（阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系 安徽 阜陽 236031）

0.引言

在我國城市發(fā)展中，土地資源日益緊張，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，面對如此發(fā)展形勢，積極探尋綠色施工技術(shù)已經(jīng)變得越來越重要。建筑行業(yè)作為環(huán)境污染的巨頭之一，長期以來一直處于高耗能、高污染、高排放的發(fā)展局面，這不利于我國社會的可持續(xù)發(fā)展，積極探尋建筑行業(yè)的綠色施工技術(shù)已經(jīng)到了迫在眉睫的地步，其更是推動建筑行業(yè)實現(xiàn)綠色化、環(huán)保化轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。工業(yè)化技術(shù)的發(fā)展，使工業(yè)化生產(chǎn)方式被成功引入到建筑行業(yè)之中，由工廠對建筑所需的構(gòu)件進行部分或全部制作與加工，然后再現(xiàn)場中進行裝配，從而使裝配式建筑真正呈現(xiàn)在人們面前。相比于以往的建筑方式，裝配式建筑不僅可減少環(huán)境污染，而且可有效縮短工期與成本，這也使綠色施工技術(shù)在裝配式建筑中有了用武之地，從而使綠色裝配式建筑更加符合我國在社會發(fā)展中提出的創(chuàng)新、開放、協(xié)調(diào)、共享與綠色發(fā)展新理念。

1.綠色裝配式建筑的內(nèi)涵及其發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 綠色裝配式建筑的內(nèi)涵

對于綠色裝配式建筑來說，其在整個施工過程中都嚴(yán)格遵循著我國對建筑行業(yè)的優(yōu)質(zhì)、安全、高效與文明這四個要求，使綠色裝配式建筑真正實現(xiàn)四節(jié)一保。所謂四節(jié)一保，是指節(jié)材、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地以及環(huán)境保護。在綠色裝配式建筑施工中，需要在場地布置合理的基礎(chǔ)綜合利用綠色施工技術(shù)來避免或減少生產(chǎn)活動所帶來的噪音、大氣污染、光污染以及土地污染等，從而最大限度的降低建筑生產(chǎn)活動給周邊環(huán)境帶來的破壞與擾動，實現(xiàn)建筑項目的系統(tǒng)化施工與規(guī)范化施工。綠色裝配式建筑在施工方面通過整體思維的有效運用，使其施工組織設(shè)計能夠真正體現(xiàn)出綠色施工的運用思想?？紤]到綠色裝配式建筑技術(shù)存在設(shè)備依賴性、材料復(fù)合性、土地吸附性以及勞動密集性等諸多特點，因此只有在技術(shù)、材料上的革新，才能使綠色裝配式建筑技術(shù)得以長遠發(fā)展，而且在綠色裝配式建筑發(fā)展過程中，還需要施工人員具備較高的綜合素質(zhì)以及規(guī)范化、完善化的管理制度，通過先進管理理念與管理方法的有效運用，最大限度的發(fā)揮綠色裝配式建筑的經(jīng)濟效果。

1.2 綠色裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國現(xiàn)代化社會的高速發(fā)展，使城市面貌日新月異，工業(yè)化進程也得到了不斷的推進，與此同時，城市人口大量增加，使城市土地資源變得日益緊張，進而對社會穩(wěn)定造成了一定影響。為了有效應(yīng)對這些問題，將工業(yè)化生產(chǎn)方式引入到建筑行業(yè)中，已經(jīng)成為城市發(fā)展過程中的關(guān)注焦點。在西方發(fā)達國家，諸如法國、美國、日本等國家都已開始應(yīng)用綠色裝配式建筑，并且綠色裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式也以鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)為主。在我國對綠色裝配式建筑的發(fā)展前期，越來越多的裝配式建筑也相繼出現(xiàn)在北京、哈爾濱、廣州等地，在上世紀(jì)五十年代起，我國北京便已成功通過工業(yè)化生產(chǎn)方式建成了一棟兩層的裝配式建筑來進行實驗，該裝配式建筑采用大板式裝配方法。隨后，我國又在木樨園利用鋼筋混凝土建成了一棟以鋼筋混凝土為主要建筑材料的裝配式大板實驗樓。在后續(xù)的幾年里，我國致力于對混凝土壁板生產(chǎn)工藝進行改進的同時，在6個試點利用振動磚壁板進行裝配式建筑生產(chǎn)，從而使北京三里屯、水碓子、新中街、左家莊以及龍?zhí)兜任鍌€地區(qū)的住宅小區(qū)成功建成了占地面積高達27.9萬平方米的綠色裝配式建筑。在2016年9月，我國國務(wù)院正式出臺了關(guān)于推動綠色裝配式建筑發(fā)展的相關(guān)指導(dǎo)建議，并提出在未來10年里對綠色裝配式建筑進行大力推廣，最終將在2025年的所有新建建筑面積中，至少要有30%以上的建筑為綠色裝配式建筑，這標(biāo)志著綠色裝配式建筑已經(jīng)全面迎來了高速發(fā)展新時期。

