江陆峰
上海港创建设发展有限公司
摘要：在装配式建筑绿色施工中，最为重要的要求就是设计的合理性以及满足绿色施工条件，而BIM技术的应用进一步优化了装配式施工的设计，也能够促进节能效果的实现。本文通过分析装配式建筑、绿色施工及BIM技术的概念，进一步分析了BIM技术在装配式绿色施工中的综合运用。
关键词：BIM技术；绿色施工；装配式建筑
引言：近年来，装配式建筑逐渐兴起，而BIM技术在施工建设方面的应用正在逐渐推广，在绿色施工的背景下，两者的有效结合促进了施工质量和施工效率的提升。
1.装配式建筑、绿色施工及BIM技术的概念
装配式建筑与传统的一些建筑结构相比最为明显的不同就是，其施工过程中的各个结构都是提前在工厂制造好的，同时保证结构性能和数量满足要求，在将预制结构运输到施工现场，然后在现场进行拼装，最终完成整个建筑。比如说可以将装配式建筑中的各个结构看做零部件，而整个装配式建筑看成一个完整设备，其施工过程中就可以看做组装零部件的过程[1]。
绿色施工顾名思义，就是将绿色环保理念最为施工理念的一种方式，在实际施工作业时，绿色施工通常运用一些环保、节能的施工工艺技术来进行，与传统施工相比，绿色施工通常是尽量将不可再生的施工能源替换成可再生的施工能源，真正实现节约能源的标准，同时其使用的原材料也基本上是新型绿色材料，其也具有环保和无毒无害的性质，或是整个施工运用过程中产品的排放物满足绿色排放的标准，在当前人力红利正在逐渐淡出的背景下，许多建筑项目的成本出现上升，而绿色施工的节能效果也在一定程度上节约了建设成本。
BIM技术也叫做信息模型技术，该技术在实际施工中运用，主要是将工程的各项信息数据作为构建模型的依据，进而呈现出可视化的建筑真实信息模拟情况。BIM属于集成化的技术，其包含了三维可视化技术、虚拟仿真技术以及计算机技术等多种先进技术，同时也具备了许多优点。
2.装配式建筑绿色施工中BIM的综合应用
2.1施工准备阶段的BIM技术应用
装配式建筑绿色施工中，施工准备阶段的BIM技术应用主要体现在两个方面。一方面是进行建筑数据信息的收集，装配式建筑的特征就是由多种结构构成，其中包括现代木结构、混凝土结构以及钢结构等，这类建筑是现代化工业建筑中的一种代表性建筑，其具有装配式施工、标准化设计、智能化应用以及工厂化生产等多项功能，装配式建筑的实际要求存在着一定差异性，因而无法运用统一化的模式来建设，因而运用BIM技术能够适当优化，首先就是在施工准备的数据采集时，将现场施工的实际情况与施工要求进行明确，然后将相关数据信息作为模拟工作的重要依据，数据收集的范围十分广泛，材料的一些性能数据也应当在收集范畴内，而收集要保证信息的真实和客观，同时尽量覆盖全面，能够进一步满足准备阶段的模拟需求[2]。
另一方面是对收集到的建筑数据信息进行模拟分析，将相应参数作为依据进行绿色施工模拟，通过参数表达的方式，再将参数带入到BIM软件当中，模拟过程中的方法主要为开放式的模拟法以及约束式的模拟法，若是在数据收集时期获得的数据信息全面且准确，则获得的模拟结果通常是较为理想的，假设施工项目有着特定的性能要求，则在满足绿色施工要求的前提下，对该性能要求进行呈现，同时还要尽可能减少不必要工序，降低施工材料的用量，从节能环保角度开展模拟，通过对模拟结果的分析，若是能够满足项目的一切性能要求，则不需要进行参数调整，若是模拟结果不能够满足性能要求，则需要调整模拟参数，进而才能够出具施工图纸，再将各项准备工作做好，为后续绿色施工提供便利。
2.2施工推进阶段的BIM技术应用
2.2.1BIM模型建立
在装配式建筑绿色施工的推进阶段运用BIM技术，其主要分为BIM模型的建立以及模型优化调整两项内容。装配式建筑施工前期的准备工作中产生了许多参数，可直接进行收集、提取以及优化利用，将其作为构建BIM模型的依据，先简单生成一个基础BIM模型，同时，该模型的构建还应当考虑到许多因素。
例如，在运用开放式的模拟法或是约束式的模拟法时，先判断基本搭建模型的参数是否具有一定的可实现性，构建设计的模型是否可以直接通过施工图纸的方式呈现出来，模型建立是否符合装配式建筑的绿色施工要求，假设运用约束模拟，在相应的约束条件下，模型中的参数若是不具备可实现性，则其初步参数不理想，那么应当对参数进行调整，若是调整后仍旧不够理想，则可适当将要求予以避免，比如说降低结构的承重能力或抗剪能力、要求结构具有轻量特点等要求。运用BIM技术所建立的模型通常在施工图纸中呈现具有较高难度，因而在进行模型建立时，就应当将设计进行简化，一些复杂度较高的设计或是不必要的设计应当适当进行调整，并在图纸呈现的过程中与施工人员充分沟通，同时，BIM模型一定要遵循绿色施工的原则，尽量减少能源的过量消耗，这样才能够发挥出应用价值。
