曾 鴻 毛曉麗

(1.四川電力送變電建設(shè)公司，四川成都 610051; 2.四川大學(xué)錦城學(xué)院，四川成都 611731)

0 引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，建筑垃圾的產(chǎn)生速度和數(shù)量也在快速增長(zhǎng)。從1991年～2005年短短的15年間，我國(guó)建筑垃圾每年的產(chǎn)生量從6600萬(wàn)t急速攀升至近6億t［1］。加之建設(shè)過(guò)程中帶來(lái)的高能耗和高污染，由此而引發(fā)的資源環(huán)境問題也愈發(fā)嚴(yán)重。建筑垃圾已經(jīng)加劇了我國(guó)城市土地、資源的緊張局面，嚴(yán)重影響到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，加強(qiáng)建筑垃圾的綜合利用已顯得十分重要。

自20世紀(jì)90年代以后，世界上許多國(guó)家已把城市建筑垃圾減量化和資源化處理作為環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)之一。在建筑垃圾的管理方面，目前我國(guó)建筑垃圾綜合利用率不足5%，而歐盟一些國(guó)家的建筑垃圾綜合利用率已經(jīng)超過(guò)了90%，韓國(guó)和日本甚至達(dá)到了97%以上。其中，建筑垃圾管理信息化水平的差異是造成上述情況的主要原因。

我國(guó)目前在建筑垃圾管理方面強(qiáng)調(diào)“無(wú)害化”和“資源化”，但沒有相應(yīng)具體的要求和規(guī)定，對(duì)建筑垃圾產(chǎn)生的源頭缺乏強(qiáng)有力的控制，建筑垃圾的綜合利用尚未形成產(chǎn)業(yè)化管理。而美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在建筑垃圾處理方面起步較早，除了較成熟的法規(guī)政策體系支持外，信息技術(shù)在建筑垃圾管理領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。如美國(guó)和歐洲一些國(guó)家正在普及的建筑信息模型(BIM)技術(shù)，利用它不僅可以有效地減少資源浪費(fèi)、降低工程成本、提高工程質(zhì)量，還可以加強(qiáng)對(duì)建筑垃圾的監(jiān)控，促進(jìn)廢棄物資源的綜合利用，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)建筑企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

1 BIM技術(shù)在建筑垃圾管理中的應(yīng)用

1.1 建筑信息模型(BIM)

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM)是在工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一種數(shù)據(jù)模型，用于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程。BIM從根本上解決了項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等各階段及應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息斷層，實(shí)現(xiàn)了工程項(xiàng)目全過(guò)程的信息管理，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率和減少建筑垃圾的產(chǎn)生。

1.1.1 設(shè)計(jì)階段

建筑設(shè)計(jì)階段作為整個(gè)建筑工程信息的源頭，對(duì)控制建筑垃圾的產(chǎn)生具有十分重要的意義。BIM所帶來(lái)的信息整合，重新定義了設(shè)計(jì)流程，很好的貫徹了協(xié)同設(shè)計(jì)和可持續(xù)設(shè)計(jì)的理念。

隨著建設(shè)工程規(guī)模的日益擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)形式的愈加復(fù)雜，帶來(lái)了大量溝通和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的信息流失，而基于BIM的三維協(xié)同設(shè)計(jì)在很大程度上改善了這一狀況。通過(guò)BIM建立單一信息源模型，使得建筑、結(jié)構(gòu)、市政、暖通、電氣等各個(gè)專業(yè)基于同一個(gè)模型進(jìn)行工作，確保了所使用信息的準(zhǔn)確性和一致性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各參與方之間的信息交流和共享，從而使真正意義上的三維協(xié)同設(shè)計(jì)成為可能。從根本上解決了項(xiàng)目各參與方基于紙制方式進(jìn)行信息交流所形成的“信息斷層”和應(yīng)用系統(tǒng)之間“信息孤島”的問題［2］，提高了設(shè)計(jì)效率，有效降低了由于設(shè)計(jì)修改造成的資源浪費(fèi)。