2.BIM技術(shù)、裝配式建筑及其綠色施工技術(shù)的關(guān)系分析

現(xiàn)階段，許多建筑項目所采用的承包方式為EPC模式，即設(shè)計、采購與施工，但這種承包模式也造成建筑產(chǎn)業(yè)鏈中的各個環(huán)節(jié)相互獨立，設(shè)計、施工與供應(yīng)等各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性不足，從而導(dǎo)致工程管理人員無法根據(jù)這些環(huán)節(jié)之間的內(nèi)部關(guān)聯(lián)來預(yù)判項目的前期風(fēng)險，只能針對項目施工中所產(chǎn)生的實際問題來加以處理和調(diào)整，進而使項目成本增加，延長了項目的施工周期。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，并將其引入到裝配式建筑生產(chǎn)方式中，可使施工人員將裝配式建筑所使用的各個構(gòu)建按照“族”庫的方式進行整理，進而使建筑工程項目對各類資源的優(yōu)化以及各個環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌創(chuàng)造了有利條件。此外，BIM技術(shù)所具有的碰撞檢測功能，可幫助工程技術(shù)人員對裝配式建筑進行碰撞檢測，分析各個施工環(huán)節(jié)給裝配式建筑在成本、質(zhì)量和安全上的影響，從而提前預(yù)判出裝配式建筑在綠色施工中可能存在的風(fēng)險，進而實現(xiàn)對組合絕色施工方案的有效優(yōu)化。為了使裝配式建筑真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須以BIM技術(shù)為核心，在運用綠色施工技術(shù)的同時，分析裝配式建筑的施工圖、施工組織、施工管理體系以及施工方案，深入研究綠色裝配式建筑中施工設(shè)備、工藝、技術(shù)及建筑材料的性能，以此實現(xiàn)對綠色裝配式建筑技術(shù)實施的科學(xué)指導(dǎo)。

3.基于BIM技術(shù)的綠色裝配式建筑技術(shù)研究

在基于BIM技術(shù)的綠色裝配式建筑中，對其建筑技術(shù)的研究需要利用BIM技術(shù)來對裝配式建筑的設(shè)計流程進行優(yōu)化，通過科學(xué)的維護來提高設(shè)備的利用效率，這能夠在很大程度上促進裝配式建筑技術(shù)的綠色化轉(zhuǎn)變。我國在《綠色施工導(dǎo)則》中對綠色裝配式建筑的評價標(biāo)準(zhǔn)進行了明確，其主要評價標(biāo)準(zhǔn)共包括三個，其一是對綠色裝配式建筑的能源節(jié)約及利用效果進行評價；其二是對綠色裝配式建筑的管理水平進行綜合評價；其三是對綠色裝配式建筑技術(shù)的實施給環(huán)境造成的影響進行評價。依據(jù)BIM技術(shù)在綠色裝配式建筑技術(shù)中的應(yīng)用特點，以下便從成本控制與施工管理兩個方面來對其進行研究。

3.1 成本控制

在基于BIM技術(shù)的綠色裝配式建筑中，其施工技術(shù)的實施需要確保對自然資源與能源進行最大限度的節(jié)約，這種節(jié)約主要包括以下內(nèi)容，其一是節(jié)約材料在裝配式建筑中的使用；其二是節(jié)約能源在裝配式建筑中的消耗，提高綠色裝配式建筑對能源的利用效率；其三是對裝配式建筑所占用的土地資源進行節(jié)約，保護土地資源。上述內(nèi)容也是綠色裝配式建筑技術(shù)實施過程中的基本原則。在綠色裝配式建筑中，工程管理人員需要明確建筑項目的材料庫存情況及實際施工進度，合理安排綠色裝配式建筑中的材料采購、運輸及進場等相關(guān)環(huán)節(jié)。對于施工方來說，則要準(zhǔn)確計算綠色裝配式建筑所消耗的材料用量，明確綠色裝配式建筑的成本造價，盡可能的減少成本在綠色裝配式建筑生產(chǎn)中的投入，以此實現(xiàn)對綠色裝配式建筑的成本控制目標(biāo)。一直以來，工程造價人員對綠色裝配式建筑的造價進行計算時，需要根據(jù)施工圖紙來進行手工計算，而這種造價計算方式也造成因施工圖不合理或因招投標(biāo)時間較短，無法準(zhǔn)確統(tǒng)計出裝配式建筑的實際工程量，從而造成造價計算結(jié)果出現(xiàn)偏差或錯誤。此外，綠色裝配式建筑在發(fā)生設(shè)計變更時，便無法及時更新建筑項目的造價工程信息，進而發(fā)生信息更新滯后問題，再加上工程管理人員對施工材料的管理過于粗放化，沒有對各類材料在綠色裝配式建筑的實際用量進行精確統(tǒng)計，從而造成材料用量的預(yù)測發(fā)生嚴(yán)重偏差，致使綠色裝配式建筑在采購、運輸和進場等環(huán)節(jié)的順序安排上發(fā)生混亂，并且也不利于造價數(shù)據(jù)在工程項目中的共享與更新，施工單位在進行成本的精細化控制時也往往存在重重困難。