2.2.2模型的优化调整
BIM模型在满足绿色建筑要求的情况下建立后，后续还要根据实际的施工要求继续进行优化调整，从优化角度来看，其主要分为被动优化及主动优化两种形式。例如，主动优化是指根据已有的基本建筑要求对模型进行调整，比如说一些项目会要求具有节能改造的效果，因而可以从设计方面进行调整，但要保证建筑的性能达标，还包括一些建筑项目原有的设计要求，如本人参与的某制药厂工程项目中，要求具有“四新”特点，其运用BIM的三维设计技术对管线的排布设计重新进行了调整，同时也优化了设备布置，另外，在后续也随时依照业主方需求进行深化调整，但主动优化一般不经常出现，一些要求在初始模型建立阶段都应当尽量满足，业主方的需求难以避免可进行优化调整，以免破坏整个施工计划，而被动优化在模型优化调整中是较为常见的，这种优化方式通常是根据施工的进行而做出适当调整，比如说参数出现偏差或收集不完整，模拟出现失误等情况，也可能出现材料选取不当导致材料不符合要求的问题，出现这些情况时，可以将实际调整的要求输入到BIM软件当中进行模拟，判断模拟结果的可实施性，进而做出调整。BIM技术的三维实体设计形式能够避免出现管线碰撞等实际问题，在调整过程中其设计变更也是十分方便，同时，其还具有可视化的功能，能够直接与施工人员进行技术交底，BIM软件的计算功能也是十分强大，对于一些材料计算、施工过程模拟以及工艺参数计算等都有着较大帮助，极大的减少了能源和成本浪费的现象，能够做到边设计边施工，具有较好的应用效果[3]。
2.3施工结束阶段的BIM技术应用
2.3.1模拟核心参数
当装配式建筑绿色施工推进完成后进入结束阶段，这个时期的BIM技术的应用主要体现在两个方面，分别是模拟核心参数以及模拟常规。例如，模拟核心参数是较为重要的应用，它是指在满足绿色施工要求的情况下，对一些施工核心要素进行模拟，比方说影响施工质量或影响施工能源消耗的一些要素，先对其进行评估，进而判断整个建筑在完成后是否与设计要求完全对应，同时，在模拟核心参数的过程中，还要预测建筑的未来能耗情况，结合大数据信息，判断在BIM技术应用下的装配式建筑绿色施工成果是否合格，测试其理想状态等，对于未来建筑能耗预测时，应当结合动态的特点，比如说将建筑能耗作为模拟对象，那么对于一些保温性能较好的建筑来说，其散热能力就会较差，而对于一些保温性能较差的建筑来说，在气温较低的情况下，其保温态势又无法达到理想状态，综合考虑这两种建筑，为了降低能源消耗，可运用BIM技术在设计中增加可装卸的围护结构设计，有效实现绿色要求。
2.3.2模拟常规
与模拟核心参数相比，BIM技术模拟常规具有全面性的特征，但从整体上还是要重视绿色施工以及建筑物的后续绿色使用，同时还要全面掌握装配式建筑的基本性能，例如，一些建筑要求具有较好的抗负载能力、应对风力破坏能力或是抗剪能力等等，装配式建筑与其他建筑物相比强度不高，且同时缺少了钢筋混凝土结构的连接，因而该建筑对于力学性能的要求较高，在使用BIM技术模拟常规时，通常是将整个建筑物完成后的相应参数代入到软件中进行模拟，对建筑的基本承重能力进行分析，主要是运用多种动态实验、静态实验以及老化实验等等，动态实验就是指研究建筑结构在其他因素影响的条件下，其承重力等力学性能出现的波动，而静态实验则是直接研究建筑物的承重力以及在常规下的态势，老化实验则是研究建筑物在投入使用一段时间后（通常为一周左右）的承重能力，能够提供后续的服务工作，对实际建筑信息进行累积。
结论：综上所述，将BIM技术运用到装配式建筑的绿色施工当中，进一步提升了施工设计的准确性和可靠性，使得整个施工的节能效果上升，且施工效率得到提升。由本文分析可知，装配式建筑绿色施工中BIM的综合应用包括：施工准备阶段的BIM技术应用、施工推进阶段的BIM技术应用、施工结束阶段的BIM技术应用。
参考文献：
[1]黄时锋.装配式建筑绿色施工中BIM综合应用研究[J].项目管理技术,2020,18(02):82-85.
[2]赵晓妮.BIM技术在预制装配式建筑绿色施工中的应用[J].建材与装饰,2018(49):19-20.
[3]高路. BIM技术在预制装配式建筑设计及其绿色施工中的应用研究[D].安徽建筑大学,2018.