可持續(xù)性設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)和諧的生活環(huán)境和對(duì)環(huán)境資源的可持續(xù)利用，包括減少能耗、空氣循環(huán)和太陽(yáng)能利用等等，從而為人們提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)而舒適的生存空間。BIM可以使得建筑師在設(shè)計(jì)的任意階段方便地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行性能化評(píng)估(節(jié)能、采光、通風(fēng)等)，及時(shí)對(duì)方案做出合理的調(diào)整，將能源節(jié)約和綠色技術(shù)滲透到整個(gè)建設(shè)過(guò)程中。同時(shí)，建筑師可以更準(zhǔn)確地整合多種不同形式的空間、材料及各種系統(tǒng)，比較不同方案的優(yōu)劣，從而做出更加有利于建筑可持續(xù)性的選擇。

1.1.2 施工階段

在建設(shè)項(xiàng)目施工階段，BIM對(duì)建筑垃圾的控制主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:1)施工方案的優(yōu)化;2)加強(qiáng)了項(xiàng)目各參與方之間的溝通;3)實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保施工的理念。

首先，在施工開始前，可以利用BIM的可視化功能進(jìn)行施工模擬，通過(guò)施工可行性分析和設(shè)計(jì)一致性檢查，盡量減少施工現(xiàn)場(chǎng)的管線碰撞和返工現(xiàn)象。其次，BIM的信息共享功能可以在項(xiàng)目各參與者之間建立起信息交流平臺(tái)，使業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方和材料供應(yīng)商等眾多單位之間的溝通和協(xié)作更為便捷，提高了管理效率。最后，利用BIM的參數(shù)化功能可以導(dǎo)出各類構(gòu)件的尺寸、型號(hào)、材料等參數(shù)，有效提高了預(yù)制構(gòu)件加工的速度和準(zhǔn)確性，使原本粗放的施工模式變?yōu)榧苫?、模塊化的現(xiàn)場(chǎng)施工模式，體現(xiàn)了降本增效、低碳施工的理念。

1.2 BIM在星海生活廣場(chǎng)中的應(yīng)用

位于蘇州市地鐵一號(hào)線上的星海生活廣場(chǎng)項(xiàng)目，面積達(dá)5.2萬(wàn)m2，是集餐飲、購(gòu)物、休閑于一體的大型地下商業(yè)中心［3］。其建筑面積大、管線排布復(fù)雜和協(xié)調(diào)難度高等特點(diǎn)，使傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工手段難以應(yīng)對(duì)。為此，該工程在建造過(guò)程中運(yùn)用了目前最先進(jìn)的建筑信息模型(BIM)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中利用REVIT軟件建立一個(gè)含有大量數(shù)據(jù)信息的建筑模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑設(shè)計(jì)和施工過(guò)程的數(shù)字化管理，取得了較好的實(shí)踐效果。

在星海生活廣場(chǎng)的設(shè)計(jì)與建造過(guò)程中，通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行模型建立、施工模擬、碰撞檢測(cè)和分析，不僅實(shí)現(xiàn)了協(xié)同和可持續(xù)設(shè)計(jì)，還有效地提高了施工資源的優(yōu)化配置，縮短了工期，降低了工程造價(jià)，減少了施工過(guò)程中因返工造成的人力與建筑材料的浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工方法相比，運(yùn)用BIM技術(shù)后所獲得的效益如表1所示。

表1 星海生活廣場(chǎng)BIM實(shí)施效果評(píng)價(jià)表

通過(guò)以上分析，可以發(fā)現(xiàn)將BIM技術(shù)運(yùn)用于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工中，可以提高建筑工程管理的集成化與信息化程度。同時(shí)，也為建筑企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，使設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程的質(zhì)量和效率顯著提高，避免了不必要的材料浪費(fèi)，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生。

2 結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市化和舊城改造的步伐不斷加快，每年都將產(chǎn)生大量的建筑垃圾，對(duì)我國(guó)的建筑垃圾處理行業(yè)和環(huán)境都將是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。大力推廣和發(fā)展信息技術(shù)在建筑垃圾管理中的應(yīng)用，可以提高建筑行業(yè)設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)水平，促進(jìn)建筑垃圾管理的信息化、現(xiàn)代化和科學(xué)化發(fā)展，具有顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，對(duì)構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

［1］楊 晶，李如燕，郭遠(yuǎn)臣.我國(guó)建筑垃圾資源化的探討與建議［J］.中國(guó)資源綜合利用，2010(5):44-47.

［2］張建平.BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.施工技術(shù)，2011(1):15-18.

［3］范紹芝，蔣一峰.BIM技術(shù)在蘇州星海生活廣場(chǎng)中的應(yīng)用［J］.建筑施工，2011(1):75-77.