基于BIM的商品房菜单式全装修应用研究

［提要］ 随着bim技术在中国的发展，本文提出了一种基于bim应用于商品房菜单式全装修方式，试图改善传统方式的不足，最后提出这种方式的应用预测。
　　关键词：bim；菜单式；全装修；商品房
　　中图分类号：tu241 文献标识码：a
　　收录日期：2012年12月19日
　　一、菜单式全装修的概念
　　针对传统装修方式带来的各种弊端，一种“菜单式全装修”模式的出现，为人们解决了商品房装修过程中的种种烦恼。所谓“菜单式全装修”，是指由房地产开发商提供材料菜单、设备菜单及报价，让购房者进行选定后统一装修。这里“全装修”的意思是指房屋进住前，所有功能空间全面铺装或粉刷完成，厨房和卫生间的基本设备全部安装就绪。
　　与传统装修方式相比，菜单式全装修带来的好处是既节省了业主大量用于购买装饰材料和选择装修公司的时间和精力，又能够满足业主的个性化需求，避免了统一装修带来的千篇一律的尴尬。更重要的是，减少了在装修中可能对房屋结构造成的破坏，以及防止二次装修产生的垃圾和噪音污染。总之，与统一装修模式和散户装修模式相比，菜单式全装修的优势很明显。
　　菜单式全装修作为一种住宅装饰装修的整体解决方案，能够将装饰设计、装修施工、监理管控、材料配送、家具定制、主材精选搭配、售后品质保证整合于一体，是一种全新家装服务模式。这种方式最重要的就是让业主能够参与到室内装修设计上来，使业主的不同需求和风格得到满足。菜单式全装修自从发达国家引进以来，在一些经济适用房、精装修的公寓、住宅等的装饰装修中得到应用，取得了较好的效果，已经逐步得到了广大消费者的认可。另外，由于在全装修房中体现的工厂化、装配化装修理念，也推进了住宅产业化的进一步发展。早在1999年、2002年国家就引导和鼓励一次性商品住宅装修到位或采取菜单式装修模式，2008年住房和城乡建设部下发文件，要求各地引导和鼓励新建商品住宅一次装修到位或菜单式装修模式。在政策的大力推动下，北京、上海、深圳、广州等城市开发商已经多半采用精装修操盘模式，并且将这些新理念、新做法带到全国各地，精装修住宅的市场比例已经在不断刷新纪录。众多品牌开发商开始认识到精装修的巨大市场空间，纷纷切入。然而，真正实现满足市场化高需求的精装修产品还需要专业的技术提升，这也是眼下开发商面临精装修开发的重要难题。
　　二、基于bim的菜单式全装修
　　目前，国内大部分提供菜单式装修的开发商采用样板房或平面图的方式，作为装修设计和菜单选择的依据。虽然能够提供一定的参考价值，但是对于菜单选择后实际的各种组合效果不能得到真实的展现，也难以发现一些潜在的缺陷和漏洞，往往会导致业主预想的效果与实际装修效果偏差较大，造成二次装修，既浪费了大量的人力、物力，又不符合环保和节能要求。鉴于此，基于建筑信息模型（building information modeling，bim）的可视化（visualization）和虚拟现实（virtual reality，vr）技术的发展为解决这种传统的二维显示不形象且不直观的局限性提供了依据。bim是利用建筑物数字模型里的信息在设计、施工、运营等各个阶段对建筑物进行分析、模拟、可视化、施工图、工程量统计的过程。bim支持建筑工程的集成化管理环境，适应了建设工程全寿命周期管理的需要，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。我们尝试基于bim建立这样一个平台，能够实现购房者在选择菜单选项的不同组合，即完成“点菜”功能的同时，通过相关软件对建筑信息模型中的数据进行处理，能够实时生成房屋装修后的3d模型，并且能够在该模型中进行交互式的虚拟漫游，以期达到购房者对菜单式全装修房更加直观和形象的检验。
　　（一）基于bim的菜单式全装修系统的主要功能。建立基于bim的开发商和购房者进行装修方案的选择和调整的三维虚拟交流平台，主要是为了帮助开发商更加形象地展示菜单选项中各种不同装修方案的实际效果，增加各方案之间的对比，有利于购房者对于系统中的装修方案进行虚拟浏览和调整，直到达到满意的效果，双方就最终方案达成一致意见并签订合同。因此，本系统平台的主要功能如下：
　　1、可以通过系统的界面对推荐装修方案和可供选择的模型进行调入和显示功能。以该楼盘的建筑信息模型为基础，针对不同的户型进行推荐的方案设计以及可供选择的产品

