蔡碩累 譚玉冰

摘要：探討裝配式建筑在新農(nóng)村建設中的實踐應用。介紹了裝配式建筑在新農(nóng)村住宅建設中的結構體系、施工工序、施工過程中存在的問題和解決方案，對比分析傳統(tǒng)建造模式與裝配式建造模式的優(yōu)缺點。總結了我國傳統(tǒng)農(nóng)村住宅結構體系和存在的問題，列舉了適用于新農(nóng)村建設的裝配式住宅建筑結構體系，分析了阻礙農(nóng)村裝配式住宅發(fā)展的因素以及其成本增加原因，提出了裝配式建筑在農(nóng)村住宅建設中的幾點建議，為我國新農(nóng)村建設工作提供參考。

關鍵詞：新農(nóng)村建設;裝配式建筑;BIM;模塊化

一、研究背景

2020年是脫貧攻堅決戰(zhàn)決勝之年，想要實現(xiàn)這個偉大目標，新農(nóng)村建設便是重要抓手。雖然粗放低效的建設模式仍然是我國大部分農(nóng)村住房建設的主流，但運用優(yōu)良的技術手段對住宅建設進行優(yōu)化是我國新農(nóng)村建設的必然途徑。同時，農(nóng)村住宅建設模式的較長的生產(chǎn)周期、低下的生產(chǎn)效率、工程明顯的質量安全問題、對環(huán)境的不友好、建筑能耗較高和當前綠色低碳發(fā)展的要求相悖，是不可持續(xù)的。所以模塊化、快速化、節(jié)能化、環(huán)保化的新農(nóng)村建設形式將是新型建設模式的方向。

二、新農(nóng)村建設住宅設計研究

1.環(huán)境設計研究

（1）綜合地形研究

在Revit中建立3D模型，轉換相應格式輸出到Ecotect，對模型進行參數(shù)修改，再對各項得出的類似環(huán)境影響的參數(shù)進行分析。

地形會導致風向和風力的不同，風環(huán)境分析能判斷風能對建筑項目的影響，可在方案階段提供參考依據(jù)，提高建筑物的安全性與舒適性。安裝特定的插件可對風能進行模擬，根據(jù)權威平臺發(fā)布的數(shù)據(jù)包進行風向風能模擬。

Revit作為BIM系統(tǒng)中較為核心的應用軟件，通過相應的學習便可對建筑項目進行建模，再通過BIM系統(tǒng)中的其他軟件及其插件對模型進行深度價值的開發(fā)。

2.建筑單位設計

（1）建筑單元模塊化

與常規(guī)現(xiàn)澆結構相比，最根本的區(qū)別在于信息化提前設計與工業(yè)化預制建筑生產(chǎn)準備。目前將建筑分解為所需構建的方法主要分為建筑平面化拆分和單建筑元化拆分兩種。

平面化拆分中的建筑單元一般為工廠統(tǒng)一制作完成的，包括建筑項目的墻、樓板等，為了縮短組裝時間，其保溫層，裝飾等會在出廠前便裝配。單元化拆分則是以建筑物的空間結構單元進行拆分，組裝方便，且后續(xù)工作較為簡單。單元拆分效率較低，且需要容量較高的儲備空間，但單元拆分擁有讓使用者擁有更直觀的體驗的優(yōu)勢。

（2）戶型模塊化

住宅模塊的建造模式對于建筑設計來說非常重要。可以根據(jù)模塊數(shù)據(jù)庫匹配戶型，從而提高設計效率。然而，如何去避免不同單元在選擇對應的模塊類型后不協(xié)調(diào)的情況，就需要仔細考慮創(chuàng)造建戶型模塊，如對建筑項目平面的劃分、設立結構和管道線路的恰當安排，所以建立精確的戶型數(shù)據(jù)庫是十分必要的，能夠有效縮短設計時間。

3.BIM系統(tǒng)運用方式

（1）基于BIM系統(tǒng)的建筑設計方式

對結構整體的裝配式模型進行建模結構模型要根據(jù)提供的BIM模型的參數(shù)信息（尺寸、位置、開洞）等進行BIM模型的建立（圖1）。通過計算分析對其承載性能、抗震性能、適用性等進行復核，同時對其是否存在于其他專業(yè)的碰撞進行檢測，保證模型的科學性和可行性。

地形及其光照模擬建筑形體與地形的關系用CAD地形圖、SU地形模型、地形分析圖等表達，規(guī)劃布局周邊建筑模型、日照分析結果（圖2）等。

充分利用BIM系統(tǒng)的信息化和可視化對建筑項目進行設計，針對開窗方式、屋頂?shù)谋胤浪龇?、檐口做法、基礎埋深及其構造做法、墻體的保溫隔熱做法等環(huán)節(jié)的優(yōu)化設計進行了多方案的分析對比，從形象、性能、造價等角度分析不同方案的優(yōu)劣，并結合現(xiàn)狀需求選出最佳方案。

（2）基于BIM系統(tǒng)的建筑模塊化及生產(chǎn)

模型的精度是其主要內(nèi)容。需遵循恰當?shù)囊螅簩δＰ瓦M行恰到好處的簡化，模型的精度是建筑項目數(shù)字化后最直觀的體現(xiàn)，太過簡化的模型達不到標準而誤差過大，太過精細的模型則會費時費力，大大延長設計周期。通過對國內(nèi)外BIM結合裝配式建筑實例的研究，參照規(guī)范文件，將建筑模塊化分為設計模型、初步模型和施工圖設計模型三部分。

三、結論

本文將基于BIM系統(tǒng)的裝配式建筑應用于新農(nóng)村建設，分析了BIM系統(tǒng)應用的可行性和優(yōu)勢。在建筑信息模型的應用中，目前的局部應用和階段性應用還不能充分體現(xiàn)建筑信息模型技術的價值優(yōu)勢，裝配式建筑應用建筑信息模型技術可以實現(xiàn)構件的模塊化、標準化和可視化設計，通過能耗分析和碰撞檢測來優(yōu)化設計，降低建筑損耗和生命周期成本。從裝配式建筑應用的角度來看，雖然裝配式建筑的優(yōu)點已得到普遍認同，但由于其成本較傳統(tǒng)的建造方法為高，且缺乏規(guī)模、裝配式建筑生產(chǎn)能力不足或市場化程度不夠、組件廠一次性投入成本高、組件攤銷成本高等原因發(fā)展受到影響。希望BIM系統(tǒng)及其裝配式的理念能逐漸改變現(xiàn)有傳統(tǒng)建筑行業(yè)的觀念。

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