李龍坤

摘要：本文首先分析了施工準備階段BIM技術的應用，然后分析了施工進行階段BIM技術的應用，最后對施工結束階段BIM技術的應用進行了探討。希望能夠為相關人員提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：BIM;裝配式建筑;綠色施工管理

引言：

在我國城市發(fā)展中，土地資源日益緊張，環(huán)境污染日益嚴重，面對如此發(fā)展形勢，積極探尋綠色施工技術已經變得越來越重要。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)的綠色施工技術已經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)?；D變的關鍵。工業(yè)化技術的發(fā)展，使工業(yè)化生產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、共享與綠色發(fā)展新理念。

1 施工準備階段BIM技術的應用

1.1 數(shù)據(jù)收集

裝配式建筑包括預制裝配式混凝土結構、鋼結構、現(xiàn)代木結構建筑等，因為采用標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、信息化管理、智能化應用，是現(xiàn)代工業(yè)化生產方式的代表。同時，裝配式建筑的類別、建設要求不盡相同，無法通過某一種通用模式進行建設，嘗試借助BIM技術給予優(yōu)化，首先應做好相關數(shù)據(jù)的收集。如木結構建筑，必須考慮承重要求，來自水平方向的剪應力、來自垂直方向的荷載，均應通過建設要求以及現(xiàn)場環(huán)境情況等予以明確，作為模擬工作的依據(jù)。

1.2 模擬分析

完成參數(shù)的收集后，可根據(jù)收集所獲的信息進行建筑綠色施工模擬，將各類信息以默認參數(shù)的形式表達，代入BIM軟件中，采用約束模擬法或開放模擬法均可，只要前期所獲信息豐富和準確，就可獲取相對理想的模擬結果。如裝配式建筑的保溫能力，以綠色施工為要求，應降低非必要的施工工序、材料用量，同時考慮建筑使用后的保溫效果。在約束模擬法下，將施工方案中要求的散熱標準作為核心約束參數(shù)，代入BIM軟件中，之后再代入現(xiàn)場收集所獲參數(shù)，如外層圍護木結構的吸熱、散熱能力，當?shù)仄骄鶞囟鹊?，如果模擬結果表明，當前參數(shù)下的建筑保溫能力滿足設計要求，可不做調整，如果模擬結果表明，當前參數(shù)下的建筑保溫能力較差，則可進行參數(shù)的調整，包括增加圍護結構厚度、增設保溫夾層等，直到模擬結果滿足保溫要求，再調出模擬參數(shù)，據(jù)此出具施工圖紙、進行施工前的各類準備工作。

2 施工進行階段BIM技術的應用

2.1 初步建模

進入施工階段后，BIM技術的應用主要體現(xiàn)在既有模型的初步建立和調整兩個方面。在施工準備階段完成的參數(shù)收集、優(yōu)化，可直接調取，生成一個初步契合施工要求的BIM模型，該模型的建立需要考慮如下因素：約束模擬法（或開放模擬法）下的參數(shù)是否可實現(xiàn)、模型設計是否可通過圖紙完整呈現(xiàn)、模型是否能夠完全契合綠色施工要求。模擬參數(shù)不可實現(xiàn)，是指所選約束條件下，初步參數(shù)不理想、調整后的參數(shù)也不理想的情況，如要求圍護結構輕量化、降低抗剪和承重能力等，要求予以避免。BIM三維模型通過圖紙呈現(xiàn)存在難度，因此很多復雜設計或不必要的設計，應嘗試調整，或加強與施工人員的溝通。最后，模型應符合綠色施工要求，不能消耗過多能源。

2.2 模型優(yōu)化

綠色施工要求下，裝配式建筑BIM模型建設完成，要求在初步建模后繼續(xù)對其進行優(yōu)化，包括主動優(yōu)化和被動優(yōu)化兩個方面。主動優(yōu)化是指結合建設要求進行節(jié)能改造、設計調整，其目的在于提升建筑性能。如在滿足承重要求的情況下降低裝配式建筑屋頂傾斜角度，提升太陽能利用效果、有效收集天然降水等，主動優(yōu)化一般較少出現(xiàn)，以免破壞施工計劃。被動優(yōu)化更為多見，主要強調根據(jù)施工進行更改設計方案，多見原因如參數(shù)收集不當、模擬過程不當?shù)鹊取?/p>

3 施工結束階段BIM技術的應用

3.1 核心參數(shù)模擬

裝配式建筑綠色施工進入結束階段，BIM技術的應用主要體現(xiàn)在對核心參數(shù)模擬和常規(guī)模擬方面。核心參數(shù)的模擬，是指在綠色施工要求下，對影響施工能耗、施工質量的因素進行評估，了解建筑建成后是否滿足設計要求，同時對未來的能耗態(tài)勢進行預測。結合大數(shù)據(jù)信息，以BIM技術支持裝配式建筑綠色施工，測試結果合格率理想。而在進行未來能耗態(tài)勢的評估中，結果帶有動態(tài)特點，假定模擬對象為建筑能耗，通常散熱能力較強的裝配式建筑，冬季保溫態(tài)勢不夠理想，而保溫態(tài)勢較理想的建筑，夏季散熱能力又較差，上述兩類建筑，可導致降溫和升溫能耗的增加。從長期角度上看，可設計能夠進行組裝拆卸的各類圍護結構，包括苯板、可移動圍護設備等，應對其使用后的能耗增加問題。

3.2 常規(guī)模擬

常規(guī)模擬具有全面性特點，主要強調以綠色施工、綠色使用為要求，了解裝配式建筑的基本性能。如建筑是否能夠應對風力破壞、抗剪能力、抗負載能力是否滿足使用要求等等。由于裝配式建筑缺乏混凝土鋼筋結構的穩(wěn)定連接、高強度特點，其力學性能的研究十分必要，在BIM技術下，可將建筑建成后的各類參數(shù)代入軟件中，常規(guī)了解建筑的承重能力，包括靜態(tài)實驗、動態(tài)實驗和老化實驗等。靜態(tài)實驗結果反應建筑的直接承重能力和常規(guī)工作態(tài)勢，動態(tài)實驗可反應建筑在其他參數(shù)影響下出現(xiàn)的性能波動，老化實驗則反應使用一周時間后建筑的承重能立等性能，可持續(xù)積累信息、服務后續(xù)工作。

結束語：

總而言之，在科學技術的帶動下，BIM技術的不斷發(fā)展，必將為綠色裝配式建筑的推廣與應用做出更大貢獻，建筑行業(yè)的生產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技術的應用優(yōu)勢，推動綠色裝配式建筑在建筑行業(yè)中的興起。

參考文獻：

[1] ?顧小娟.基于BIM的裝配式建筑施工應用管理模式探究[J].綠色環(huán)保建材.2019（12）

[2] ?閆華.基于BIM的裝配式建筑綠色施工流程研究[J].科技經濟市場.2018（10）

（作者單位：中國建筑第二工程局有限公司）