基于BIM的預制裝配式建筑綠色施工應用研究

孫德剛

【摘要】當今社會是一個倡導節(jié)能、環(huán)保的社會，建筑行業(yè)發(fā)展過程中，也越來越重視綠色、節(jié)能。這樣的背景下，裝配式建筑得到了迅速發(fā)展。為實現(xiàn)裝配式建筑的綠色施工，必須在預制構(gòu)件生產(chǎn)階段以及施工階段，有效應用BIM技術(shù)，保障預制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量，減少浪費，并把控好施工過程中的每一環(huán)節(jié)，保障施工質(zhì)量，避免返工。文章主要對BIM、裝配式建筑以及BIM在裝配式建筑預制構(gòu)件生產(chǎn)階段、施工階段的應用進行了分析。

【關(guān)鍵詞】BIM;裝配式建筑;綠色施工

建筑信息模型（BIM）目前在建筑工程領(lǐng)域得到了廣泛應用，并表現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，為實現(xiàn)建筑工程建設(shè)質(zhì)量的提高做出了積極貢獻。裝配式建筑具有諸多優(yōu)勢，目前在建筑工程中占據(jù)著相當大的比例。實現(xiàn)裝配式建筑的綠色施工，是促進建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。鑒于此，應積極探索BIM與裝配式建筑綠色施工的有機結(jié)合策略。

1、裝配式建筑與BIM

1.1裝配式建筑

裝配式建筑是先在工廠內(nèi)生產(chǎn)預制部品、構(gòu)件，再將其運輸?shù)浆F(xiàn)場進行拼裝。裝配式建筑實現(xiàn)了標準化的建筑設(shè)計、工業(yè)化的部品生產(chǎn)、裝配化的現(xiàn)場施工、信息化的過程管理、一體化的結(jié)構(gòu)裝修，是一種符合節(jié)能環(huán)保理念、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求的新型建筑形式，具有現(xiàn)場施工簡單便捷且受環(huán)境因素影響較小、施工周期較短以及固體廢棄物、粉塵、噪聲污染較小等優(yōu)勢。

1.2 BIM

BIM技術(shù)是信息、計算機等技術(shù)與建筑領(lǐng)域有機結(jié)合的一種高科技含量的產(chǎn)物，主要是在對工程相關(guān)建筑信息數(shù)據(jù)進行收集、整理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建相應的模型，并應用這個模擬的建筑模型，對工程的相關(guān)建筑信息數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化、精細化的分析。

2、裝配式建筑綠色施工中BIM的作用

BIM具有可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性等特征，通過充分發(fā)揮BIM的這些特征，便可以促進裝配式建筑施工效率、施工質(zhì)量的提升，也有利于實現(xiàn)綠色施工。首先，可視化指的是，應用BIM，可以對裝配式建筑工程的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行全面收集，并以此為根據(jù)，構(gòu)建三維立體模型，展示建筑的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系，實現(xiàn)“可視化”。以往的建筑工程建設(shè)過程中，僅能憑借想象、經(jīng)驗，來預測、評估建筑成型及其可能出現(xiàn)的各種問題。但在應用BIM技術(shù)之后，借助其可視化特征，便能直觀地看到建筑物的實體模型，不僅有利于提高建筑設(shè)計水平，還可以及時發(fā)現(xiàn)、及時解決工程施工中存在的問題，從而可以實現(xiàn)工程施工效率的提升、施工成本的降低。其次，在應用BIM的時候，需要使用計算機，借助計算機，可以模擬工程施工的全過程，檢查各個環(huán)節(jié)，預測有可能出現(xiàn)的問題。同時，計算機技術(shù)的應用，不受時空因素的限制，因此人們可以隨時隨地地通過計算機直觀地看到模擬效果，并及時做出調(diào)整，從而避免各種問題的出現(xiàn)。最后。借助BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性特征，對施工進行合理安排、合理規(guī)劃，及時發(fā)現(xiàn)工程施工過程中有可能出現(xiàn)的各種問題，并多方協(xié)調(diào)，便可以確保施工的順利開展。

