BIM技术背景下绿色建筑与装配式建筑融合发展的趋势研究

来源: www.sblunwen.com 作者:vicky 发布时间:2019-06-21 论文字数:51424字
论文编号: sb2019052811510326483 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇建筑论文,本文通过研究 BIM 技术与绿色建筑在设计方面的融合应用,BIM 技术与装配式建筑的技术特点以及各自领域的制约因素,以典型的 BIM 技术与绿色建筑结合应用的案例分析以
本文是一篇建筑论文,本文在对我国建筑业的发展概况和大量文献资料的研究基础上,从政策标准、产业发展、企业意识等影响因素,结合具体的应用,探究建筑技术融合发展为建筑业实现管理规范化、流程标准化、生产高效化和决策科学化的趋势分析。深入分析以 BIM 技术为代表的建筑信息化为背景下的装配式建筑与绿色建筑相融合发展的影响因素,并展望我国建筑业的发展前景。

第 1 章 绪论

1.1  研究背景
21 世纪以来,随着我国的建筑业快速发展,建筑产业的规模不断扩大,大量的由农村转移劳动力也因此加入到建筑业的队伍当中,建筑业的快速发展,对社会的发展、经济的建设以及民生的改善作出了重要贡献。但需要注意的是,建筑行业的迅猛发展,消耗了巨大的自然资源,对我国的环境也造成了一定的破坏,建筑业的快速发展使空气的质量不断下降,影响了人们的日常生活与健康。基于当前阶段的形势,实现建筑业绿色可持续发展的理念逐渐的深入人心。
建筑业作为我国国民经济的支柱产业,对我国经济发展的影响至关重要,随着我国经济增速的放缓,要想实现经济的持续增长,就必须实现建筑业的新一轮转型升级[1]。但就近几十年来看,我国建筑业的增长主要是规模和速度的增长,建筑业的生产方式依旧落后,对环境的破坏性很大,资料浪费严重的情况业一直存在,当前全世界都面临着资源枯竭的危机,我国的资源储存量相较于世界上其他资源丰厚的国家相差甚远。针对这种现状,我国的政府与广大的科研人员、学者等都一直推动着建筑业的转型升级。实现建筑业的绿色化、工业化和信息化是中国工程院院士沈祖炎提出的中国建筑业未来的发展方向,党的十八大报告中也提出要坚持建筑工业化与信息化的协调发展,从而实现建筑的绿色发展。
在建筑项目初期规划、图纸设计、后期施工和运营维护的各个阶段中 BIM技术可以发挥重要的作用,以便于在信息繁杂并且参与方众多的建筑项目中的实现各参与方之间的协同共享以及建筑数据的信息化的管理,BIM 技术可以对建筑进行虚拟的建造与仿真模拟,实现项目方案的优化以及为建造过程中的决策提供参考依据,提升建筑的质量保障,减少建筑全生命期中的建筑资源的浪费。
装配式建筑的发展尚处起步阶段,作为建筑工业化的代表,从国务院及地方政府的政策中我们可以看出使“房子部件”在流水线上流动起来,形成“搭积木式”建造房子的过程是国家的发展目标,作为一种高效的建造模式,装配式建筑的生产方式代表着未来建筑业发展的方向。
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1.2  研究内容与研究意义
1.2.1  研究内容
本论文的大致研究思路是:
第一章绪论,主要介绍了该论文的研究背景、研究内容、研究意义、研究方法与研究路线;
第二章分别对我国 BIM 技术、装配式建筑和绿色建筑各自发展的现状以及当前阶段建筑业技术融合的应用,并进行了文献综述研究;
第三章主要对当前我国建筑业模式的分析。得出建筑业要发展就必须要进行建筑技术与模式的创新性融合的必要性与可行性的分析,然后在对我国建筑工业化与信息化迅速发展的大环境下,结合第一章文献综述研究,为下文我国以 BIM技术为代表的建筑信息化背景下装配式建筑与绿色建筑融合影响因素的研究奠定基础,最后对我国 BIM 技术背景下装配式建筑与绿色建筑的融合进行了进一步分析;
第四章通过具体的绿色建筑案例,介绍了在绿色建筑的全生命周期运用 BIM技术的应用,并进一步的对 BIM 技术应用于绿色建筑的实际意义进行深入分析,为下文的融合发展分析奠定基础; 
第五章结合具体的装配式建筑案例,介绍了 BIM 技术应用在装配式建筑规划设计、生产运输、安装施工及后期运维各个阶段具体的应用,并进一步为 BIM技术在装配式建筑中的应用进行深化分析,为后文的装配式建筑于绿色建筑的融合分析奠定基础;
第六章主要介绍了 BIM 技术以及装配式建筑和绿色建筑在当前阶段发展所遇到的问题,以及建筑模式与建筑技术融合发展的技术路线以及融合发展所带来的经济与管理效益。
第七章结论与展望,主要介绍了本文的应用总结,着重对 BIM 技术的协同性基础上将装配式建筑与绿色建筑融合发展的模式进行了有针对性地研究分析。
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第 2 章 相关技术与理论概述

