鄉(xiāng)村振興背景下農(nóng)村民居改造現(xiàn)狀分析與BIM技術(shù)應(yīng)用潛力研究

在鄉(xiāng)村振興的宏偉藍圖下，農(nóng)村住房改造工程正如火如荼地展開。我國作為歷史悠久的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟社會地位舉足輕重。然而，長期以來的發(fā)展滯后導致許多農(nóng)村房屋在建筑質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全方面存在隱患，威脅著農(nóng)村居民的居住安全。當前，農(nóng)村建筑改造面臨雙重挑戰(zhàn)：一是在既有建筑中存量危房占比較大；二是傳統(tǒng)施工模式效率低下。盡管BIM技術(shù)已在城市建筑中成熟應(yīng)用，但其在農(nóng)村場景的適配性尚未經(jīng)過系統(tǒng)驗證。因此，對農(nóng)村舊房進行全面改造，提升建筑安全系數(shù)，已成為當務(wù)之急。BIM技術(shù)的應(yīng)用為鄉(xiāng)村振興背景下農(nóng)村民居改造提供了新的技術(shù)支持，對于改造的科學性和效率提升均具有重要應(yīng)用價值。

BIM技術(shù)在農(nóng)村建筑改造中的應(yīng)用意義

提升方案的合理性

在農(nóng)村建筑改造過程中，返工不僅會增加成本，還會延誤工期，影響項目的整體進度。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，則有力地避免了這一問題的發(fā)生。以農(nóng)村某復雜結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)建筑改造為例，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)錯綜復雜，改造過程中涉及諸多特殊部位和復雜節(jié)點。利用BIM技術(shù)，施工團隊可以通過可視化模型清晰地看到每個節(jié)點的具體構(gòu)造和施工要求，提前制定詳細的施工步驟和方案。這種預先的規(guī)劃和模擬，使得施工團隊在實際操作中能夠有的放矢，避免因施工方案不合理導致的施工錯誤和返工。

此外，BIM技術(shù)還能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場進行合理規(guī)劃。通過BIM模型，施工團隊可以模擬不同施工方案的實施效果，選擇最優(yōu)方案實施。這種合理規(guī)劃不僅提高了施工效率，還減少了土地資源的浪費，提升了建筑改造的整體效益。

在施工過程中，BIM技術(shù)還能通過分段、分層施工控制以及造價控制等一系列有效措施的運用，實現(xiàn)資金的節(jié)約和統(tǒng)籌安排。

實現(xiàn)建筑項目全過程可視化

在農(nóng)村房屋建筑改造工程中，BIM技術(shù)如同一雙“慧眼”，為項目的整個流程提供了可視化的技術(shù)支撐。它能夠?qū)㈨椖吭诓煌芷陔A段的數(shù)據(jù)、資源和過程緊密地聯(lián)系在一起，形成一個全面且完整的建筑項目描述。這種描述不僅涵蓋了建筑物的幾何信息，還包括了非幾何信息，如材料、價格、施工進度等，使得項目參與者能夠全方位、多角度地了解項目的實際情況。

BIM技術(shù)的可視化特性使得工程項目能夠在計算機模擬環(huán)境中提前建造。這意味著，在建筑項目推進的全過程中，那些潛在的問題能夠被提前察覺并加以解決。以農(nóng)村住宅改造為例，設(shè)計師可以利用BIM技術(shù)在電腦上全方位展示改造后的房屋外觀、內(nèi)部空間布局以及施工過程中的每個環(huán)節(jié)。施工團隊可以清晰地看到在管道鋪設(shè)、墻體搭建等操作過程中可能遇到的問題，如管道與梁柱位置沖突等，從而提前調(diào)整方案，避免在實際施工中出現(xiàn)延誤和損失。

此外，BIM技術(shù)還構(gòu)建了一個集成化的管理空間。這個空間為參與項目的各方人員提供了一個共同的工作平臺，使得建筑方、監(jiān)理方、施工方等項目參與方能夠在同一平臺上清晰地獲取項目的各項信息，實時掌握項目進展動態(tài)。這種信息的集成和共享極大地減少了因信息不對稱導致的風險，保障了項目的順利推進。