3、BIM在裝配式建筑預制構(gòu)件生產(chǎn)階段、施工階段的應用

3.1 BIM在裝配式建筑預制構(gòu)件生產(chǎn)階段的應用

預制構(gòu)件生產(chǎn)是裝配式建筑建設(shè)過程中的一個關(guān)鍵階段，預制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量，直接決定著裝配式建筑是否可以順利施工。同時，若是預制構(gòu)件生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題，則可能導致大量的資源浪費，不符合綠色施工的要求。面對這樣的情況，可以在預制構(gòu)件生產(chǎn)階段有效應用BIM技術(shù)，并借助其信息可共享、參數(shù)化等特征，來提高預制構(gòu)件生產(chǎn)的效率與效果，減少不必要的資源浪費，實現(xiàn)綠色施工。首先，預制構(gòu)件生產(chǎn)過程中，可借助BIM技術(shù)，來分析預制構(gòu)件的相關(guān)參數(shù)，如材質(zhì)、尺寸等，以確保預制配件的數(shù)量、生產(chǎn)質(zhì)量符合裝配式建筑工程的實際需求。其次，可以將物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)與BIM技術(shù)結(jié)合起來，對預制構(gòu)件生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)實施有效監(jiān)管，每一個構(gòu)配件均設(shè)置一個唯一的編碼，以避免差錯問題的發(fā)生。再次，可以應用CAM計算機輔助制造技術(shù)，將生產(chǎn)設(shè)備與計算機有效連接起來，然后直接將BIM模型信息傳送給生產(chǎn)設(shè)備的中央控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了全過程電子交付，無需圖紙，不僅提高了預制構(gòu)件生產(chǎn)效率，還有利于節(jié)約資源、生態(tài)環(huán)保。最后，可以將預制構(gòu)配件生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)、信息，上傳到BIM信息平臺，以便于施工單位及時掌握預制構(gòu)配件生產(chǎn)情況，并以此為根據(jù)，將相關(guān)施工準備工作切實做好，確保預制構(gòu)配件在實際施工中的充分利用，避免不必要的浪費，實現(xiàn)綠色施工。

3.2 ?BIM在裝配式建筑施工階段的應用

施工階段是裝配式建筑建設(shè)過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在施工階段，加強對BIM技術(shù)的應用，把控好每一環(huán)節(jié)，不僅有利于保障裝配式建筑的施工質(zhì)量，還可以避免返工現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而減少資源浪費、降低工程成本。首先，施工圖紙準備環(huán)節(jié)，可應用BIM技術(shù)，憑借其可出圖、可視化的技術(shù)優(yōu)勢，自動生成圖紙，并可以選擇不同文件格式來輸出圖紙，如可輸出電子圖紙，以實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保。其次，施工安裝模擬環(huán)節(jié)，可應用BIM技術(shù)，對施工過程進行提前模擬，及時發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，為施工提供有效指導。例如，可借助BIM軟件，建立三維場地模型，明確現(xiàn)場施工活動的空間需求、施工工序，動態(tài)化地展示現(xiàn)場的出入口、道路、機械設(shè)備、臨時堆放場地等;可借助BIM技術(shù)，對鋼筋、管線之間的節(jié)點進行碰撞檢查，然后進行優(yōu)化，最后將經(jīng)過優(yōu)化的模型放置在場地中，開展施工模擬，以此來減少實際施工中由于不同專業(yè)交叉、碰撞而導致的返工問題;將BIM模型與施工進度關(guān)聯(lián)起來，整合時間、空間的相關(guān)信息之后，將其導入4D模型，設(shè)置真實的施工過程、施工環(huán)境，在4D模型中對設(shè)備空間調(diào)試、構(gòu)件吊裝的碰撞模擬進行優(yōu)化，以避免實際施工過程中返工現(xiàn)象的發(fā)生及其導致的損失。裝配式建筑施工階段，通過對BIM技術(shù)進行有效應用，可以確保施工的順利開展，保障施工效率、施工進度，同時還可以預測施工中可能出現(xiàn)的問題，及時解決，從而保障施工的順利開展、有序完成，避免由于返工而造成的資源浪費與污染。

結(jié)語：

綜上，在建筑行業(yè)越來越注重生態(tài)環(huán)保、節(jié)能減排的當下，符合綠色、節(jié)能要求的裝配式建筑有著良好的發(fā)展前景。為推動裝配式建筑的進一步推廣應用與持續(xù)發(fā)展，應將其與BIN技術(shù)等先進技術(shù)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)裝配式建筑的綠色施工、降本增效。

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