基于BIM技術(shù)的綠色保障性住房建設(shè)研究

孟 迪 黑龍江東方學(xué)院講師

張 峰 哈爾濱市欣欣陽(yáng)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司綜合部部長(zhǎng)、工程師

本文依托黑龍江省哈爾濱市北樹(shù)二期保障房項(xiàng)目進(jìn)行研究。該項(xiàng)目于2017 年開(kāi)工，是哈爾濱市政府重點(diǎn)保障性住房工程項(xiàng)目，由哈爾濱欣欣陽(yáng)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司公司作為建設(shè)單位實(shí)施工程建設(shè)。項(xiàng)目部在建設(shè)過(guò)程中遇到不同程度的成本、進(jìn)度和質(zhì)量等方面的問(wèn)題，鑒于前期對(duì)BIM 技術(shù)的了解與認(rèn)識(shí)，看重BIM 可視化強(qiáng)、協(xié)調(diào)模擬性高、出圖快速等特點(diǎn)，提出以北樹(shù)項(xiàng)目作為融合BIM 試點(diǎn)工程，運(yùn)用BIM 技術(shù)有效強(qiáng)化項(xiàng)目運(yùn)維，對(duì)建設(shè)管理提出優(yōu)化建議。

一、綠色保障性住房

隨著商品房?jī)r(jià)格持續(xù)升溫，購(gòu)房成為人們?nèi)粘Ｉ钪械牡谝淮箅y題。政府為滿足住房需求，推出保障房政策，主要是對(duì)低收入家庭，按照標(biāo)準(zhǔn)以租賃方式提供，一般由廉租住房、經(jīng)濟(jì)適用住房、公共租賃住房和動(dòng)遷安置房（配套商品房）構(gòu)成。“十三五”規(guī)劃中提出，要統(tǒng)籌規(guī)劃保障性住房、棚戶區(qū)改造和配套設(shè)施建設(shè)，確保建筑質(zhì)量，多渠道籌集公共租賃房房源，健全保障性住房投資運(yùn)營(yíng)和準(zhǔn)入退出管理機(jī)制。作為城市化進(jìn)程的重要推動(dòng)力，保障性住房的建設(shè)質(zhì)量、社區(qū)環(huán)境、土地利用模式將對(duì)未來(lái)中低收入居民的生活及遠(yuǎn)郊城市形態(tài)產(chǎn)生巨大影響[1]。綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境與減少環(huán)境污染的情況下，與自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)發(fā)展的建筑集群。2019 年7 月，我國(guó)頒布了新版《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)中以安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約和環(huán)境宜居作為綠色建筑的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

二、BIM 技術(shù)在綠色保障性住房建設(shè)中的應(yīng)用

我國(guó)保障性住房政策的落實(shí)貫徹得益于政府的大力推動(dòng)，如上海市已頒布多部BIM 相關(guān)政策文件。指導(dǎo)本市BIM 技術(shù)應(yīng)用，并要求在保障性住房等市重大工程中開(kāi)展BIM 技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)工作。但依然有諸多問(wèn)題尚未有效解決，如考慮建筑全壽命周期成本、項(xiàng)目后期運(yùn)維管理、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)與環(huán)境發(fā)展的協(xié)調(diào)性、城市前期規(guī)劃等。本文針對(duì)BIM 技術(shù)在建造設(shè)計(jì)階段、施工階段與交付使用階段的應(yīng)用，闡述其應(yīng)用在綠色保障性住房建設(shè)過(guò)程中的適用性及優(yōu)勢(shì)。

1、設(shè)計(jì)階段

在綠色保障性住房的設(shè)計(jì)階段，BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在可視化設(shè)計(jì)及提高建設(shè)各方溝通效率等方面。運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑物三維模擬，以模型的方式展示建筑物整體結(jié)構(gòu)，解決業(yè)主、代建單位、施工方、監(jiān)理等各方信息不對(duì)稱、不統(tǒng)一問(wèn)題，尤其針對(duì)非建筑行業(yè)的甲方，也可以相對(duì)清楚地了解擬建物的構(gòu)造，感官效果良好，避免了多方扯皮、誤解而產(chǎn)生的糾紛。保障性住房由于其獨(dú)特的政策性原因，更應(yīng)在設(shè)計(jì)期間盡量保證完善，減少施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)變更，節(jié)約成本，避免資源浪費(fèi)。結(jié)合綠色建筑設(shè)計(jì)，不僅需要在設(shè)計(jì)中采用綠色建材，更需要進(jìn)行節(jié)能、日照、通風(fēng)等分析，通過(guò)改善建筑結(jié)構(gòu)，提高居住舒適性、保溫性、采光性等，減少耗費(fèi)能源的外部供暖和照明等[2]。

尤其對(duì)于當(dāng)前國(guó)家大力提倡的裝配式住宅項(xiàng)目，運(yùn)用BIM 技術(shù)可有效避免設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的不一致性，嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，降低建筑產(chǎn)品波動(dòng)性，提高預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，可為進(jìn)一步推進(jìn)裝配式住宅建設(shè)提供助力。

