中建八局华北分公司 天津 300000
摘要：本文主要对BIM技术在住宅产业化发展中的应用进行了研究，并且从绿色节能的角度对住宅产业化的发展进行了探讨。重点研究了BIM技术在住宅产业化生产过程中的具体应用，从全寿命周期的角度对BIM技术在住宅产业化发展中的应用进行了研究。
关键词：住宅产业化；BIM；绿色节能；深化设计；施工管理；
1.住宅产业化发展的紧迫性和必要性
绿色节能建筑是住宅产业化的发展目标之一，住宅建筑的工业化生产，尤其是新型的低碳建材和由此延伸而来的低碳建筑的规模化生产，可有效地降低住宅开发过程中资源和能源的消耗，降低二氧化碳的排放，实现节能减排，发展低碳经济的必然要求。推动住宅产业化可以有效的实现社会资源的节约，这主要是体现在对能源、水源和材料的节约方面。发展住宅产业化也是有效的实现绿色节能建筑 “五节一环保”的要求，在这个过程中可以节水80%、节能70%、节时70%、节材20%、节地20%的目标。建筑的工厂化生产，施工现场组装的方式使得建筑工地钢筋、混凝土、模板等的工人数量大大降低，不仅可以有效的缓解人工费过大的压力，也可以实现建筑构建工厂化生产的质量控制，最大程度的减少了施工现场的湿作业，降低了环境污染的程度。
2.BIM技术的主要特点及应用发展
在设计阶段BIM的应用，实现了方案设计过程中的三维数字化、可视化仿真模拟，以及对建筑物进行的包括气象数据、能耗、日照、辐射以及室外风环境和噪声等内容的生态模拟分析。在初步设计阶段实现了不同专业之间的协同、碰撞检测等；在深化设计阶段可以达到施工图要求的BIM模型，还可以进行更加精确的室内生态环境设计。在施工阶段BIM技术实现了4D施工模拟和5D的动态成本控制。在施工项目管理中，项目各个参与方都可以对施工的进度计划进行实时的监控，及时的进行进度的纠偏检查，根据施工进度情况进行人员、材料、成本的合理投入，科学地进行施工的动态管理。
BIM技术非常适合在住宅产业化中推广应用，而且相对投入的成本较低，应用产出的效能较高，通过BIM技术可以大大提高住宅产业化整体的管理水平。
3.BIM技术在住宅产业化中的具体应用
3.1 BIM在建筑构建的工厂化设计生产阶段的应用
BIM技术在住宅产业化中的应用具体可以贯穿预制装配式住宅的设计、深化设计、构件生产、构件物流运输、现场施工以及物业管理等建筑的全生命周期。基于BIM技术为核心的住宅产业化装配式建筑的管理流程如1所示。
.png)
图1 BIM在住宅产业化全生命周期管理中的应用流程
住宅产业化的发展模式要求住宅部品、构配件可以工厂化、机械化生产，又可以实现多次利用并具还要有互换性、艺术性的功能特征。由此可以得出住宅产业化在设计阶段的两个基本特点——个性化和标准化。BIM技术的可视化、协调性、模拟性以及信息化的特点符合了住宅产业化在设计阶段中的这两个特点。初步设计阶段，针对建筑物的整体体量利用revit进行模型的创建，在模型的创建过程中针对不同的专业分别进行建筑、结构、MEP的模型创建，然后在中心文件的环境下进行不同专业之间的整合，通过中心文件的工作形式可以实现协同设计的效果，提高了设计的工作效率和模型设计的准确度。针对住宅产业化中建筑部件所要求的标准化的特点，利用BIM信息平台的Tekla软件进行深化设计，该软件具有预制混凝土专项的模块功能，比较符合预制装配式住宅设计所要求的功能，同时Telka包含构建的参数化节点，比较方便建模的过程。在建模的过程中考虑将建筑物的相关构件做成参数化的形式，形成标准化的构件库。比如，利用Revit 的族功能建立叠合梁和预制墙体的“族”库，然后在Tekla中进行钢筋的深化设计，对构建的参数化节点进行钢筋的配置，通过这些应用将会大大提高建筑物模型搭建的效率。通过Revit中心文件的形式在不同专业的模型建好后，通过Revit 把建筑模型、结构模型和MEP模型以导出IFC格式文件的形式再导入Tekla软件中进行节点等的深化设计，以此形成了最终的BIM模型。如图2所示，利用Tekla对预制墙体和预制梁进行的深化设计。
.png)
.png)
图2 Tekla软件下的建筑部件的深化设计
3.2 基于BIM模型的住宅产业化施工管理应用
BIM技术的可视化虚拟施工技术可以在施工之前进行施工场景的模拟，通过这种事前的模拟功能对不同的施工方案进行优劣对比，针对施工过程中会出现的问题做出及时的调整，从而得到最佳的施工方案。除此之外，通过虚拟的施工模拟也可以实现工程项目中的存在的重点及难点部分进行实时地可建性模拟，比如施工材料的现场运输堆放布置、机械设备的行走路线和操作空间的模拟、施工顺序的模拟、设备管线安装调试的模拟以及施工方案的优化等。通过BIM技术对建筑模型在施工之前进行模拟施工的过程实现施工问题的事前控制，通过虚拟的施工模拟解决施工中会遇到的问题，提高施工效率，保证施工进度，有效的控制施工成本。
针对施工进度与构建生产运输时间之间的不协调问题，通过应用BIM环境下的Navisworks软件进行工业化施工的进度管理，来实现预制构建与施工进度之间的协调工作。通过对Navisworks中展示的工程进度状态的对话框进行相关的设置，确定施工进度计划的开始时间、结束时间以及时间步距，通过MS Project导入的施工进度计划对建筑模型和构建实现附着连接，再通过软件的前进和后退按钮来实现工业化住宅建造过程的正向和反向的施工模拟，也可以在施工进度表上直接地选择日期，观察施工进度的状态。通过BIM的4D虚拟施工模拟实现了整个施工过程的可视化控制，优化了施工管理的进度、质量和成本控制。
.png)
图3 BIM环境下施工信息的管理
4 结 语
住宅产业的发展要走信息化和工业化相结合的道路，只有BIM技术的管理理念渗透到住宅产业化发展的全生命周期的运行中，才能大力推进住宅产业化的进程。利用BIM技术在住宅产业化发展中的应用，实现工业化住宅预制装配式户型库以及建筑部品构件产品库的建立，以此实现住宅产业化标准化、工业化的生产特点。
参考文献:
[1]何关培.BIM总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]佟曾、王代兵. BIM在全装修住宅项目开发中的应用[J].住宅科技，2014（02）.
[3]纪颖波，周晓茗，李晓桐. BIM技术在新型建筑工业化中的应用[J].建筑经济，2013（08）.
[4]王代兵、佟曾. BIM技术在商业地产项目运维管理中的应用[J].住宅科技，2014（03）.
[5]熊 诚. BIM技术在PC住宅产业化中的应用[J].住宅产业，2012（06）.
[6]周文波，蒋 剑，熊 成. BIM 技术在预制装配式住宅中的应用研究[J].施工技术，2012（11）
[7]冀星. 卓达集团发挥全产业链优势建设国家住宅产业化基地[J].住宅产业，2014（01）.
作者简介：王代兵、工程师，从事工程管理、BIM信息化等相关工作，中建八局华北公司。