BIM技術(shù)在綠色裝配式建筑中的應(yīng)用

畢研釗 孫勝男

Application of BIM Technology in Green Prefabricated Buildings

BI Yan-zhao， SUN Sheng-nan

【摘? 要】近年來，我國建筑工業(yè)化與信息化水平不斷提高，對(duì)綠色建筑的發(fā)展起到了推進(jìn)作用。論文通過對(duì)我國BIM技術(shù)、裝配式建筑和綠色建筑的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，將三者融合發(fā)展模式進(jìn)行價(jià)值分析。BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色裝配式建筑中，能促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展，使裝配式建筑有新的機(jī)遇，同時(shí)為BIM技術(shù)提供一個(gè)新平臺(tái)，達(dá)到融合發(fā)展的目的，為基于BIM技術(shù)的綠色裝配式建筑應(yīng)用研究提供方向。

【Abstract】In recent years， the level of industrialization and informatization of China's buildings has been continuously improved， which has played a role in promoting the development of green buildings. This paper systematically summarizes the development status of our country's BIM technology， prefabricated buildings and green buildings， and analyzes the value of the three integrated development modes. The application of BIM technology to green prefabricated buildings can promote the development of green buildings and provide new opportunities for prefabricated buildings. Meanwhile， it provides a new platform for BIM technology to achieve the purpose of integrated development and provide direction for the application research of green prefabricated building based on BIM technology.

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式建筑;綠色建筑

【Keywords】BIM technology; prefabricated buildings; green buildings

【中圖分類號(hào)】TU17;TU741? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）05-0192-02

1 研究背景

自21世紀(jì)以來，中國的建筑業(yè)發(fā)展迅速，規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。它為社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高作出了重要貢獻(xiàn)。但是，建筑信息化水平不高也一直是阻礙我國建筑業(yè)發(fā)展的重要因素。

近年來，隨著國家政策標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展以及BIM技術(shù)人員的探索，工業(yè)化與建筑標(biāo)準(zhǔn)化逐漸成為我國建筑業(yè)的發(fā)展趨勢。但在建設(shè)過程中，仍然存在環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問題。根據(jù)目前的情況，在建筑行業(yè)發(fā)展中引進(jìn)節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，采用綠色施工的方法，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的理念成為必然趨勢。

目前，我國建筑業(yè)發(fā)展模式的相關(guān)研究大多是對(duì)BIM技術(shù)、綠色建筑或裝配式建筑獨(dú)立研究，或?qū)⑷我鈨烧呓Y(jié)合分析，而三者融合發(fā)展的相關(guān)研究還較少。因此，通過BIM技術(shù)的平臺(tái)將裝配式建筑與綠色建筑相結(jié)合，建立新型的建筑模式是我國未來建筑業(yè)新的發(fā)展方向。

2 建筑技術(shù)融合發(fā)展的價(jià)值分析

作為工業(yè)化中典型的結(jié)構(gòu)形式，裝配式已經(jīng)成為建筑施工中的全新模式。裝配式建筑在施工過程中能顯著地減少建筑垃圾，縮短施工工期，提高施工的質(zhì)量，使建筑不僅具有生態(tài)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)節(jié)能和綠色發(fā)展的優(yōu)勢，其工業(yè)化生產(chǎn)、裝配式施工更是對(duì)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、行業(yè)發(fā)展、環(huán)境污染控制起著重要的促進(jìn)作用。

現(xiàn)階段，建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)通常需要引入更高效的建筑技術(shù)、更標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)方法以及更節(jié)能環(huán)保的建筑理念。就目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢來看，一個(gè)地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與其建筑業(yè)的發(fā)展程度也是密切關(guān)聯(lián)的。高層建筑為主的住宅大多分布在一線城市，而多層建筑以中西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的城市為主。如果在建筑的設(shè)計(jì)階段沒有考慮到人口密集度、容積率等問題，建筑能耗將會(huì)增加，資源也無法充分利用。

在當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)中，綠色建筑的應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用，但僅采用綠色建筑的設(shè)計(jì)，建造成本也是限制其自身發(fā)展的重要因素。因此，通過對(duì)經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等問題的綜合性分析，采取綠色建筑裝配化的方式，可以降低建造成本，提高居民生活環(huán)境的舒適度，也有利于促進(jìn)社會(huì)的生態(tài)平衡與可持續(xù)發(fā)展[1]。

