聂杰琼

摘 要 本文以相关施工中BIM技术的综合应用为分析对象，分别就施工准备阶段、施工进行阶段、施工结束阶段的技术应用方法和价值进行论述，给出数据收集、模拟分析、模型优化、核心参数模拟等内容，为类似工作提供理论参考。

关键词 装配式建筑;绿色施工;BIM技术;参数模拟

前言

装配式建筑是一种现代建筑，将传统建造方式中大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作建筑用构件和配件、运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式装配安装而成。该类建筑具有绿色建筑的一般特点，同时进一步实现了功能优化，具有积极推广价值，就其绿色施工中的支持技术进行分析十分必要。

1施工准备阶段BIM技术的应用

1.1 数据收集

装配式建筑包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表。同时，装配式建筑的类别、建设要求不尽相同，无法通过某一种通用模式进行建设，尝试借助BIM技术给予优化，首先应做好相关数据的收集。如木结构建筑，必须考虑承重要求，来自水平方向的剪应力、来自垂直方向的荷载，均应通过建设要求以及现场环境情况等予以明确，作为模拟工作的依据。同时建筑材料的基本性质，如木料抗压强度、耐腐蚀性等，也均应纳入数据收集的范畴。数据收集的基本要求是客观全面，能够覆盖模拟全部需求。

1.2 模拟分析

完成参数的收集后，可根据收集所获的信息进行建筑綠色施工模拟，将各类信息以默认参数的形式表达，代入BIM软件中，采用约束模拟法或开放模拟法均可，只要前期所获信息丰富和准确，就可获取相对理想的模拟结果。如装配式建筑的保温能力，以绿色施工为要求，应降低非必要的施工工序、材料用量，同时考虑建筑使用后的保温效果。在约束模拟法下，将施工方案中要求的散热标准作为核心约束参数，代入BIM软件中，之后再代入现场收集所获参数，如外层围护木结构的吸热、散热能力，当地平均温度等，如果模拟结果表明，当前参数下的建筑保温能力满足设计要求，可不做调整，如果模拟结果表明，当前参数下的建筑保温能力较差，则可进行参数的调整，包括增加围护结构厚度、增设保温夹层等，直到模拟结果满足保温要求，再调出模拟参数，据此出具施工图纸、进行施工前的各类准备工作[1]。

2施工进行阶段BIM技术的应用

2.1 初步建模

进入施工阶段后，BIM技术的应用主要体现在既有模型的初步建立和调整两个方面。在施工准备阶段完成的参数收集、优化，可直接调取，生成一个初步契合施工要求的BIM模型，该模型的建立需要考虑如下因素：约束模拟法（或开放模拟法）下的参数是否可实现、模型设计是否可通过图纸完整呈现、模型是否能够完全契合绿色施工要求。模拟参数不可实现，是指所选约束条件下，初步参数不理想、调整后的参数也不理想的情况，如要求围护结构轻量化、降低抗剪和承重能力等，要求予以避免。BIM三维模型通过图纸呈现存在难度，因此很多复杂设计或不必要的设计，应尝试调整，或加强与施工人员的沟通。最后，模型应符合绿色施工要求，不能消耗过多能源。

2.2 模型优化

绿色施工要求下，装配式建筑BIM模型建设完成，要求在初步建模后继续对其进行优化，包括主动优化和被动优化两个方面。主动优化是指结合建设要求进行节能改造、设计调整，其目的在于提升建筑性能。如在满足承重要求的情况下降低装配式建筑屋顶倾斜角度，提升太阳能利用效果、有效收集天然降水等，主动优化一般较少出现，以免破坏施工计划。被动优化更为多见，主要强调根据施工进行更改设计方案，多见原因如参数收集不当、模拟过程不当等等。如建筑施工过程中，出现材料选取不足、保温测试能力不足的问题。可以复合材料部分取代金属材料，门、窗等处均以木料或复合材料取代金属。测定上述新材料的吸热和散热性能，代入BIM软件中，根据模拟结果进行原有模型的优化[2]。

3施工结束阶段BIM技术的应用

3.1 核心参数模拟

装配式建筑绿色施工进入结束阶段，BIM技术的应用主要体现在对核心参数模拟和常规模拟方面。核心参数的模拟，是指在绿色施工要求下，对影响施工能耗、施工质量的因素进行评估，了解建筑建成后是否满足设计要求，同时对未来的能耗态势进行预测。结合大数据信息，以BIM技术支持装配式建筑绿色施工，测试结果合格率理想。而在进行未来能耗态势的评估中，结果带有动态特点，假定模拟对象为建筑能耗，通常散热能力较强的装配式建筑，冬季保温态势不够理想，而保温态势较理想的建筑，夏季散热能力又较差，上述两类建筑，可导致降温和升温能耗的增加。从长期角度上看，可设计能够进行组装拆卸的各类围护结构，包括苯板、可移动围护设备等，应对其使用后的能耗增加问题。

3.2 常规模拟

常规模拟具有全面性特点，主要强调以绿色施工、绿色使用为要求，了解装配式建筑的基本性能。如建筑是否能够应对风力破坏、抗剪能力、抗负载能力是否满足使用要求等等。由于装配式建筑缺乏混凝土钢筋结构的稳定连接、高强度特点，其力学性能的研究十分必要，在BIM技术下，可将建筑建成后的各类参数代入软件中，常规了解建筑的承重能力，包括静态实验、动态实验和老化实验等。静态实验结果反应建筑的直接承重能力和常规工作态势，动态实验可反应建筑在其他参数影响下出现的性能波动，老化实验则反应使用一周时间后建筑的承重能立等性能，可持续积累信息、服务后续工作。

4结束语

综上，装配式建筑绿色施工中BIM综合应用具有较高价值，应重视不同阶段的技术运用。施工准备阶段，应重视数据收集、模拟分析，为后续工作提供客观图纸、信息支持。进入施工阶段应强调模拟的优化，不断根据具体需求改进既有模型。施工结束阶段以核心参数模拟为主，了解工程总体质量，积极积累经验。

参考文献

[1] 张萌，邱小秦，芦新月.装配式建筑施工进度问题及基于BIM的对策分析[J].建材与装饰，2020，（3）：156-157.

[2] 解文博.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].现代物业（中旬刊），2019，（5）：161.