BIM与建筑工业化融合的绿色建筑发展前景

作为建筑业信息化的重要组成部分，BIM (BuildingInfor- mationModeling)技术应用在国内逐渐被重视。BIM技术在建筑全生命周期的精细管理上优势明显，其不仅能实现各参与方在建筑全生命期对同一信息模型的数据共享，而且能为建筑工业化的实现提供技术保障 。

以工业化、信息化作为未来建筑业发展的重要目标，建筑工业化将在提高建筑节能缩短建造周期，建筑产业转型等方面起到重要的推动 作用。绿色建筑、BIM 技术及建筑工业化的发展三者有着“相互促进的关系”，这种关系将会推动BIM技术和建筑工业化的发展 ，并改善绿色建筑在国内的发展现状。

我国绿色建筑的发展在近些年成绩显著，可同时也存在一些问题。比如重设计轻运营，设计预期与运营现状不匹配等问题，当前阶段，绿色建筑运行的数量与设计的数量有很大差距。事实上绿色建筑的根本目的不仅是对资源的节省， 同时也在于实现建筑全生命周期的环保与节约，而BIM恰恰能在其中发挥重要作用 。

BIM 技术在绿色建筑方的优势主要是提升绿色建筑整体表现 。建筑的完成往往要经过设计、施工、运营、维护等多个阶段 ，而很多问题是在设计时就存在的。无论设计、考虑得如何精细也是 一种相对理想的状态 ，不能反映其长时间的具体表现，所以在项目完成时可能会和设计初衷不相符甚至背道而驰。

在设计构思阶段，可将BIM技术运用于增大绿色建筑的采光，提高绿色建筑的资源效率及实现绿色建筑的可持续性，同时还可与其他成功案例进行比对 ，确保设计的运维思路能够在项目完成后得以真正实现。在运营与维护阶段，项目管理者也可实时查看建筑物运行的各项数据，及时进行调整以确保其在理想状态下运行 ，真正将绿色建筑的环保目标彻底落实，实现最低能耗，因此BIM技术被称为 “建筑行业可持续发展的指南针”。

目前 ，大多数的BIM软件并不是来源于建筑业，而是来源于机械、航空等制造业的软件。从微观上来看，制造业领域的基本单位是一个又一个的零件，装配式建筑的预制柱、粱、 板、楼梯等就像各种零件，建筑物就是由各种零件组合而成，所以装配式建筑从宏观上来看建筑产品的生产方式与制造业的生产方式不谋而合，故装配式建筑构件生产过程的运营与管理同样与制造业相似 。

另外，PC构件的生产在一定程度上是依靠自动化的发展， 其中的两个关键问题为怎样开发出自动化的生产线，以及生产线是否可以低成本的灵活变化。

每个项目构件都不一样，所以每个项目都要对模具和自动化生产方式进行重新设计，这对工厂的设计优化能力和管理能力也是不小的挑战。在施工方面，多数施工单位在满足装配率要求的前提下，尽量做横向构件的装配，也就是梁、楼梯、叠合板等，究其原因是因为现在还没有针对装配式的规范可用来计算装配节点，设计师还是按照现浇方式来计算。如此计算须按现浇方式来组装，所以竖向构件如果采用装配式， 那横竖向构件在连接这个位置时还需灌浆，目灌浆料的成本较高，节点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传统方式的建造速度。

除上述两点，更大的困难是不同专业间的整合。简而言之，如果想把生产搬到工厂，要在项目一开始就把设计、施工、工厂甚至物流都统筹到一起共同设计，并通过信息化技术把设计思想和统筹管理贯穿整个项目。此时，BIM技术的整体把控能力正对应装配式建筑的需要，这也就促进了BIM技术与装配式建筑的结合与发展。在没有出现BIM概念时，装配式建筑的建筑设计、工厂生产、现场建造3个阶段是相互分离的。若在设计之初存在着不合理的地方，大部分只能在现场建造时发现问题，造成延误和更改，这也会影响建筑的整体性。

BIM 技术能将建筑从设计到运维全程进行串联及模拟，在建筑全生命周期的主线上，BIM技术连接了建筑设计、构件生产、现场施工、后期运营和维护的全过程，将建筑的全生命周期集成在 BIM模型里， 可在真止建造前模拟建筑运营情况，提前发现建造过程中可能产生的问题，实现各专业间协同设计、信息化装配、工程信息的交互，节点连接模拟及后期检验等。所以对于装配式建筑来讲，BIM技术是将来支撑其发展的核心技术。

传统装配式建筑的设计方法是通过加工图来对预制构件的设计进行表达。标准化的预制构件或部品在工厂生产，其构件图纸还是传统的二维表达形式，而在引入 BIM 技术后，会建立对应装配式建筑构件的 BIM 族库，提前模拟工厂加工过程，以"模型"的方式来进行全生命周期集成和模型表达。

由此可见，BIM技术会为装配式建筑的普及与发展奠定坚实的基础，未来将对实现建筑行业生产全过程的信息化、集成化起到关键作用。

作为绿色建筑的典型代表，装配式建筑对提高质量、提高效率和减少用工方面有很大的促进作用。最主要是可提高建造效率，建筑工业化将使劳动力成本大幅减少，同时也减少了建造过程中的建材浪费，推动建筑行业的发展。

装配式建筑会更加关注建筑质量、建筑成本、后期运营维护的综合评价。工业化背景下的装配式手段使构件质量不断提高，BIM技术的运用，工厂的精细加工及后期运维的模拟可对项目的成本和工期有一个整体的控制。

装配式建筑将现场作业转移到加工构件的工厂，明显降低工人的劳动强度和安全事故的发生率，同时也可减少现场作业工人的数量;在工厂进行构件加工可有效阻挡建造过程中产生灰尘及污水等有害物质，同时还减轻噪声污染，减少对施工工地附近居民的影响，也对环境起到积极作用保护。

装配式建筑的这些特征都符合绿色建筑的发展要求。国务院出台的《绿色建筑行动方案》明确提出了要加快装配式建筑的发展，要求尽快建立建筑工业化的设计、施工、生产等环节的标准体系，加快发展施工过程中的建筑预制装配技术。

BIM技术的研究和应用对于实现建筑全生命周期管理，推进建筑业信息化与工业化相互融合具有重要的促进作用。绿色建筑、工业化建筑、BIM技术是影响建筑业未来发展的3大重要因素，其中，绿色建筑是未来建筑行业发展的指南针，未来的建筑技术也一定会向绿色、循环、低碳的方向发展。未来的装配式建筑是一种生产方式，而BI技术就是绿色建筑与装配式建筑前进的催化剂。发展BIM技术与建筑工业化融合的绿色建筑将是未来建筑业的主要目标。