型，从而在系统的界面上设置相应的菜单，使购房者能够实时地浏览推荐的方案以及对其他产品模型的导入。同时，应该为了防止出现系统界面以外模型需要导入，系统必须具备随时方便地调入指定位置的外部模型的功能，具有开放性和适应性。
　　2、产品模型的属性购房者在进行方案选择和组合的过程中，对于虚拟场景中的各种产品模型的型号以及位置的调整必不可少。产品型号的选择可以对模型属性进行设置，位置的调整可通过鼠标选中产品模型进行拖动或结合键盘进行微调。
　　3、灯光位置布置、类型选择以及功能设置。基于bim的菜单式装修三维虚拟平台能够实现灯光效果的模拟，购房者通过对光源的设置，实时模拟出不同环境下和不同光照颜色、强度产生的效果。灯光的型号和性能属性可以通过该系统的菜单和工具栏来设置。
　　4、墙面和其他构件表面颜色及家具材质改变的功能。由于购房者在菜单中可以选择不同颜色的墙面漆、瓷砖等品种，这种颜色和材质的改变应该能够在三维虚拟系统中得到显示，这对于计算机显示卡的性能要求较高。
　　5、虚拟漫游的功能。购房者在选择好菜单之后，系统可以提供所设置场景的虚拟三维漫游功能，以达到对选择方案实际效果的检验，同时发现不满意的地方可以返回修改，直至达到客户满意的效果。在虚拟三维漫游功能中，观察者可以利用鼠标和键盘控制，从不同的角度和路线进行效果的检查。
　　6、针对不同的方案组合生成相应的装修造价清单的功能。装修的造价也是购房者考虑的主要因素之一，购房者通过系统的菜单选择好装修方案之后，系统通过对选择产品的附属成本信息、装修工艺以及其他综合成本汇总，计算出装修的总造价，并以报表的形式显示，报表也包含了单位面积装修造价等相关指标。造价信息可以从三维虚拟平台中一键导出和提供打印功能，便于购房者对于不同方案效果与造价的对比，寻求对于购房者性价比最优的方案。　7、三维虚拟场景的保存功能。对购房者满意的方案和造价信息进行保存和备份，最终会作为双方装修合同依据的重要组成部分。
　　通过在普通计算机上建立基于bim的菜单式全装修三维虚拟平台，利用计算机显示器作为媒介，使用鼠标和键盘的操作方式，实现上述7种功能，达到让客户进行可交互式的实时漫游和相关操作目的。
　　（二）基于bim的菜单式全装修实现过程。我们可以形象地把购房者利用基于bim的菜单式全装修三维虚拟平台进行装修室内设计组合的过程描述为类似自助餐的“做菜”、“吃菜”、“买单”三个过程。“做菜”即开发商选择专业的室内设计团队，创建出楼盘或各种户型的三维信息模型以及不同装修产品模型的过程，也就是模型的创建；“吃菜”指购房者在三维虚拟平台上进行不同模型组合的搭配，以求达到满意的效果；“买单”即根据购房者最终确定的装修组合方案的相关材料、总造价等信息，作为签订合同的依据。
　　1、开发商“做菜”。bim技术的核心特征，是能够创建和传达协调的、内部一致的和可运算的建筑信息。随着bim技术的发展和bim概念的推广实施，目前已经出现了一些成熟的信息化建筑设计的商品化软件产品，其中，以autodesk revit为代表的基于建筑信息模型的信息化建筑设计软件，是较为典型的范例之一。revit可以产生丰富的参数化信息模型，可以用于各项专业设计、工程施工、设施运营的各个阶段。
　　我们以基于autodesk revit系列平台的bim软件为手段，将建筑设计阶段产生的完整的信息化建筑模型，作为菜单式全装修系统的基础模型。如revit architecture等bim解决方案可以轻松创建三维模型，autodesk revit甚至支持autocad dwg、dxf及microstation dgn文档格式的导入和导出，因此可以快速地建立建筑物的三维模型。另外，revit architecture图库（http：//library/html）中包含许多设备和构件族。这些参数化的元素也可以为用户提供更丰富的选择。制造商和销售商、如国外有些木制品协会等行业组织以及或augi论坛等用户社区，都会提供建筑标准件。revit architecture中还包括易于使用的族编辑器，用于创建自定义的标准件。这些都为基于bim的菜单式全装修三维虚拟平台提供了大量可供选择的产品模型，可以方便地添加到各个楼层和户型之中。到此，开发商雇佣的设计团队已经完成了主菜和配菜的制作，然后将这些模型导入到菜单式全

装修系统平台之中，形成一份菜单，供购房者选择。
