BIM技术在预制装配式住宅设计及其绿色施工中的应用分析

【摘要】预制装配式住宅具有高效、节能、环保的优势，在我国拥有广泛的发展前景。基于此，本文分析了BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用，从前期规划的应用、方案设计的应用、方案深化的应用、协同设计的应用等方面进行了论述，并从施工进度控制、施工安全管理、工程变更管理等方面探析了BIM技术在预制装配式住宅绿色施工中的应用。

【关键词】BIM技术；预制装配式住宅；绿色施工

绿色施工践行可持续发展理念，坚持在施工过程中实现社会、经济、环境的平衡。关于绿色施工所遵循的原则，包括降低施工过程对周围环境的影响、规避施工过程对周围植被及地貌的破坏、提升施工过程中的能源使用率、控制施工过程中的材料使用效率等内容。

1、BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用

1.1在前期规划的应用

在建筑前期规划中，BIM技术有多种用途，可从场地风环境模拟分析、场地模型日照分析、建筑形体布局分析等方面论述。例如，场地风环境模拟分析。在初步分析场地后，就可建立数据模型，随之将该模型导入相关流体力学软件，以进行风环境模拟分析。例如，场地模型日照分析。选用Protect进行模拟，可标示建筑适宜朝向范围、不适宜朝向范围、最佳朝向角度等内容，以确定建筑的最佳朝向。例如，建筑形体布局分析。整合模拟所得数据，就可进行方案间的对比，以分析建筑形式的优缺点，并最终确定建筑形体布局，也可为深化设计提供数据支持。

1.2在方案设计的应用

应用BIM技术，可有效提升设计效率，诸多优化手段可促进方案比选。为保证设计策略的针对性，还可结合绿色建筑理念，进行各专业领域的沟通，最大程度地规避设计失误问题。具体而言，关于方案比选，可利用BIM技术分析各个方案的工程造价、建筑造型等内容，以实现最优方案的选择。例如，户型面积控制，可利用BIM模块进行体块推敲，以反映不同功能空间的面积，随之建筑师可依据实际情况进行调整[1]。考量绿色建筑的标准，可将BIM模型导入相关软件，如生态节能分析软件Ecotect，以进行能耗模拟分析，使住宅具备可持续、低能耗的特质。

1.3在方案深化的应用

当住宅方案确定后，应对设计模型进行深化设计，以完善模型搭建工作，促进指导性施工进程。例如，依据构件模型，预制构件工厂及现场施工可顺利开展工作。在BIM模型的拆分环节，尤其要注重构件的划分，这也是预制构件深化设计的重要内容。在BIM技术支持下，预制构件厂可与各专业在同一平台上达成一致意见，如此构件模型就可科学转化为构件实体。依托BIM软件，还可建立预制构件模型库，为预制构件工厂的生产提供标准，也可在数据库中选择适当预制构件，以进一步优化方案模型。此外，依据BIM技术，可对相关软件进行开发，使之具备预制构件的自动配筋功能，并由构件模型直接生成图纸，使每个构件均有专属编码。关于预制构件连接，可利用结构模型软件Tekla Structures，发挥其参数化节点功能及图纸导出功能。

1.4在协同设计的应用

依托共同的BIM平台，各专业可共享信息，实现项目协作，如水暖电等专业的协同设计。为完成项目目标，项目组应创建完整的项目信息及文档，以便项目组成员查看及使用，并将后期收集的信息加以分析，实现与各专业的信息共享，使各专业及时调整、即时交流。例如，依托BIM技术的碰撞检查，可协调各专业的矛盾，有利于项目设计的优化。关于协同设计，不仅是设计各方协同，设计单位与施工企业、三维设计及二维设计等也应协同，以实现信息在建筑全生命周期的传递，有效规避工程变更问题。此外，在BIM平台实现信息共享的同时，应保证信息的安全性，如BIM构件库关系企业的核心竞争力，不能随意拷贝。

2、BIM技术在预制装配式住宅绿色施工中的应用

2.1施工进度控制

绿色建筑产业是恒大将来的战略方向之一，依托恒大的相关技术要求，BIM平台可发挥出极大的技术集成效应，并推动绿色施工进度控制信息化。关于BIM技术对施工进度的控制，可从辅助制定项目计划、施工计划调整等方面分析。例如，辅助制定项目计划。BIM技术可构建模拟施工的4D模型，以4D模型为指导，项目参与方可明确各阶段施工工序的内容及进度，并排查工期延误情况，以优化施工计划。例如，施工计划调整。受不可控因素影响，施工进度常出现与原计划的偏差，而施工方可对项目进程进行实时监控，并运用红外扫描、拍照等手段采集相关信息。如此，依托BIM平台，就可生成实际进度与计划进度的对比图，而项目参与方可在可视化数据平台上商讨解决方案。

2.2施工安全管理

践行房地产绿色经营管理，恒大就要保证工程建设符合社会效益、经济效益、生态效益。为提升绿色施工效益与效率，应保证施工安全。在实际施工中，项目组可依托BIM技术进行施工安全管理，以控制施工环境中多变的安全影响因素，如触电、高处坠落、物体打击、坍塌等。具体而言，以此为依据，施工现场可划分安全区域，并将相关信息输入BIM模型，而4D施工模拟就可模拟施工现场环境，以提前判别安全隐患，并采取措施加以规避。例如，依托BIM技术，可运用标准构件进行脚手架的虚拟搭建，并实现最优设计[2]。关于安全质量管理，依托BIM平台，施工及监理方可将质检及安全数据导入BIM模型，并将之关联施工节点及构件，如此就可集成项目整体信息模型，随之生成工程质量安全统计分析表格。

2.3工程变更管理

践行“科技创新，打造绿色住宅建筑”的发展战略，恒大应致力于科技创新、科技攻关，以解决工程中的实际问题。在项目施工中，工程变更较为常见，做好工程变更管理，可极大地加快工程进度、降低造价、改善建筑质量。依托BIM平台，工程变更管理更为便捷高效。具体而言，若工程因设计改变出现变更，只需修改BIM模型，其他图纸数据也随之更新，有效提升工程管理效率。在传统模式下，若工程出现变更，还需考虑施工预算、合同价款等问题。而BIM模型可直接生成变更数据统计表，加之BIM竣工模型也可详细记录工程变更数据，极大地便利了工程造价结算。

结论：

综上所述，为践行房地产绿色经营管理，应在预制装配式住宅的工程实践中探究BIM技术应用。本文具体分析了预制装配式住宅工程建设最优方案的设计过程，论述了Protect模拟、预制构件的自动配筋功能、BIM技术的碰撞检查等方案设计内容，并结合模拟施工4D模型、BIM模型修改等，提出了施工进度控制、施工安全管理等措施。

参考文献：

[1]高峰.BIM技术在PC装配式住宅设计施工阶段的应用研究[D].江苏科技大学，2017.

[2]于超.BIM技术在预制装配式住宅设计及其绿色施工中的应用研究[D].天津大学，2016.

作者简介：

黄浩贤（1990.06--），性别：男，籍贯：广東省佛山市，学历：本科，毕业于佛山科技学院，研究方向：工程管理。