通過(guò)調(diào)研了解到，就國(guó)內(nèi)BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)方的使用情況而言，推廣度十分不足，部分設(shè)計(jì)單位消極運(yùn)用BIM 技術(shù)甚至排斥使用BIM技術(shù)，一項(xiàng)新技術(shù)的誕生勢(shì)必會(huì)推翻原有生產(chǎn)模式，帶來(lái)新一輪的專業(yè)學(xué)習(xí)與更替，BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的推廣之路仍然任重道遠(yuǎn)。

2、施工階段

與設(shè)計(jì)方的消極態(tài)度不同，國(guó)內(nèi)許多施工單位積極運(yùn)用BIM 技術(shù)指導(dǎo)施工作業(yè)，尤其是運(yùn)用在保障性住房碰撞分析方面，大大提高了分析的方便性，減少因設(shè)計(jì)沖突而產(chǎn)生的設(shè)計(jì)變更或返工。碰撞分析作為BIM 技術(shù)的特色功能，可檢視水暖電等不同專業(yè)管線是否存在布線矛盾和沖突，避免施工過(guò)程的臨時(shí)調(diào)整及其導(dǎo)致的資源浪費(fèi)或成本增加。BIM 技術(shù)指導(dǎo)的施工過(guò)程，還可促使不同專業(yè)產(chǎn)生良性溝通，避免不同專業(yè)因“各做各的”而導(dǎo)致出現(xiàn)建造矛盾和責(zé)任推諉現(xiàn)象。當(dāng)前我國(guó)建筑施工單位對(duì)BIM 技術(shù)的推廣力度不斷加大，積極組織員工學(xué)習(xí)BIM 技能，但深入了解后發(fā)現(xiàn)，施工企業(yè)的BIM 技術(shù)應(yīng)用大多仍停留在軟件翻圖階段，僅僅使用BIM 技術(shù)檢查二維圖紙的錯(cuò)誤，仍未能有效發(fā)揮BIM 技術(shù)在項(xiàng)目綜合管理過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)，未能形成設(shè)計(jì)—施工—管理一體化的BIM 建造管理方式。

3、其他過(guò)程階段

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)總平面模擬

三維模型模擬真實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)，是目前公認(rèn)最為直觀的反映方式。通過(guò)施工總平面模擬優(yōu)化施工道路設(shè)置、場(chǎng)地分區(qū)、材料堆場(chǎng)布置，利用三維模擬精準(zhǔn)考慮運(yùn)輸半徑，確定塔吊及其他大型機(jī)械的數(shù)量和位置。施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置俯視圖、施工現(xiàn)場(chǎng)展板布置模擬、施工現(xiàn)場(chǎng)材料堆放模擬、施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊布置模擬分別如圖1 至4 所示。

圖1 施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置俯視圖

圖2 施工現(xiàn)場(chǎng)展板布置模擬

圖3 施工現(xiàn)場(chǎng)材料堆放模擬

圖4 施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊布置模擬

（2）控制工程造價(jià)

保障房大多由政府確定預(yù)算價(jià)，以此控制建造成本。采用BIM 技術(shù)，通過(guò)減少設(shè)計(jì)變更，優(yōu)化施工方案，避免材料浪費(fèi)，高效組織施工等手段，使各類工程信息透明化，施工過(guò)程綠色節(jié)能，起到降低建造成本的作用。據(jù)研究數(shù)據(jù)體現(xiàn)，BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以消除40%預(yù)算外更改，使造價(jià)估算控制在3%精確度范圍內(nèi)，造價(jià)估算耗費(fèi)的時(shí)間縮短80%，同時(shí)通過(guò)發(fā)現(xiàn)和解決沖突，將合同價(jià)格降低10%[3]。

（3）加強(qiáng)過(guò)程控制

作為民生工程的保障性住房，其工程質(zhì)量尤其受到各方關(guān)注。通常政府作為大甲方，委托建設(shè)單位代建，BIM 技術(shù)的應(yīng)用有助于加強(qiáng)政府建設(shè)過(guò)程中的管控作用，保證工程質(zhì)量，有效提升質(zhì)量管理水平。政府不僅可以獲取BIM 技術(shù)提供的幾何建模類信息，更為重要的是獲得每個(gè)構(gòu)件內(nèi)所包含的建造信息，如構(gòu)件生產(chǎn)商、材質(zhì)、工序序號(hào)、所在位置等[4]。這對(duì)于甲方監(jiān)管及施工單位快速地了解項(xiàng)目的建筑功能、結(jié)構(gòu)空間及設(shè)計(jì)概念，解決建造難點(diǎn)問(wèn)題，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

三、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)將BIM 技術(shù)模擬應(yīng)用到實(shí)際工程中，闡述了BIM 技術(shù)應(yīng)用于綠色保障性住房建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)介紹BIM 技術(shù)在建造過(guò)程中解決設(shè)計(jì)、場(chǎng)布、施工、成本等問(wèn)題的能力，預(yù)測(cè)BIM 技術(shù)的應(yīng)用前景。