目的全生命期的流程：即分为规划阶段、设计阶段、施工阶段、运维阶段，其中设计阶段中又包含了细分环节[5][6]，但装饰施工阶段的主要环节的流程研究缺失，没有涉及拆除阶段。在装饰行业，年9月，中国建筑装饰行业推荐标准《建筑装饰装修工程BIM实施标准》（T/CBDA3-）正式发布，虽然规定了装饰工程BIM应用的流程是：方案设计、施工图设计、施工深化设计、施工、运维、拆除六阶段[7]，但是，该标准没有涉及实现绿色建筑的重要步骤：即初步设计的室内性能分析，另外也没有对拆除阶段的流程做更进一步的整理。从文献调查过程中我们看出，总体来说，行业对装饰专业的全生命期BIM应用流程的总结整理还不够全面深入。

当前，国家建设工程中，除了新建改建扩建工程，还有一类是既有建筑改造装饰工程。在提倡绿色建筑的大环境下，为了延长建筑的使用寿命，减少建筑垃圾的产生，业主经常采用改造装饰的手段来实现建筑物的功能改造和翻新。这是建筑装饰企业经常承接到的一种工程类型。同新建改建扩建项目一般由建筑设计企业进行方案设计和初步设计不同，这类改造装饰工程经常要装饰施工企业做改造设计并做较大的平面布局、功能、造型、构造等等的改动，实际上需要符合某些建筑室内设计和结构设计等的指标，如绿色建筑评价标准等。但是，我国建筑装饰行业当前实际上还没有形成对既有建筑装饰改造工程的改造设计做室内建筑性能分析的工作模式。这种不分析不计算的情况，经常导致改造装饰工程竣工后仍然有结构安全问题、通风问题、采光问题、声学问题、疏散问题等等，继而造成返工和人工材料等的浪费，产生多种建筑装饰垃圾。这种情况实际上也在由建筑装饰企业承接的新建改建扩建项目的二次设计中经常遇到。另外，在改造装饰工程中，不论是保留或是不保留原有建筑装饰物和结构，拆除实际上是一个重要的工作，有必要纳入BIM技术应用的研究范畴进行研究。

本文依据上述提出的问题，重新整理了公共建筑装饰专业的全生命期BIM应用流程。

三

建筑装饰工程BIM应用的各阶段

按照国家标准推断，建筑装饰工程的BIM应用主要有设计、施工、运维、拆除4个阶段，每个阶段都有其应用流程和应用内容，4个阶段总共为8个环节。本文以装饰企业承接既有建筑改造装饰工程和新建改建扩建工程（含二次设计）的公共建筑装饰项目的BIM应用内容为主线，重新梳理了装饰BIM应用的流程：设计、施工、运维和拆除4个阶段的主要装饰BIM应用环节见表1。

表1建筑装饰BIM应用各阶段及主要环节

阶段

主要应用环节

设计阶段

建筑装饰方案设计

建筑装饰初步设计

建筑装饰施工图设计

施工阶段

建筑装饰施工深化设计

建筑装饰施工过程

建筑装饰竣工交付

运维阶段

建筑装饰运维

拆除阶段

建筑装饰拆除

四

建筑装饰工程BIM应用主要环节及其流程

当前国家尚没有出台以模型交付为法律依据的标准。因此建筑装饰工程的各阶段仍然以装饰专业二维图纸生成及调整，形成装饰专业图纸交付及归档。建筑装饰工程BIM应用流程主要分为以下8个细分的应用环节：

装饰方案设计是装饰设计师在建筑结构的基础上进行空间设计的过程，主要设计内容是空间布局设计，包含室内空间功能划分、室内交通流线规划、空间形态的把握，另外还有装饰造型、色彩、材料的设计及陈设的搭配，目的是形成最初的方案效果，对满足建筑的实用性、美观性、经济性的要求起到重要作用。过去，装饰方案设计除了用手绘来表达设计成果，一般要用CAD来绘制平立面，还要用3Ds-MAX来建模，用渲染器进行渲染，最后用Photoshop等图像软件做后期处理，有多个工作流，过程比较复杂漫长。

