淺談BIM在預(yù)制裝配式建筑綠色施工中的應(yīng)用

摘要：隨著生活水平和經(jīng)濟(jì)與城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，我國每年的新增建筑都在爆發(fā)式的增長(zhǎng)。但目前我國大多數(shù)的建筑還在延續(xù)著傳統(tǒng)落后的建造方式。預(yù)制裝配式建筑由于其綠色低碳的優(yōu)點(diǎn)需要在我國得到大力推廣。在預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)施工中應(yīng)用BIM 技術(shù)，可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量效率，對(duì)綠色施工的實(shí)現(xiàn)也大有幫助。本文提供了一種將BIM 技術(shù)應(yīng)用于預(yù)制裝配式建筑來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)、綠色施工的重要方式，以此為促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展產(chǎn)生積極作用。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式建筑；綠色施工；BIM技術(shù)

在當(dāng)下社會(huì)中，預(yù)制裝配式建筑是住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要載體?？梢哉f預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展決定著住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展有多遠(yuǎn)。所以在全球范圍內(nèi)預(yù)制的、標(biāo)準(zhǔn)化的建筑對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展意義很大，而要想實(shí)現(xiàn)住宅化，也就是要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、工業(yè)化，通過在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)及其施工中運(yùn)用BIM 技術(shù)可以很好實(shí)現(xiàn)以上標(biāo)準(zhǔn)化的建立。而建筑業(yè)的最終發(fā)展會(huì)向著綠色低碳的方向進(jìn)行。當(dāng)前，綠色施工在我國相比較之前的時(shí)期取得了明顯的發(fā)展。國家層面的政策相繼出臺(tái)，各相關(guān)法律法規(guī)也在不斷的頒布。同時(shí)通過了對(duì)綠色施工在各個(gè)渠道時(shí)期的宣傳，綠色施工被各參與單位漸漸認(rèn)可。

1.BIM技術(shù)概述

隨著現(xiàn)代工程技術(shù)不斷地向著更高、更大跨度的建筑結(jié)構(gòu)層次發(fā)展，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析軟件來說，也是在不斷地進(jìn)行更新與升級(jí)，其中BIM 軟件以其強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析功能，一直被廣大的從事于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工人員所青睞和選用。BIM全稱為建筑信息模型。這是一種數(shù)字信息化技術(shù)，通過BIM技術(shù)建立建筑BIM模型，該模型可以達(dá)到加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度、提升安全性、使成本得到可控的目的；通過搭建BIM模型，項(xiàng)目的各參數(shù)包括建筑尺寸、材料種類數(shù)量、結(jié)構(gòu)形式等都可以添加到模型當(dāng)中，生成的BIM模型可以進(jìn)行工程量清單的動(dòng)態(tài)追蹤、腳手架的搭建模擬、施工進(jìn)度的模擬等。

BIM軟件具有三個(gè)特點(diǎn)：①使用BIM 技術(shù)，關(guān)鍵之處就是在于其已經(jīng)建立了所有信息的一個(gè)“綜合數(shù)據(jù)庫”，而且這個(gè)“綜合數(shù)據(jù)庫”始終處于一種時(shí)刻動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)，因而，我們只需要對(duì)其中的某些信息加以修正，便能夠?qū)崿F(xiàn)了對(duì)整個(gè)建筑模型的整體調(diào)整，從而得以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中整體與各部分之間的協(xié)同作業(yè)；②該項(xiàng)技術(shù)既能夠在建筑工程的設(shè)計(jì)階段表現(xiàn)出色，也能夠?qū)こ痰氖┕す芾黼A段展示出不凡的表現(xiàn)。我們都知道BIM 模型為其三維模型的可視化提供了實(shí)現(xiàn)的可能，進(jìn)而我們可以根據(jù)該模型的碰撞實(shí)驗(yàn)加以檢查，找出設(shè)計(jì)中的不合理之處并能夠及時(shí)做好標(biāo)記，再加以改之，這樣就能夠極大地避免了施工過程中質(zhì)量安全事故的發(fā)生以及返工重做的機(jī)率，從而大大地提高了施工效率與工程進(jìn)度；③通過該項(xiàng)技術(shù)，我們可以建立起相應(yīng)的項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫，從而對(duì)項(xiàng)目中各個(gè)區(qū)域內(nèi)的工程量情況、各個(gè)構(gòu)件的使用量情況等，都能夠作出一個(gè)非常精確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)詳表，從而給工程概預(yù)算人員提供了一個(gè)良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時(shí)也是給施工過程中定額配比與定額供應(yīng)提供了實(shí)現(xiàn)的可能，進(jìn)而避免了施工過程中施工機(jī)械、施工材料等資源的不必要浪費(fèi)。

2.綠色施工的重要性

在保證項(xiàng)目三大核心安全、質(zhì)量、進(jìn)度的前提下，節(jié)約資源能源的消耗、加強(qiáng)對(duì)其成本的控制、減少對(duì)環(huán)境的污染、較少施工錯(cuò)誤率、提升施工質(zhì)量往綠色低碳的方向發(fā)展的施工稱作為綠色施工。綠色施工不是一種新的建造技術(shù)，而是傳統(tǒng)建造方式的一種延伸。綠色施工過程中要做到減少對(duì)環(huán)境的污染、節(jié)約資源能源的消耗、加強(qiáng)對(duì)其成本的控制。