基于BIM技術(shù)的綠色裝配式建筑技術(shù)在應(yīng)用過程中，可根據(jù)綠色裝配式建筑的施工圖紙、施工場地情況來構(gòu)建參數(shù)化模型，在該參數(shù)化模型中不僅能夠體現(xiàn)綠色裝配式建筑的材料信息，還能體現(xiàn)出綠色裝配式建筑的造價信息以及材料用量等信息，工程管理人員可利用該模型來對綠色裝配式建筑的工程量進行準(zhǔn)確統(tǒng)計，并自動生成建筑項目的工程量清單。當(dāng)綠色裝配式建筑發(fā)生設(shè)計變更時，工程人員只需對該模型進行直接修改，即可直接生成設(shè)計變更后的工程量清單。工程管理人員還可通過BIM模型來對綠色裝配式建筑的實際施工進度進行直觀的觀察和了解，并可實時統(tǒng)計綠色裝配式建筑對各類材料的實際用量。借助于BIM技術(shù)，可對綠色裝配式建筑所使用的各類構(gòu)件進行編碼，當(dāng)需要對這些構(gòu)件進行裝配時，可通過查詢這些構(gòu)件的編碼來快速找到這些構(gòu)件的裝配位置，從而使構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)點對點運輸，不僅提高了裝配式建筑對材料的運輸與裝配效率，還可提高各個工種在裝配過程中的配合程度，從而縮短施工周期?；贐IM技術(shù)的綠色裝配式建筑技術(shù)可在原有的3D模型基礎(chǔ)上引入進度與成本信息，以此構(gòu)建綠色裝配式建筑的BIM5D模型，根據(jù)該模型可建立技術(shù)信息資源數(shù)據(jù)庫，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的技術(shù)信息可幫助工程人員及時了解綠色裝配式建筑的施工進度，并對項目成本數(shù)據(jù)進行及時更新，這樣其他部門可從BIM平臺中實時了解這些數(shù)據(jù)信息，進而有效消除了不同部門在綠色裝配式建筑施工過程中的協(xié)同障礙。通過BIM技術(shù)，可使工程人員采用相應(yīng)的算量方法來對成本數(shù)據(jù)進行自動化算量，進而使綠色裝配式建筑在施工準(zhǔn)備、施工實施以及竣工驗收等環(huán)節(jié)能夠更好的進行成本控制，突出了BIM技術(shù)在綠色裝配式建筑技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢，實現(xiàn)了對項目成本的有效節(jié)約。

3.2 施工管理

施工管理是確保綠色裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵所在，只有制定科學(xué)的施工管理方法，才能使綠色裝配式建筑的施工技術(shù)手段得到徹底落實，從而實現(xiàn)企業(yè)對綠色裝配式建筑的整體管理與細節(jié)規(guī)劃，使綠色裝配建筑的四節(jié)一保目標(biāo)得以真正實現(xiàn)，從而更好滿足項目的綠色施工要求。工程管理人員可利用BIM技術(shù)來對綠色裝配建筑的施工方案進行提前模擬，找出施工方案中存在的不足和不合理之處，通過制定相應(yīng)的安排計劃來確保施工方案能夠順利實施，從而有效控制綠色裝配式建筑的施工進度，使綠色裝配式建筑在現(xiàn)場施工中能夠保障其安全性，并可及時有效的應(yīng)對設(shè)計變更所帶來的施工變化。