应用BIM后，方案设计工作任务主要是：建立装饰方案设计模型，并以该模型为基础输出效果图和漫游动画，清晰表达装饰设计效果，同时为装饰设计后续阶段提供依据及指导性文件。方案设计阶段BIM应用主要体现在：空间布局设计、参数化方案设计、方案设计比选（装饰设计元素形态设比选、装饰材料比选、陈设艺术品比选）、方案经济性比选、可视化方案设计表达等方面。应用BIM技术，可以将装饰方案设计工作的多个工作流合而为一；参数化功能利用参数可以实现构件自动修改；另外，各种方案比选功能，能让设计师专注于设计本身。本环节流程如图1。

图1基于BIM的建筑装饰方案设计业务流程

初步设计是在方案设计基础上进行初步技术设计的过程。主要工作内容是对装饰方案进行室内性能分析、根据分析结果调整方案等工作，其目的是论证装饰方案的技术可行性和经济合理性。在装饰行业的既有建筑装饰改造工程中，除了极个别企业，装饰企业一般不使用软件进行建筑物的性能分析，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。另外，新建改建扩建工程的装饰项目，虽然在建筑设计阶段已经进行了建筑性能的初步分析，但进入装饰设计阶段，装饰设计方要根据之前分析的结果和实际需求在装饰方案确定后进行进一步的分析调整。因此，对有重大改造的建筑、一些特殊和重要的空间，有必要应用BIM技术进行方案的室内性能分析和技术可行性论证。

应用BIM后，既有建筑改造工程初步设计工作任务主要是：在方案设计模型的基础上，利用当前的分析工具，进行室内性能分析，包括：自然环境（采光、通风、热环境、空气质量等）分析、人工照明分析、声学分析、疏散分析、人体工程学分析、使用需求量分析、结构受力计算分析等；协调装饰与其他各专业之间的技术矛盾，依据成果修改调整方案，可以使室内设计成果符合绿色建筑的要求，满足室内使用功能，让人们的生活居住环境更节约资源、健康可控、安全环保、科学合理。本环节流程如图2。

图2基于BIM的建筑装饰初步设计业务流程

装饰施工图设计是传统装饰设计非常重要的阶段，其目的是对初步设计成果深化，解决施工中的技术措施、工艺做法、用料、为工程造价预算等提供初步依据，表现装饰设计的可实施性，同时达到施工图报批和招投标的要求。主要工作内容是依据各方批准的设计方案图进行深化设计，细化出图内容，解决与相关专业的交叉问题，制作可以指导施工和造价统计工作的二维图纸。在过去，施工图设计人员在设计过程中要耗费大量的时间与其他专业沟通，修改频繁仍难以杜绝“错漏碰缺”；造价员需要手工算量，工作量巨大。

应用BIM技术后，装饰施工图设计工作任务主要是：在初步设计模型基础上，进一步细化并创建关键部位构造节点；同时整合建筑、结构、装饰、机电各专业模型，相互协同，进行碰撞检查及净空优化，修改、调整模型，形成装饰施工图设计模型。然后，利用形成的装饰施工图设计模型，导出能够指导施工的施工图，输出主材统计表、工程量清单，辅助工程造价预算。应用BIM技术进行施工图设计，节约了设计制图的时间，各专业协同工作将“错漏碰缺”提前发现并控制在设计阶段；同时，利用BIM进行造价统计算量工作，将造价员从繁重的手工算量中解放出来。本环节流程如流程如图3。

