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    BIM與建筑工業化融合的綠色建筑發展前景

    BIM與建筑工業化融合的綠色建筑發展前景

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    作為建筑業信息化的重要組成部分,BIM(BuildingInfor- mationModeling)技術應用在國內逐漸被重視。BIM技術在建筑全生命周期的精細管理上優勢明顯,其不僅能實現各參與方在建筑全生命期對同一信息模型的數據共享,而且能為建筑工業化的實現提供技術保障 。


    以工業化、信息化作為未來建筑業發展的重要目標,建筑工業化將在提高建筑節能縮短建造周期,建筑產業轉型等方面起到重要的推動 作用。綠色建筑、BIM技術及建筑工業化的發展三者有著“相互促進的關系”,這種關系將會推動BIM技術和建筑工業化的發展 ,并改善綠色建筑在國內的發展現狀。


    01BIM與綠色建筑


    我國綠色建筑的發展在近些年成績顯著,可同時也存在一些問題。比如重設計輕運營,設計預期與運營現狀不匹配等問題,當前階段,綠色建筑運行的數量與設計的數量有很大差距。事實上綠色建筑的根本目的不僅是對資源的節省, 同時也在于實現建筑全生命周期的環保與節約,而BIM恰恰能在其中發揮重要作用 。


    BIM 技術在綠色建筑方的優勢主要是提升綠色建筑整體表現 。建筑的完成往往要經過設計、施工、運營、維護等多個階段,而很多問題是在設計時就存在的。無論設計、考慮得如何精細也是 一種相對理想的狀態 ,不能反映其長時間的具體表現,所以在項目完成時可能會和設計初衷不相符甚至背道而馳。


    在設計構思階段,可將BIM技術運用于增大綠色建筑的采光,提高綠色建筑的資源效率及實現綠色建筑的可持續性,同時還可與其他成功案例進行比對,確保設計的運維思路能夠在項目完成后得以真正實現。在運營與維護階段,項目管理者也可實時查看建筑物運行的各項數據,及時進行調整以確保其在理想狀態下運行,真正將綠色建筑的環保目標徹底落實,實現最低能耗,因此BIM技術被稱為 “建筑行業可持續發展的指南針”。


    02BIM與裝配式建筑


    目前,大多數的BIM軟件并不是來源于建筑業,而是來源于機械、航空等制造業的軟件。從微觀上來看,制造業領域的基本單位是一個又一個的零件,裝配式建筑的預制柱、粱、板、樓梯等就像各種零件,建筑物就是由各種零件組合而成,所以裝配式建筑從宏觀上來看建筑產品的生產方式與制造業的生產方式不謀而合,故裝配式建筑構件生產過程的運營與管理同樣與制造業相似 。


    另外,PC構件的生產在一定程度上是依靠自動化的發展,其中的兩個關鍵問題為怎樣開發出自動化的生產線,以及生產線是否可以低成本的靈活變化。


    每個項目構件都不一樣,所以每個項目都要對模具和自動化生產方式進行重新設計,這對工廠的設計優化能力和管理能力也是不小的挑戰。在施工方面,多數施工單位在滿足裝配率要求的前提下,盡量做橫向構件的裝配,也就是梁、樓梯、疊合板等,究其原因是因為現在還沒有針對裝配式的規范可用來計算裝配節點,設計師還是按照現澆方式來計算。如此計算須按現澆方式來組裝,所以豎向構件如果采用裝配式, 那橫豎向構件在連接這個位置時還需灌漿,目灌漿料的成本較高,節點的防水等施工要求更高。在目前的施工水平下,其建造速度甚至慢于傳統方式的建造速度。


    除上述兩點,更大的困難是不同專業間的整合。簡而言之,如果想把生產搬到工廠,要在項目一開始就把設計、施工、工廠甚至物流都統籌到一起共同設計,并通過信息化技術把設計思想和統籌管理貫穿整個項目。此時,BIM技術的整體把控能力正對應裝配式建筑的需要,這也就促進了BIM技術與裝配式建筑的結合與發展。在沒有出現BIM概念時,裝配式建筑的建筑設計、工廠生產、現場建造3個階段是相互分離的。若在設計之初存在著不合理的地方,大部分只能在現場建造時發現問題,造成延誤和更改,這也會影響建筑的整體性。


    BIM 技術能將建筑從設計到運維全程進行串聯及模擬,在建筑全生命周期的主線上,BIM技術連接了建筑設計、構件生產、現場施工、后期運營和維護的全過程,將建筑的全生命周期集成在 BIM模型里,可在真止建造前模擬建筑運營情況,提前發現建造過程中可能產生的問題,實現各專業間協同設計、信息化裝配、工程信息的交互,節點連接模擬及后期檢驗等。所以對于裝配式建筑來講,BIM技術是將來支撐其發展的核心技術。


    傳統裝配式建筑的設計方法是通過加工圖來對預制構件的設計進行表達。標準化的預制構件或部品在工廠生產,其構件圖紙還是傳統的二維表達形式,而在引入BIM技術后,會建立對應裝配式建筑構件的BIM族庫,提前模擬工廠加工過程,以"模型"的方式來進行全生命周期集成和模型表達。


    由此可見,BIM技術會為裝配式建筑的普及與發展奠定堅實的基礎,未來將對實現建筑行業生產全過程的信息化、集成化起到關鍵作用。


    03綠色建筑與裝配式建筑


    作為綠色建筑的典型代表,裝配式建筑對提高質量、提高效率和減少用工方面有很大的促進作用。最主要是可提高建造效率,建筑工業化將使勞動力成本大幅減少,同時也減少了建造過程中的建材浪費,推動建筑行業的發展。


    裝配式建筑會更加關注建筑質量、建筑成本、后期運營維護的綜合評價。工業化背景下的裝配式手段使構件質量不斷提高,BIM技術的運用,工廠的精細加工及后期運維的模擬可對項目的成本和工期有一個整體的控制。


    裝配式建筑將現場作業轉移到加工構件的工廠,明顯降低工人的勞動強度和安全事故的發生率,同時也可減少現場作業工人的數量;在工廠進行構件加工可有效阻擋建造過程中產生灰塵及污水等有害物質,同時還減輕噪聲污染,減少對施工工地附近居民的影響,也對環境起到積極作用保護。


    裝配式建筑的這些特征都符合綠色建筑的發展要求。國務院出臺的《綠色建筑行動方案》明確提出了要加快裝配式建筑的發展,要求盡快建立建筑工業化的設計、施工、生產等環節的標準體系,加快發展施工過程中的建筑預制裝配技術。


    04結束語


    BIM技術的研究和應用對于實現建筑全生命周期管理,推進建筑業信息化與工業化相互融合具有重要的促進作用。綠色建筑、工業化建筑、BIM技術是影響建筑業未來發展的3大重要因素,其中,綠色建筑是未來建筑行業發展的指南針,未來的建筑技術也一定會向綠色、循環、低碳的方向發展。未來的裝配式建筑是一種生產方式,而BI技術就是綠色建筑與裝配式建筑前進的催化劑。發展BIM技術與建筑工業化融合的綠色建筑將是未來建筑業的主要目標。


    (編輯:奚雅青)

       

       

    延伸閱讀:

    BIM技術在蘭州新區文曲湖住宅項目中的應用 關于對BIM與GIS數據融合關鍵技術的研究 基于BIM的裝配式建筑預制構件跟蹤定位 技術研究

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    [責任編輯:Susan]

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