實現(xiàn)成本有效控制

在農(nóng)村建筑改造項目中，成本控制是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，而BIM技術(shù)的應(yīng)用，則為成本控制提供了有力的技術(shù)支持。BIM技術(shù)作為一種依托信息技術(shù)和數(shù)字模型來開展項目設(shè)計、建造以及管理的先進方法，在多個方面都展現(xiàn)出了卓越的價值。BIM技術(shù)憑借其大數(shù)據(jù)集、建模以及可視化等顯著特點，能夠?qū)κ┕み^程進行精確的模擬和計算。通過這種模擬和計算，項目參與者能夠提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的缺陷和不足，及時調(diào)整和優(yōu)化施工方案。這種預先的規(guī)劃和調(diào)整不僅提高了工程質(zhì)量，還有效降低了成本。BIM技術(shù)還能夠?qū)こ坛杀具M行更精準的把控。在材料采購環(huán)節(jié)，通過BIM模型的精確計算，可以準確確定所需材料的種類和數(shù)量，避免因采購過多或過少導致的成本浪費。在施工過程中，BIM技術(shù)還能夠?qū)崟r跟蹤項目進度和成本支出情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，確保項目在預算范圍內(nèi)順利完成。此外，BIM技術(shù)在防止工程實施過程中的違規(guī)行為方面也具有積極意義。通過BIM模型的透明化和可追溯性特點，項目參與者可以清晰地了解項目的各項信息和資金流向情況，有效防止了違規(guī)行為的發(fā)生。

鄉(xiāng)村振興背景下BIM技術(shù)在農(nóng)村建筑改造中的具體應(yīng)用

BIM技術(shù)實現(xiàn)舊房改造的二維到三維轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，二維圖紙是主流的設(shè)計表達方式。然而，這種方式在處理復雜的空間關(guān)系和建筑造型時存在很大局限性。BIM技術(shù)的引入，實現(xiàn)了從二維空間向三維空間的轉(zhuǎn)變，為設(shè)計師和工程師提供了一個更加直觀、全面的設(shè)計環(huán)境。通過BIM技術(shù)，可以將建筑的內(nèi)部空間、外部造型以及規(guī)劃系統(tǒng)的功能整合到一個相互關(guān)聯(lián)的三維邏輯系統(tǒng)中。這不僅使得設(shè)計師能夠在規(guī)劃階段就充分考慮到建筑空間的實際情況，而且通過三維模型的呈現(xiàn)，可以更加直觀地發(fā)現(xiàn)問題和缺陷，提前解決在二維空間中難以察覺的問題。借助BIM技術(shù)可構(gòu)建Revit模型。這一模型的精度高達LOD400（±1cm誤差），這對于提高建筑施工和管理的效率，提升項目工程師對整個項目團隊的監(jiān)督能力具有顯著作用。此外，三維模型還為項目組與居民之間的溝通提供了便利。項目組可以直接根據(jù)居民的需求進行房屋建造，從而徹底解決施工人員與居民之間的溝通難題，建造出真正符合農(nóng)村居民需求的新房屋，提升農(nóng)村建筑改造的民眾滿意度。

BIM技術(shù)在項目早期規(guī)劃中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在項目早期規(guī)劃中的優(yōu)勢顯得尤為突出。利用BIM技術(shù)，可以因地制宜地進行空間規(guī)劃，最大化地利用有限的土地資源。同時，在項目開始之前，通過BIM技術(shù)對項目的整體設(shè)計、環(huán)境等信息進行建模和直觀呈現(xiàn)，可以幫助決策者更全面地了解項目的實際情況。此外，BIM技術(shù)還可以根據(jù)實際參數(shù)創(chuàng)建三維模型，直接生成所需材料的名稱、數(shù)量和技術(shù)數(shù)據(jù)等信息。這不僅為項目的成本估算提供了準確的依據(jù)，也幫助決策者和村民更高效地估算項目成本。通過前期規(guī)劃，可以避免過度投入及資源浪費，這對于后續(xù)工程項目的順利開展具有重要的保障作用。