　　2、购房者“吃菜”。购房者通过开发商提供的菜单，在菜单式全装修系统平台中进行操作，客户可以选择开发商推荐的装修方案，也可以自行选择“主菜”与“配菜”的组合。revit architecture软件支持客户实现自主设计的可视化，形式可以多种多样：从简单的透视图和轴测图到最复杂的渲染图、360度全景视图以及动画漫游，能够无需使用专用工具就能够以三维方式实现各种组合的可视化，revit architecture中包括利用矢量阴影（vectorial shadow）、亮显的剖面方框（capped section box）和轮廓边框（silhouette edges）制作着色视图的工具。利用光线追踪或高端的光能传递渲染器（radiosity，可以制作最微妙、最精确的照明效果）可以制作照片级真实感渲染图。这为快速且逼真地显示购房者不同操作后的实时效果提供了保障。
　　3、购房者“吃菜”。客户选择好装修方案之后，菜单式全装修系统可以从revit architecture导出参考图纸、明细表、基于材料用量的初步成本汇总表（cost summariy）等所有与项目相关的资料。最终的方案都将保存在同一个revit建筑信息模型中。如果客户在某个方案中删去室内的一面隔墙，该方案中的壁灯也会被删除，相关的固定装置明细表也会自动更新。造价报表和最终形成的revit建筑信息模型可以作为合同的一部分，也是购房者买单的依据。
　　三、基于bim的菜单式装修的优势
　　该平台的主要优势是将bim技术丰富的数据存储能力和数据表达方式与菜单式全装修模式的优点结合起来，具体体现在：
　　（一）快速建模。与传统的菜单式全装修系统相比，以bim基础的菜单式全装修系统建模速度更快，甚至可以直接利用建筑设计、结构设计中的建筑信息模型。
　　（二）所见即为所得。以autodesk revit为代表的bim技术可以模拟精细的和富有表现力的建筑形态和形状，也可以与其他基于图像的渲染功能软件如3d max集成在一起，可以根据需要呈现的可视化效果，生成经过渲染的avi格式的流程图，或者全景渲染的图像文件。因此能够将不同材料、饰面以及家具布局的不同组合的效果实时反映出来。最终形成的revit建筑信息模型也可以用于指导装修工程的施工，使用3d设计信息表达方式比使用传统二维图纸相比更有优势，施工的效果也往往会更好。
　　（三）满足可持续要求。基于bim技术的revit系列软件可以进行智能的日照计算、模拟风环境保护，能耗分析、水耗分析以及碳排放量等定量指标的计算分析等方面，这些数据都可以为购房者装修选择提供参照，保证其装修方案的效果称心、环保。
　　（四）产生的数据可以用于设施管理。购房者确定装修方案之后，最终的revit建筑信息模型将被保存起来，为今后的设施维护和管理带来了方便，节约了管理成本。应注意的是，如果在施工中进行了各种变更应该及时反映到该信息模型中。
　　四、总结
　　菜单式全装修商品房符合住宅产业化的要求，符合建筑行业信息化的需要，节约了购房者节约的时间和精力，体现了当前环保和可持续发展等方面的要求，因此得到政府的提倡和支持，在我国必定有较大的发展前景。使用了bim技术能够将菜单式全装修方式的优点更大的发挥出来。目前，基于bim技术的revit系列软件已经在室内设计领域得到了广泛应用。如stubbins associates设计公司的设计师利用revit architecture实现室内设计的可视化，见图1。（图1）
　　在国内，云南省第一人民医院的住院楼icu、手术准备区的房屋装修工程阶段介入了基于autodesk revit系列平台的bim技术，取得了较好的效果。正如《bim，在中国开始起跑》一文中所说：“‘甩图板’是中国建筑业发展历程中的一大飞跃，通过这项革命，我们从图板时代进入到计算机应用时代，为中国建筑业的飞速发展垫定了技术基础。建筑信息模型，为建筑行业领域带来了第二次革命，不仅实现从二维设计到三维全生命周期的革命，更重要的是，对于整个建筑行业来说，它改变了项目参与各方的协作方式，改变了人们的工作协同理念，bim引发了建筑行业一次脱胎换骨的技术性革命。bim理念正在逐步深入人心。”因此，我们有理由相信，随着bim技术的深入，发展基于bim的商品房菜单式全装修系统一定会有更多的运用。
　　主要参考文献：
　　[1]王林．菜单式全装修商品房虚拟漫游与编辑系统的研究开发.南京

林业大学硕士学位论文，2007.
　　[2]丁士昭.建设工程信息化导论[m].北京：中国建筑工业出版社，2005.
　　[3]bim与室内设计白皮书