2.1 BIM 技术概述
2.1.1 BIM 技术的概念
BIM(Building  Information  Modeling)的概念最早是由美国 Georgia  Tech College 建筑与计算机专业的 Chuck Eastman 教授提出的,“将一个建筑工程项目的材料信息、施工进度、管理维护等全生命周期中产生的全部数据信息整合到一个三维数字模型中”。BIM 技术通过建筑项目中的信息数据为基础,建立可视的建筑信息模型。再以三维的模型为信息平台,协同各专业、各参与方实现信息沟通,本文中就主要以 BIM 技术的协同性,分析其在建筑的全生命周期中串联起不同的建筑模式与技术的作用,使项目的全生命周期更加高效、经济,实现对建筑项目全方面的信息管理。
BIM 技术在概念的描述上有许多不同的说法,但人们普遍认为 BIM 技术在在美国国家建筑信息模型标准(NBIMS,National  Building  Information  Model Standard)比较是比较准确的意义。也就是说,BIM 是利用数字技术来表达建筑项目的物理信息和功能信息。在项目的不同阶段,不同的参与者可以使用 BIM技术来输入,修改和输出项目信息[2]。BIM 技术同时可以为一个项目提供一个信息的协同平台,从而实现为项目从概念策划到维护拆除的全生命周期提供信息参考(如图 2.1)。那么,对一个建筑物来讲,它的规划、设计、施工、使用、维护中的所有信息都可以被存储进模型中,也可以随时取出来,以便于使用。

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2.2  装配式建筑概述
2.2.1  装配式建筑的概念
预制装配式混凝土建筑(Prefabreicated  Construction)通常是指在工厂进行预制部件的生产,并在施工现场进行组装装配而成的建筑。装配式建筑的施工过程一般可分为三个部分:第一部分是预制构件生产加工阶段,按照在设计阶段深化设计的预制构件施工图来生产各类预制构件(如图 2.5);第二部分是构件的运输,将构件从构件厂运输到施工现场;第三部分是预制构件的吊装与安装,将预制构件在施工现场进行安装。当前阶段,装配式建筑具备以下特点:
(1)生产工厂化
预制构件在工厂预制,能最大限度地改善预制构件的质量问题,例如墙体开裂、渗漏等,并提高整体的安全等级、耐火性和耐久性。通过模具进行生产,能够最大限度的保证预制构件的尺寸,也能符合图纸的要求,增加施工阶段的稳定性。当前阶段的预制构件的生产,工艺都已经基本成熟,各类的构件都实现了自动化的生产。