BIM技術(shù)的協(xié)同作用可以在建筑物的全壽命周期中整合不同的建筑技術(shù)與模式，運(yùn)用BIM技術(shù)的三維可視化優(yōu)勢代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維視圖將設(shè)計(jì)出來的建筑構(gòu)件更直觀地展現(xiàn)出來，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)掌握構(gòu)件的相關(guān)參數(shù)信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物全壽命周期的信息管理。在BIM技術(shù)的平臺(tái)上將裝配式建筑的施工特點(diǎn)與綠色建筑設(shè)計(jì)理念相結(jié)合，可以顯著地減少資源消耗并使建筑發(fā)展的可持續(xù)性得到有效提高，三者的綜合應(yīng)用可為中國建筑行業(yè)帶來新的發(fā)展前景。

3 BIM技術(shù)在綠色裝配式建筑中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的優(yōu)勢在于它可以充分地進(jìn)行前期的施工模擬、能耗分析、造價(jià)分析和預(yù)制裝配式構(gòu)件的虛擬設(shè)計(jì)，從而避免了施工后容易出現(xiàn)的變更和建筑工業(yè)化預(yù)制裝配式構(gòu)件復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題[2]。在綠色裝配式建筑的設(shè)計(jì)階段，使用BIM技術(shù)的相關(guān)軟件來獲取工程量清單，從而準(zhǔn)確計(jì)算出施工材料的用量，避免設(shè)計(jì)尺寸出現(xiàn)誤差，減少材料浪費(fèi)。若遇到突發(fā)狀況或工程項(xiàng)目發(fā)生變更時(shí)，可以方便快捷地對(duì)模型進(jìn)行修整，工程量清單也將自動(dòng)發(fā)生變更。因此，結(jié)合BIM技術(shù)制定的材料采購計(jì)劃詳細(xì)準(zhǔn)確，可以避免不必要的浪費(fèi)，有效節(jié)約資源，進(jìn)而優(yōu)化建筑的質(zhì)量。

對(duì)裝配式建筑來說，建立預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件族庫，可對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行信息化處理。還可以利用Revit軟件建立裝配式建筑的BIM模型，使建筑物在施工之前為技術(shù)人員提供一個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)BIM裝配式模型的平臺(tái)。三維可視化也是Revit軟件具有的一個(gè)明顯特征，建立的建筑模型可以更直觀地展示出來，如圖1所示。

裝配式建筑設(shè)計(jì)的全過程包含建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、水暖等各專業(yè)的設(shè)計(jì)，在Revit里可以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即協(xié)同工作[3]。協(xié)同分工可以合理安排不同專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員完成各自的任務(wù)，防止各種專業(yè)設(shè)計(jì)之間產(chǎn)生沖突，避免施工返工，對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)模型進(jìn)行碰撞檢查，減少方案變更，節(jié)約時(shí)間、節(jié)省資金。

合理的場地布置可以有效解決建筑材料的堆放問題，并減少搬運(yùn)造成的人、物力浪費(fèi);合理規(guī)劃場地的綠化面積，可以提高綠地率，減少塵土飛揚(yáng)。在設(shè)計(jì)階段，利用BIM標(biāo)準(zhǔn)化施工現(xiàn)場布置軟件對(duì)工地內(nèi)的設(shè)施進(jìn)行預(yù)先設(shè)計(jì)，如圖2所示。

在建筑工地的特定位置合理安排機(jī)械設(shè)備、道路、出入口、辦公場所及休閑區(qū)、臨時(shí)堆放場地等，做到分區(qū)規(guī)劃。同時(shí)，必須考慮施工場地利用率，以提高臨時(shí)設(shè)施區(qū)域的有效利用率，并且施工現(xiàn)場的綠化面積不少于臨時(shí)用地面積的5%，最大程度地節(jié)約資源、保證進(jìn)度、提高施工效率，并減少對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的施工活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。

4 結(jié)語

促進(jìn)裝配式建筑發(fā)展是推動(dòng)我國建筑產(chǎn)業(yè)化、建設(shè)工業(yè)化、生產(chǎn)集約化的關(guān)鍵，也是推進(jìn)綠色建造、綠色建筑發(fā)展的重要一步。在綠色裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效節(jié)約資源、降低能源消耗、減少建筑垃圾，對(duì)我國的節(jié)能環(huán)保和環(huán)境改善具有重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張川，周東鋒.裝配式綠色建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研究[J].建材與裝飾，2018（13）：90-91.

【2】姜騰騰.綠色建筑背景下基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化發(fā)展機(jī)制研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2015，7（02）：56-60+100.

【3】韓彥欣.基于Revit的裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)拆分設(shè)計(jì)研究[D].保定：河北大學(xué)，2017.