图3基于BIM的建筑装饰施工图设计业务流程

装饰施工深化设计的目的是为了编制详细施工方案、指导现场施工，优化施工流程，解决施工中的技术措施、工艺做法、用料问题，准确表达施工工艺要求及施工作业空间，确保深化设计基础上的施工可行性，同时为进行全面的施工管理提供完整详细的数据。本阶段主要工作内容是依照室内深化设计相关规范，结合现场实际情况，整合建筑、结构、机电等专业设计资料和相关设计要求，对装饰工程的分项工程、装饰专业隐蔽工程等进行深化设计。在过去，应用CAD做装饰深化设计，耗时较长，且设计深度常做得不足，设计变更多，难以全面、深入地指导施工。

应用BIM后，在施工图设计模型和现场数据的基础上，根据现场测量数据和现场施工条件创建装饰深化设计模型，为后续的图纸会审、样板房和材料样板管理、施工组织模拟、施工工艺的模拟，施工交底、预制构件加工与安装、材料下单、工程成本控制、工程实施管理等提供相关数据和工作基础。应用BIM技术进行深化设计，获得的模型成果精准、详细，指导性强。本环节流程如图4。

图4基于BIM的建筑装饰深化设计业务流程

在装饰工程施工过程中，项目部需要对建设项目进行施工全过程的施工管理，同时就项目最终成果向业主负责。施工过程工作内容主要是施工方按深化设计图纸组织施工，并配合业主进行全面管理，包括施工技术、物料供货、进度、成本、质量、安全、商务、劳务分包等方方面面进行全过程指导和控制。在过去，基于CAD图纸施工，软件工具与网络环境都不成熟，各项目参与方之间沟通困难，各项管理千头万绪，各专业各工种相互影响，责任难以分清，容易发生工程延期、质量、安全、环境等问题，同时造成成本增加。

应用BIM后，装饰施工过程BIM应用的工作内容主要是：基于施工深化设计模型应用BIM技术，辅助施工全过程各方面管理：施工方案模拟、设计变更管理、可视化施工交底、智能放线、预制构件加工与材料下单、施工进度管理、物料管理、质量安全管理、工程成本管理、商务合同管理等。应用BIM技术，基于BIM的项目管理具有众多优势：BIM基础数据准确、透明、共享，方便统计、方便协同和沟通，不仅可以规避大部分管理问题，为项目决策创造良好条件，还能为项目创造效益。本环节流程如图5。

图5基于BIM的装饰施工过程应用业务流程

工程竣工交付，是按要求提交工程资料的过程。工程过程资料及竣工资料涵盖了工程从立项、开工到竣工备案所有内容，包含立项审批、设计勘察、招投标、合同管理、监理管理、施工技术、施工现场、施工物资、施工试验、竣工验收、竣工备案等。主要工作内容是将工程所有资料按要求整理、通过审核并提交。过去，装饰工程竣工交付的资料交付工作较为繁琐，虽然由专人负责但往往存在滞后现象。

基于BIM的工程管理注重工程信息的及时性、准确性、完整性、集成性，项目的各参与方需根据施工现场的实际情况实时反映到施工过程模型中，以保证模型与工程实体的一致性，并对自己输入的数据进行检查并负责，进而形成BIM竣工模型。基于BIM的竣工验收，所有验收资料以数据的形式存储并关联到模型中，记录施工全过程的信息，并根据交付规定对工程信息进行过滤筛选，不包含冗余的信息，以满足电子化交付及运营基本要求。竣工交付模型能够实现包括隐蔽工程资料在内的竣工信息集成，不仅为后续的物业管理带来便利，并且可以在未来进行的翻新、改造、扩建过程中为业主及项目团队提供有效的历史信息。本环节流程如图6。

图6基于BIM的建筑装饰竣工应用业务流程

建筑物的运营维护一般指对建筑物整体能够正常运行的维护管理工作。运营维护运行包含结构构件与装饰装修材料维护、给水排水设施运行维护、供暖通风与空调设施运行维护、电气设施运行维扩、智能化设施运行维护、消防设施运行维护、环境卫生与园林绿化维护等任务，要求所有资产设施能被正常有序利用。机电设备设施通常包括监控、通讯、通风、照明和电梯等系统，发生故障都可能影响建筑的正常使用，甚至引发安全事故，所以保证机电设备正常运转是运维工作中极为重要的。对装饰专业，其运维的工作内容是保证建筑项目的功能、性能满足正常使用或最大效益的使用。在过去，装饰专业的运维工作除了装饰改造工程，主要是维修和修缮，一般管理粗放，浪费严重。