BIM技術(shù)的可持續(xù)設(shè)計與多平臺協(xié)作能力

BIM技術(shù)不僅提供了強大的建模功能，還支持多平臺協(xié)作，使得建筑工程師能夠選擇最合適的軟件來執(zhí)行任務(wù)。隨著設(shè)計的推進，可以有機整合各種軟件平臺，如Navisworks、Revit和CAD等，以最大限度地發(fā)揮舊房改造模型的價值。這種多軟件協(xié)同的工作方式不僅提高了工作效率，還確保了設(shè)計的一致性和準確性。同時，BIM技術(shù)還支持與結(jié)構(gòu)分析軟件的雙向交互，使得設(shè)計師能夠直接在結(jié)構(gòu)計算軟件中分析模型并生成結(jié)果，無需在分析軟件中進行二次建模。這不僅節(jié)省了設(shè)計師的時間和精力，還確保了分析結(jié)果與當前設(shè)計的匹配性。

BIM技術(shù)在裝配式建筑與節(jié)能環(huán)保設(shè)計中的應(yīng)用

根據(jù)《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》GB/T 51231要求，裝配式預制件安裝誤差應(yīng)控制在±3mm。在農(nóng)村建筑改造中，裝配式建筑已成為一種趨勢。BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用可以有效減少工程師的時間和技術(shù)成本。通過BIM技術(shù)進行項目設(shè)計，可以直觀地實施工作和項目管理，并提供準確的信息支持。同時，利用Pkpm-pc建模功能可以模擬預制件的施工過程，提前發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問題，從而完善施工方案并降低成本。此外，在環(huán)保節(jié)能方面，BIM技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。通過BIM技術(shù)進行能耗分析，可以選擇最適用、最環(huán)保節(jié)能的結(jié)構(gòu)材料。同時，還可以利用BIM技術(shù)明確建筑朝向、進行建筑熱工設(shè)計和優(yōu)化采光設(shè)計，從而有效提升能源利用效率，并展現(xiàn)環(huán)保節(jié)能理念的實際應(yīng)用。這些舉措不僅有助于推動超低能耗建筑的發(fā)展，還符合當前社會對可持續(xù)發(fā)展的追求。

農(nóng)村建筑改造中的BIM技術(shù)應(yīng)用案例

BIM技術(shù)在烏鎮(zhèn)項目不同階段的應(yīng)用

在烏鎮(zhèn)項目中，BIM技術(shù)展現(xiàn)了其強大的實力和廣泛的應(yīng)用前景。從規(guī)劃展示到建筑設(shè)計，再到施工監(jiān)管，BIM技術(shù)都發(fā)揮了重要的作用。在烏鎮(zhèn)項目中，BIM技術(shù)的應(yīng)用有效減少了設(shè)計沖突，共計23處，施工周期從180天縮短至140天，效益顯著。

1.規(guī)劃展示，構(gòu)建烏鎮(zhèn)全三維城市數(shù)字模型系統(tǒng)

在烏鎮(zhèn)項目的規(guī)劃展示階段，設(shè)計團隊引入了DMS數(shù)據(jù)模型系統(tǒng)，這是一個基于地理信息的三維可視化軟件平臺。通過這一系統(tǒng)，烏鎮(zhèn)的全三維數(shù)字城市模型得以完美呈現(xiàn)。參觀者能夠以360°的全方位視角，沉浸式體驗烏鎮(zhèn)未來的城市設(shè)計藍圖。這種直觀、全面的展示方式，不僅能讓專業(yè)人士深入理解規(guī)劃細節(jié)，也能讓普通民眾清晰地感受到烏鎮(zhèn)未來的風貌，從而極大地提升了規(guī)劃展示的效果。