要實(shí)現(xiàn)綠色施工需要從以下四個(gè)方面進(jìn)行著手：（1）建立好施工綜合管理。在項(xiàng)目全生命周期內(nèi)做好各種情況下的工作方案，結(jié)合設(shè)計(jì)、施工、成本。進(jìn)度、安全等因素綜合管理。（2）制定專項(xiàng)施工方案。綠色施工因其特殊性，每個(gè)項(xiàng)目都需要有自己的不同施工方案來去特殊對(duì)待。（3）明確項(xiàng)目首要目的。以資源的節(jié)約利用和保護(hù)環(huán)境為首要宗旨。實(shí)現(xiàn)綠色施工的最總目標(biāo)。（4）各司其職。制定每個(gè)項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的工作計(jì)劃，做到目標(biāo)責(zé)任制。

3.預(yù)制裝配式建筑與BIM技術(shù)、綠色施工的關(guān)系

預(yù)制裝配式建筑就是將各PC 構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝拼接，節(jié)點(diǎn)處采用現(xiàn)澆濕連接的一種建筑形式。預(yù)制裝配式建筑的施工可分為兩個(gè)階段；第一階段：首先在預(yù)制廠生產(chǎn)出各PC 構(gòu)件；第二階段：通過運(yùn)輸設(shè)備將PC 構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝搭接。要實(shí)現(xiàn)構(gòu)配件和裝配式住宅戶型的標(biāo)準(zhǔn)化，就要建立起預(yù)制構(gòu)件庫和裝配式戶型庫，從而可以減少從設(shè)計(jì)到施工全流程的錯(cuò)誤。預(yù)制裝配式建筑與BIM 技術(shù)之間存在很多相似的地方，通過在預(yù)制裝配式建筑中運(yùn)用BIM 技術(shù)可以發(fā)揮彼此的作用。在預(yù)制裝配式建筑中，構(gòu)件的建立也同樣至關(guān)重要。通過在BIM 模型中設(shè)置參數(shù)建立預(yù)制構(gòu)件族庫，設(shè)計(jì)時(shí)從族庫中直接選取進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后構(gòu)件的所有信息包括材料類別、具體尺寸等各種信息可以方便查看，另外三維可視化技術(shù)也是可以用于構(gòu)件的設(shè)計(jì)。要實(shí)現(xiàn)預(yù)制裝配式建筑的住宅產(chǎn)業(yè)化，就要實(shí)現(xiàn)構(gòu)件族庫的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。綠色施工應(yīng)在預(yù)制裝配式住宅的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中得到落實(shí)，是綠色建筑的重要構(gòu)成。住宅產(chǎn)業(yè)化的綠色發(fā)展要求在施工過程中應(yīng)關(guān)注環(huán)保、節(jié)能以及資源的循環(huán)利用，務(wù)必做到綠色施工。BIM、預(yù)制裝配式建筑、綠色施工三者是形成一個(gè)閉環(huán)的，預(yù)制裝配式建筑作為最終載體作為最終的成果展示，在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中要運(yùn)用BIM 技術(shù)，所產(chǎn)生的成果交付用來指導(dǎo)綠色施工，綠色施工的最終形成了預(yù)制裝配式建筑。所以預(yù)制裝配式建筑是載體，BIM 是設(shè)計(jì)的具體手段和方法，綠色施工可以實(shí)現(xiàn)最終的成果內(nèi)容。

4.結(jié)束語

近年來，伴隨著預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)工藝以及設(shè)計(jì)技術(shù)的革新，該形式的建筑越來越受到建筑領(lǐng)域的重視，批量化低成本的生產(chǎn)、高效的建造效率、低消耗、低污染以及良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性深受消費(fèi)者青睞。同時(shí)，在設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，BIM 技術(shù)的快速發(fā)展為裝配式建筑的發(fā)展提供了可視化參考，并可以提前預(yù)知施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題從而避免不必要的資源浪費(fèi)保證了施工效率高效有序的進(jìn)行。裝配式建筑的設(shè)計(jì)了構(gòu)件的精確度。綠色施工是將虛擬方案變?yōu)閷?shí)際建筑的必要手段，借助BIM 技術(shù)，綠色施工能更好的實(shí)貫穿于預(yù)制裝配式住宅的施工進(jìn)程中。目前普遍還只是將BIM 技術(shù)用于對(duì)比驗(yàn)證的初級(jí)階段，隨著國家有關(guān)裝配式建筑的政策文件的相繼出臺(tái)，對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用起到推廣作用?？梢钥隙ǖ氖窃诳深A(yù)見的將來，BIM 技術(shù)將會(huì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)CAD 的設(shè)計(jì)方式，徹底地實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到施工工藝的整體革新。真正達(dá)到四節(jié)能一環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，這無疑對(duì)于提倡綠色施工以及綠色建筑理念起到很大的促進(jìn)作用。

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作者簡(jiǎn)介：劉力（1987.6.9-）重慶，男，大學(xué)本科，助理工程師，從事建設(shè)單位項(xiàng)目管理工作。