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第 3 章  建筑技术融合发展的价值分析……………………25
3.1   必要性分析…………………25
3.1.1   经济发展与环境保护……………………25
3.1.2   建筑工业化与建筑信息化的产业融合………………26
第 4 章  BIM 技术在绿色建筑中的应用………………………39
4.1   BIM 技术优化绿色建筑设计………………………41
4.1.1   室内采光分析…………………………41
4.1.2   室外声环境模拟分析……………………42
第 5 章  BIM 技术在装配式建筑的应用…………………52
5.1   前期筹备阶段…………………………52
5.1.1   项目选择………………………52
5.1.2   建立各专业协同应用机制……………………54

第 6 章 装配式建筑与绿色建筑融合发展的前景分析

6.1  融合发展的技术路线
通过具体的案例应用,分别介绍了 BIM 技术与绿色建筑、以及 BIM 技术与装配式建筑两两结合应用的具体分析,通过这两种模式的思考,得出相互结合应用在建筑不同的的建造阶段有着不同的优势,进而延伸将三种建造技术与模式同时运用在同一个项目中,将各自的优势运用在不同的建造阶段,必将实现建筑业的创新发展。
基于 BIM 技术的绿色建筑在设计阶段能够事先对建筑的能耗、环境等进行合理的优化设计,充分发挥绿色建筑与 BIM 技术在设计阶段的优势,并将绿色建筑的理念体现出来。而装配式建筑则是通过 BIM 技术的协同设计和标准化的帮助,在建筑的施工阶段充分发挥了其自身的优势。BIM 技术贯穿建筑的全生命周期,有了绿色建筑的绿色环保的设计理念加之装配式建筑的在施工阶段的工业化加持,同时 BIM 技术能在建筑的后期运维阶段为建筑的稳定运行提供保障。
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第 7 章 结论与展望

7.1  结论
通过具体的应用分析,可以得出:发挥 BIM 技术在绿色建筑设计阶段的应用优势,使建筑的性能、环境实现建筑的可持续性发展;发挥 BIM 技术在装配式建筑生产、施工阶段的应用优势,实现建筑施工阶段的标准化与工业化,实现建筑业的全面发展,笔者通过已有建造应用,分阶段的总结三者融合发展的趋势。
绿色建筑的设计理念是未来建筑设计发展的方向,装配式建筑是提高建筑业施工速度和质量的有效保障。将绿色建筑理念与装配式建筑工作模式相融合发展是我国未来建筑业发展的必然趋势。结合  BIM  技术构建绿色建筑与装配式建筑发展模式和实证分析,能为我国建筑业发展趋势提供参考。
就建筑业而言,以工业化生产和建设方式作为主要变化,依靠政策支持和内部推广,BIM 技术促进绿色建筑设计理念的改变,促进了装配式建筑的工业化发展,建筑技术间的融合必将成为未来建筑业的发展方向。对比传统工程建造形式来说,不论是在环保、资源节约、还是形式多样等方面,都能充分发挥绿色建筑的设计优势。本文针对 BIM 技术如何同时运用于绿色建筑的设计阶段与装配式建筑施工阶段开展了研究工作,得到了以下研究成果:
(1)通过研究 BIM 技术、装配式建筑与绿色建筑的相关理论和现状,分析BIM 技术的当前的应用特点,针对绿色建筑的设计阶段与装配式建筑施工阶段遇到的问题,通过具体的案例,详细探讨了在绿色建筑与装配式建筑中应用 BIM技术的优势。
(2)从装配式建筑与绿色建筑的特征出发,结合 BIM 技术的特点,以装配式建筑的施工阶段以及绿色建筑的设计阶段为主要研究对象,通过构建 BIM 模型,从理论角度分别研究了 BIM 技术在绿色建筑与装配式建筑中的应用框架,为绿色建筑与装配式建筑的融合发展提供一个参考模式。
(3)通过具体工程应用实例,对在装配式建筑与绿色建筑中引入 BIM 技术进行实证研究。不仅在绿色建筑的设计阶段显著优化了设计流程,而且还对装配式建筑的信息化与标准化管理提供了重要的支持,BIM 技术与其他建筑模式与技术的融合,均实现了建筑全生命周期的信息化管理。
参考文献(略)

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