装饰专业在运维阶段的BIM应用是基于BIM信息集成系统平台，将整个工程的BIM竣工模型包含设备设施参数、模型信息、非几何信息等，同时结合管理运维平台形成一套内容丰富、体系完整的运维管理信息系统，发挥BIM对于业主方最大效益的运维应用。运用BIM技术，业主和物业可以基于BIM运维模型和运维管理系统对机电专业的维修、装饰专业的维修进行统一的井然有序的操作管理，及时发现和处理问题，能对突发事件进行快速应变和处理，准确掌握建筑物的运营情况，从而减少不必要的损失。装饰专业的应用BIM的运维基本内容装饰构件维护和装饰装修改造运维管理。本阶段流程如图7。

图7基于BIM的建筑装饰运营维护应用业务流程

建筑装饰物的拆除比建筑物的整体拆除更为常见。一般情况下，既有建筑装饰改造工程会伴随建筑物的系统改造。对于大型公共建筑物，建筑装饰的使用期在十到二十年左右。每个使用期结束，都会对装饰物进行拆除并重新装修。到目前为止，装饰工程中的拆除工程都是最不被重视的部分，管理极不科学，浪费极其严重，还常常出现安全问题。

在拆除阶段，基于BIM的模型与运维数据可以为拆除工程提供丰富的数据支撑，不但能够查询原始的材料数据和设备明细，能够为拆除施工提供合理的可视化策划手段，将可以再利用的装饰材料信息公布出来二次销售，做到物尽其用，还能通过安全策划降低事故的发生率，让拆除工程更加合理高效、安全节约。本阶段流程如图8。

图8基于BIM的建筑装饰拆除应用业务流程

五

结论

本文在找出当前建筑装饰BIM应用流程研究不全面、行业普遍存在的不计算不分析的问题之后，对基于BIM的公共建筑装饰工程应用流程和应用内容在前人研究的基础上结合项目实践经验进行了修改和补充，即：将建筑装饰BIM应用流程分为4个阶段（设计阶段、施工阶段、运维阶段、拆除阶段）8个细分环节（装饰方案设计、装饰初步设计、装饰施工图设计、装饰施工深化设计、装饰施工过程、装饰竣工交付、装饰运维、装饰拆除）。本研究通过梳理公共建筑装饰项目的流程，修正了《建筑装饰装修工程BIM实施标准》（T/CBDA3-）的设计阶段初步设计环节缺失、增加了标准中拆除阶段（环节）的流程。在前人做的设计流程图基础上，对所有主要环节流程都做了详细的业务流程图，全面分析其参考资料、输入和输出的数据，主要业务流程的内容、步骤和走向。通过上述工作，本研究矫正了前人对建筑装饰工程流程研究的疏漏之处，试图对建筑装饰行业公共建筑装饰业态的BIM技术应用流程和应用内容进行补充，以完善当前公共建筑装饰工程BIM技术应用全生命期应用的应用流程和内容。

应用本文所研究的流程，可以指导建筑装饰工程各参与方在建筑装饰工程全生命期各阶段的BIM应用，避免了既有建筑改造装饰工程的不分析不计算的局面，从而为装饰行业的既有建筑改造装饰工程建设成为绿色建筑提供了初步设计业务流程参考；同时，在拆除阶段，分析了拆除阶段的工作内容，应用BIM技术对拆除工程模拟指导，避免了无序拆除和装饰垃圾的大量产生。综上所述，本研究对装饰工程设计和施工实施过程中，助力装饰专业实现绿色建筑相关的指标具有积极意义。

作者：罗兰，彭中要

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