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灰色关联分析和BIM装修设计方案

 论文栏目:装修设计论文     更新时间:2018/2/12 16:30:29   

摘要:现有的室内装修设计方案在使用中存在所见非所得,展示方案为静态及用户与设计师理解偏差等问题,不能满足用户的个性化需求,造成大量的装修遗憾及设计师与用户间的装修纠纷,因此人们对装修设计方案的可视化动态三维展示及设计方案的科学比选研究越来越迫切.将BIM技术的可视化三维展示功能引入到装修设计方案展示中,用户能直观看到全部装修方案的三维模型,在此基础上应用灰色关联分析的方法,科学比选装修设计方案,通过实例比选了设计方案,论证了模型的适用性和合理性.

关键词:灰色关联分析;BIM;装修设计;方案比选

虽然BIM技术已广泛地应用于方方面面,比如军事、医学、娱乐、制造与维修、装修等领域[1-6].目前已经有利用BIM进行装修方案设计进行的研究,佟曾等[7]利用BIM研究在全装修住宅项目开发中的应用.王林[8]介绍了菜单式的全装修房的虚拟漫游技术,并研究分析了该虚拟漫游系统.郭建锋等[9]在虚拟现实的基础上研究了关于装修设计的系统,通过三维建模做装修设计方案并进行虚拟漫游展示,给用户以直观感受.王廷魁等[10]就全装修的设计模式存在的不少缺陷,在设计阶段利用BIM技术建立三维包含装修信息的模型,进行装修方案设计,通过实例进一步验证了装修方案个性化设计的可行性.还有装修方案比选的研究,李旭[11]基于价值工程研究了套餐式住宅全装修的方案选择,然而向客户直观、三维可视化动态地展示装修方案的研究不多.通过BIM漫游技术来创建和体现虚实融合的展示世界,更加生动全面地展示方案.方案展示后,用户可以根据实际效果,提出自己的意见,再改进装修方案,选出美观,舒适,实用的几种装修方案,再进行比选,并最终确定自己满意的方案.基于BIM的装修方案定性与定量分析,如灰色关联分析法,进行装修方案比选的研究还尚未展开.基于此,可以满足用户对装修方案的个性化需求,让用户参与设计方案,并通过BIM技术三维可视化漫游展示,所见即所得,再针对选出的较满意方案进行定性与定量分析,进行方案比选,达到定性与定量评价的有机结合,更有利于推广装修方案和建筑业信息技术,提高行业生产力.

1基于BIM软件的装修设计方案

1.1工程装修方案的三维建模

运用AutodeskRevitArchitecture2016对将要装修的工程项目进行三维建模,建模步骤主要包括:1)创建标高与轴网;2)创建柱、梁和结构构件;3)墙体的绘制和编辑;4)添加门窗;5)创建楼板;6)创建房间;7)创建迹线屋顶(坡屋顶、平屋顶);8)天花板的绘制;9)扶手、楼梯和坡道;10)家具族及配件的添加.完成以上步骤后,项目的三维模型就构建好了[12].

1.2工程装修设计方法

RevitArchitecture内置MentalRay渲染器,通过渲染器的渲染,可以将信息模型生成真实的照片图像.应用RevitArchitecture软件渲染之前,通常先创建相机的透视图,生成渲染场景,设计渲染的主要步骤如下:1)创建透视图;2)材质的替换;3)渲染设置[13].

1.3工程装修方案漫游展示

将基于Revit软件构建的建筑信息模型导出为AR引擎可读取的文件格式,导入到AR引擎,进行加工修改,连接较为常见的AR设备-头盔显示器,当用户戴上头盔显示器直观体验每种装修方案,AR技术可以将光照进行接近现实的模拟,让用户直观感受到每天不同时刻、不同季节房间的光照效果,所见即所得,并可以与设计师沟通修改完善装修方案,直到满意为止.这不仅加强设计师与用户的交流,减少装修设计中设计师与用户理解偏差,而且从二维静态图到三维动态展示,增加了用户的参与感和趣味性,给用户身临其境的异样感受,所见即所得.

2基于灰色关联分析的装修方案比选用

BIM软件构建好的多个工程项目装修方案后,用户仍然面临无法正确选择装修方案的困境,需要借助科学的工具辅助决策,灰色关联分析法能够为用户提供这种科学的解决办法.

2.1评价指标体系

选取指标是建立室内装修设计方案评价指标体系非常重要的一环,在选取指标之前要系统的了解进行装修设计相关的领域及知识,涉及到人体工程学,人因工程,工程美学,环境心理学,生理学,家居风水学,中外建筑史,室内环境设计,装修设计风格流派和软装饰搭配等.在室内装修设计时需要考虑用户生理和心理要求,综合考虑人与环境以及人际交往方面的关系,在以人为本的前提下,满足用户在使用功能、经济效益、安全环保、舒适美观、环境氛围等方方面面的要求.可以认为装修方案设计是一项综合性很强的工程,但是设计的根本出发点和原则只能是“以人为中心,为人而设计”.本论文装修设计方案指标的选取参考了大量文献,有关装修设计书籍及相关标准和规范(详见文献[14-19],最终构建出以下指标体系,如图1所示.上述装修方案评标指标体系中的17个二级指标构成向量,记为C=(C1,C2,C3,…,C17).17个二级指标中除C9和C10两个指标属于定量指标.定量指标根据方案的报价和工期来确定.同时将定性指标转化成定量指标,增强了评价的可操作性.关于定性指标C11,如果规模属于“一般”等级,对应分值设置为为0.5,如果规模属于“较大”等级,对应分值设置为1.0.对于其他14个定性指标,分为5个等级进行打分,分值设置为1.0,0.8,0.6,0.4和0.2.

2.2灰色关联分析模型

灰色关联分析[20]是以各方案的最优指标组合而成的理想方案为参考数列,以各方案为比较数列,计算各个比较数列与参考数列间的灰色关联度γi,根据其大小确定比较方案与理想方案之间的紧密程度,从而选出最优方案.

3案例分析

兰州某住宅工程采用BIM进行装修方案设计,从做出的装修设计方案选出了4种,专家进行评分.5组专家根据装修方案的具体情况,逐项打分,然后对5组专家的打分结果进行简单加权平均后,进而得出各评价指标值如表1所列.

4结论

基于BIM技术的工程项目装修方案展示,为项目用户提供了动态、三维的装修体验,但仅凭这些主观体验进行装修方案比选,还不够科学、合理,论文构建了灰色关联分析模型进行装修设计方案定量比选,达到把定性体验与定量分析的有机结合,最终为用户科学确定装修方案,探索了一种新的思路。

作者:祝连波 王源佑 陈昕 单位:兰州交通大学土木工程学院 四川大学建筑与环境学院

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