BIM技術在綠色裝配式建筑中的應用

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，對綠色建筑的發(fā)展起到了推進作用。論文通過對我國BIM技術、裝配式建筑和綠色建筑的發(fā)展現(xiàn)狀進行系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，將三者融合發(fā)展模式進行價值分析。BIM技術應用到綠色裝配式建筑中，能促進綠色建筑的發(fā)展，使裝配式建筑有新的機遇，同時為BIM技術提供一個新平臺，達到融合發(fā)展的目的，為基于BIM技術的綠色裝配式建筑應用研究提供方向。

【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.

【關鍵詞】BIM技術;裝配式建筑;綠色建筑

【Keywords】BIM technology; prefabricated buildings; green buildings

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

1 研究背景

自21世紀以來，中國的建筑業(yè)發(fā)展迅速，規(guī)模也在不斷擴大。它為社會進步、經(jīng)濟發(fā)展、人民生活水平提高作出了重要貢獻。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，隨著國家政策標準的不斷發(fā)展以及BIM技術人員的探索，工業(yè)化與建筑標準化逐漸成為我國建筑業(yè)的發(fā)展趨勢。但在建設過程中，仍然存在環(huán)境污染、資源浪費等問題。根據(jù)目前的情況，在建筑行業(yè)發(fā)展中引進節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，采用綠色施工的方法，實現(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)展模式的相關研究大多是對BIM技術、綠色建筑或裝配式建筑獨立研究，或?qū)⑷我鈨烧呓Y(jié)合分析，而三者融合發(fā)展的相關研究還較少。因此，通過BIM技術的平臺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 建筑技術融合發(fā)展的價值分析

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作用。

現(xiàn)階段，建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級通常需要引入更高效的建筑技術、更標準的生產(chǎn)方法以及更節(jié)能環(huán)保的建筑理念。就目前我國經(jīng)濟發(fā)展的趨勢來看，一個地方的經(jīng)濟發(fā)展水平與其建筑業(yè)的發(fā)展程度也是密切關聯(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)濟發(fā)展水平較低的城市為主。如果在建筑的設計階段沒有考慮到人口密集度、容積率等問題，建筑能耗將會增加，資源也無法充分利用。

在當前的建筑設計中，綠色建筑的應用起著至關重要的作用，但僅采用綠色建筑的設計，建造成本也是限制其自身發(fā)展的重要因素。因此，通過對經(jīng)濟、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，也有利于促進社會的生態(tài)平衡與可持續(xù)發(fā)展[1]。

BIM技術的協(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與模式，運用BIM技術的三維可視化優(yōu)勢代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維視圖將設計出來的建筑構(gòu)件更直觀地展現(xiàn)出來，同時還可以實時掌握構(gòu)件的相關參數(shù)信息，以實現(xiàn)對建筑物全壽命周期的信息管理。在BIM技術的平臺上將裝配式建筑的施工特點與綠色建筑設計理念相結(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，三者的綜合應用可為中國建筑行業(yè)帶來新的發(fā)展前景。

3 BIM技術在綠色裝配式建筑中的應用

BIM技術的優(yōu)勢在于它可以充分地進行前期的施工模擬、能耗分析、造價分析和預制裝配式構(gòu)件的虛擬設計，從而避免了施工后容易出現(xiàn)的變更和建筑工業(yè)化預制裝配式構(gòu)件復雜的設計問題[2]。在綠色裝配式建筑的設計階段，使用BIM技術的相關軟件來獲取工程量清單，從而準確計算出施工材料的用量，避免設計尺寸出現(xiàn)誤差，減少材料浪費。若遇到突發(fā)狀況或工程項目發(fā)生變更時，可以方便快捷地對模型進行修整，工程量清單也將自動發(fā)生變更。因此，結(jié)合BIM技術制定的材料采購計劃詳細準確，可以避免不必要的浪費，有效節(jié)約資源，進而優(yōu)化建筑的質(zhì)量。

對裝配式建筑來說，建立預制構(gòu)件的標準構(gòu)件族庫，可對預制構(gòu)件進行信息化處理。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人員提供一個協(xié)同設計BIM裝配式模型的平臺。三維可視化也是Revit軟件具有的一個明顯特征，建立的建筑模型可以更直觀地展示出來，如圖1所示。

裝配式建筑設計的全過程包含建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、水暖等各專業(yè)的設計，在Revit里可以實現(xiàn)各專業(yè)同時進行設計，即協(xié)同工作[3]。協(xié)同分工可以合理安排不同專業(yè)領域的技術人員完成各自的任務，防止各種專業(yè)設計之間產(chǎn)生沖突，避免施工返工，對建筑、結(jié)構(gòu)、機電等專業(yè)模型進行碰撞檢查，減少方案變更，節(jié)約時間、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，并減少搬運造成的人、物力浪費;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。在設計階段，利用BIM標準化施工現(xiàn)場布置軟件對工地內(nèi)的設施進行預先設計，如圖2所示。

在建筑工地的特定位置合理安排機械設備、道路、出入口、辦公場所及休閑區(qū)、臨時堆放場地等，做到分區(qū)規(guī)劃。同時，必須考慮施工場地利用率，以提高臨時設施區(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用地面積的5%，最大程度地節(jié)約資源、保證進度、提高施工效率，并減少對環(huán)境負面影響的施工活動，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護。

4 結(jié)語

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

【參考文獻】

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

【2】姜騰騰.綠色建筑背景下基于BIM技術的建筑工業(yè)化發(fā)展機制研究[J].土木建筑工程信息技術，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)拆分設計研究[D].保定：河北大學，2017.