在以往的綠色裝配式建筑技術(shù)管理中，往往采用二維設(shè)計流程，這種設(shè)計流程常常會因施工過程中各個專業(yè)之間的配合不默契而產(chǎn)生沖突，只有在沖突完全消除后方可繼續(xù)進行，這不僅浪費了大量的時間，而且也不利用材料的節(jié)約。通過BIM技術(shù)來建立信息交流平臺，使各個專業(yè)和部門都能夠在該平臺中獲取所需信息，能夠使各個專業(yè)和部門及時了解BIM平臺中的實時信息，從而使這些專業(yè)和部門能夠更好進行協(xié)同設(shè)計，并可通過BIM技術(shù)的碰撞檢測功能來進行錯誤檢查，防止設(shè)計錯誤在施工過程中出現(xiàn)。

工程人員可利用Autodesk Naviswork軟件在BIM3D模型中引入綠色裝配式建筑的施工進度信息，并通過BIM技術(shù)來對綠色裝配式建筑的施工情況進行模擬，通過虛擬施工的模擬方式來分析施工過程中存在的安全隱患與質(zhì)量問題，實現(xiàn)對綠色裝配式建筑中場地與人員的科學(xué)調(diào)度，使施工方案與施工進度能夠結(jié)合在一起進行優(yōu)化。此外，當(dāng)施工方案發(fā)生調(diào)整時，可將調(diào)整的信息導(dǎo)入到4D施工模型中，即可通過BIM技術(shù)來對新的施工計劃進行生成，從而幫助工程管理人員根據(jù)新生成的施工技術(shù)來對后續(xù)施工進行有效指導(dǎo)。相比于以往的施工進度控制，BIM技術(shù)與綠色裝配式建筑技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，使技術(shù)集成性得到了顯著提升，進而大大提高了綠色裝配式建筑項目的管理水平，使施工進度得到信息化控制。通過BIM模型來對綠色裝配式建筑進行4D模擬，根據(jù)工程項目的實際施工情況，在BIM模型中導(dǎo)入質(zhì)檢數(shù)據(jù)與安全數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對項目施工現(xiàn)場的有效模擬，進而幫助安全管理人員來排查施工現(xiàn)場中的安全隱患，并可直觀的做好施工現(xiàn)場的安全防護工作。比如，綠色裝配式建筑在搭設(shè)腳手架之前，需要進行技術(shù)交底來確保施工安全，由于綠色裝配式建筑所處的環(huán)境較為復(fù)雜，因此需要通過BIM技術(shù)來對綠色裝配式建筑的腳手架施工方案進行模擬，這樣便可通過提前模擬來對腳手架施工方案中可能存在的安全隱患進行排查。通過BIM平臺的應(yīng)用，可大幅提高綠色裝配式建筑的管理有效性，即使工程發(fā)生變更，也可及時組織各個部門進行平臺交流來進行協(xié)調(diào)，并可在BIM模型發(fā)生信息變更時，其他關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)與圖紙也會隨之發(fā)生變化，并可直接輸出變更后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計列表，進而有效消除了傳統(tǒng)模式在管理工作中的信息滯后與計算反復(fù)等問題。

4.基于BIM技術(shù)的綠色裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展前景

隨著BIM技術(shù)與綠色裝配式建筑技術(shù)在建筑行業(yè)中的不斷推廣與應(yīng)用，為我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展提供了方向。在2016年，我國在城市規(guī)劃建設(shè)管理意見中明確指出，新型建造方式的出現(xiàn)，為我國建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了新的契機，相關(guān)人員必須要充分把握這次發(fā)展契機，加大綠色裝配式建筑的推廣力度，各地政府更要通過相應(yīng)政策來予以大力扶持，力求在未來10年內(nèi)，確保我國所有新建建筑中，綠色裝配式建筑能夠占據(jù)三成以上，尤其是鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑，也要積極穩(wěn)妥的進行推廣。同時，珠三角、京津冀等地區(qū)也將成為綠色裝配式建筑與BIM技術(shù)的重點推廣區(qū)域，采取因地制宜的發(fā)展方針，使綠色裝配式建筑的結(jié)構(gòu)能夠更加多樣，如混凝土結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)等，都將成為綠色裝配式建筑的新型結(jié)構(gòu)類型。相信在重點推廣區(qū)域的帶領(lǐng)下，我國建筑行業(yè)的綠色生產(chǎn)方式必將取得新的突破。

5.結(jié)語

總而言之，在科學(xué)技術(shù)的帶動下，BIM技術(shù)的不斷發(fā)展，必將為綠色裝配式建筑的推廣與應(yīng)用做出更大貢獻，建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式也將得以徹底改變。在此形勢下，我國必須要對裝配式建筑予以更高的重視，憑借BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，推動綠色裝配式建筑在建筑行業(yè)中的興起。