2.規(guī)劃決策，搭建公眾參與平臺的創(chuàng)新應(yīng)用

在規(guī)劃決策階段，設(shè)計團隊巧妙地將DMS與微信結(jié)合，創(chuàng)建了規(guī)劃公眾參與平臺。這一創(chuàng)新舉措打破了傳統(tǒng)規(guī)劃決策中信息不對稱的壁壘，讓公眾能夠便捷地參與到規(guī)劃決策中來。通過微信平臺，公眾可以自由地發(fā)表對規(guī)劃的看法和建議，這些意見將直接反饋給決策者，實現(xiàn)了規(guī)劃設(shè)計者、政府管理者與群眾之間的有效互動。這不僅豐富了公眾參與的內(nèi)涵，也提高了規(guī)劃決策的科學性和合理性。

BIM技術(shù)在龍門市天堂山鄉(xiāng)項目設(shè)計中的多維應(yīng)用

在建筑設(shè)計階段，BIM技術(shù)同樣展現(xiàn)了其強大的實力。以廣東省惠州市龍門縣天堂山鄉(xiāng)項目為例，設(shè)計團隊從設(shè)計開始階段就采用了基于BIM技術(shù)的Revit軟件，通過精細化的模型建模、規(guī)范化的構(gòu)件材質(zhì)命名以及數(shù)據(jù)化的工程量統(tǒng)計，設(shè)計團隊實現(xiàn)了造價的實時控制。這不僅有效解決了精準控制造價這一難題，還為項目的順利推進提供了堅實的資金保障。同時，便攜式BIM三維模擬展示的應(yīng)用也極大地提升了施工的準確性。通過結(jié)合前期精細設(shè)計的BIM模型與IPAD等便攜式設(shè)備，設(shè)計團隊改變了傳統(tǒng)依靠二維圖紙監(jiān)督施工進度的模式。這一技術(shù)的應(yīng)用讓項目的造價誤差率從5%降至1%，便攜式BIM設(shè)備使施工精度提升92%。此外，遠程實時監(jiān)控的應(yīng)用也進一步提高了施工監(jiān)督的效率。通過沿用設(shè)計階段的BIM模型成果來模擬攝像頭的放置位置，并連接現(xiàn)場的實時監(jiān)控攝像頭，設(shè)計團隊可以更直觀地掌控現(xiàn)場施工進度，并實現(xiàn)遠程監(jiān)管。這種遠程監(jiān)控方式打破了時間和空間的限制，使得設(shè)計人員即使不在現(xiàn)場也能實時掌握施工情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。

隨著BIM技術(shù)的不斷應(yīng)用推廣，其在農(nóng)村建筑改造中發(fā)揮的作用越來越突出。從二維到三維的技術(shù)升級、早期項目規(guī)劃、可持續(xù)設(shè)計與多平臺協(xié)作，到裝配式建筑、節(jié)能環(huán)保設(shè)計的落地應(yīng)用，都充分展示了BIM技術(shù)的強大功能和廣闊前景。其不僅通過三維可視化模擬提前發(fā)現(xiàn)并規(guī)避施工沖突，減少返工損耗、節(jié)約成本，更以全過程數(shù)據(jù)集成打破信息壁壘，助力多方高效協(xié)同；在成本控制上，BIM的精準算量與動態(tài)跟蹤，能有效避免材料浪費與違規(guī)操作，保障資金合理使用。在鄉(xiāng)村振興背景下，BIM技術(shù)通過三維建模、全周期模擬為民居適宜性改造提供科學高效的技術(shù)支撐：既通過減少返工、需求可視化提升改造質(zhì)量與居民滿意度，又為可持續(xù)發(fā)展與資源集約利用注入新動能，成為推動農(nóng)村建筑現(xiàn)代化的重要引擎。

2024年度江蘇高校哲學社會科學研究一般項目“鄉(xiāng)村振興背景下基于BIM技術(shù)的農(nóng)村民居適宜性優(yōu)化改造研究”（項目編號：2024SJYB0972）；江蘇省高職院校教師企業(yè)實踐培訓項目資助（編號：2025QYSJ061）。

（作者單位：常州工程職業(yè)技術(shù)學院）