村委主任杂志

乡村振兴背景下农村民居改造现状分析与BIM技术应用潜力研究

时间:2025-09-25 16:51:47来源:常州工程职业技术学院 文字:牛杰 俞鑫 徐苗苗

  摘要:BIM(Building Information Modeling)技术作为一种先进的施工和管理手段,正在建筑工程领域得到广泛应用。BIM技术能够贯穿建筑项目的全生命周期,通过三维可视化展示,实现对建设改造方案的直观审查和优化。在农村住房改造工程中引入BIM技术,不仅能够与传统的危旧房屋改造方式相辅相成,还能帮助施工人员更规范、更高效地完成任务,有效控制建设成本。同时,BIM技术的可视化特性使得房屋结构一目了然,便于根据实际情况进行灵活调整。文章通过深入探讨BIM技术在农村建筑改造中的独特优势,阐述在乡村振兴背景下如何结合BIM技术推进农村建筑改造工作,并针对如何更有效地运用BIM技术提出几点切实可行的建议,以期为农村住房改造工程的顺利推进提供有力支持。

  在乡村振兴的宏伟蓝图下,农村住房改造工程正如火如荼地展开。我国作为历史悠久的农业大国,农村地区的经济社会地位举足轻重。然而,长期以来的发展滞后导致许多农村房屋在建筑质量和结构安全方面存在隐患,威胁着农村居民的居住安全。当前,农村建筑改造面临双重挑战:一是在既有建筑中存量危房占比较大;二是传统施工模式效率低下。尽管BIM技术已在城市建筑中成熟应用,但其在农村场景的适配性尚未经过系统验证。因此,对农村旧房进行全面改造,提升建筑安全系数,已成为当务之急。BIM技术的应用为乡村振兴背景下农村民居改造提供了新的技术支持,对于改造的科学性和效率提升均具有重要应用价值。

BIM技术在农村建筑改造中的应用意义

提升方案的合理性

  在农村建筑改造过程中,返工不仅会增加成本,还会延误工期,影响项目的整体进度。而BIM技术的应用,则有力地避免了这一问题的发生。以农村某复杂结构的传统建筑改造为例,其内部结构错综复杂,改造过程中涉及诸多特殊部位和复杂节点。利用BIM技术,施工团队可以通过可视化模型清晰地看到每个节点的具体构造和施工要求,提前制定详细的施工步骤和方案。这种预先的规划和模拟,使得施工团队在实际操作中能够有的放矢,避免因施工方案不合理导致的施工错误和返工。

  此外,BIM技术还能够对施工现场进行合理规划。通过BIM模型,施工团队可以模拟不同施工方案的实施效果,选择最优方案实施。这种合理规划不仅提高了施工效率,还减少了土地资源的浪费,提升了建筑改造的整体效益。

  在施工过程中,BIM技术还能通过分段、分层施工控制以及造价控制等一系列有效措施的运用,实现资金的节约和统筹安排。

实现建筑项目全过程可视化

  在农村房屋建筑改造工程中,BIM技术如同一双“慧眼”,为项目的整个流程提供了可视化的技术支撑。它能够将项目在不同生命周期阶段的数据、资源和过程紧密地联系在一起,形成一个全面且完整的建筑项目描述。这种描述不仅涵盖了建筑物的几何信息,还包括了非几何信息,如材料、价格、施工进度等,使得项目参与者能够全方位、多角度地了解项目的实际情况。

  BIM技术的可视化特性使得工程项目能够在计算机模拟环境中提前建造。这意味着,在建筑项目推进的全过程中,那些潜在的问题能够被提前察觉并加以解决。以农村住宅改造为例,设计师可以利用BIM技术在电脑上全方位展示改造后的房屋外观、内部空间布局以及施工过程中的每个环节。施工团队可以清晰地看到在管道铺设、墙体搭建等操作过程中可能遇到的问题,如管道与梁柱位置冲突等,从而提前调整方案,避免在实际施工中出现延误和损失。

  此外,BIM技术还构建了一个集成化的管理空间。这个空间为参与项目的各方人员提供了一个共同的工作平台,使得建筑方、监理方、施工方等项目参与方能够在同一平台上清晰地获取项目的各项信息,实时掌握项目进展动态。这种信息的集成和共享极大地减少了因信息不对称导致的风险,保障了项目的顺利推进。

实现成本有效控制

  在农村建筑改造项目中,成本控制是一个至关重要的环节,而BIM技术的应用,则为成本控制提供了有力的技术支持。BIM技术作为一种依托信息技术和数字模型来开展项目设计、建造以及管理的先进方法,在多个方面都展现出了卓越的价值。BIM技术凭借其大数据集、建模以及可视化等显著特点,能够对施工过程进行精确的模拟和计算。通过这种模拟和计算,项目参与者能够提前发现设计中存在的缺陷和不足,及时调整和优化施工方案。这种预先的规划和调整不仅提高了工程质量,还有效降低了成本。BIM技术还能够对工程成本进行更精准的把控。在材料采购环节,通过BIM模型的精确计算,可以准确确定所需材料的种类和数量,避免因采购过多或过少导致的成本浪费。在施工过程中,BIM技术还能够实时跟踪项目进度和成本支出情况,及时发现并解决问题,确保项目在预算范围内顺利完成。此外,BIM技术在防止工程实施过程中的违规行为方面也具有积极意义。通过BIM模型的透明化和可追溯性特点,项目参与者可以清晰地了解项目的各项信息和资金流向情况,有效防止了违规行为的发生。

乡村振兴背景下BIM技术在农村建筑改造中的具体应用

BIM技术实现旧房改造的二维到三维转变

  在传统的建筑设计中,二维图纸是主流的设计表达方式。然而,这种方式在处理复杂的空间关系和建筑造型时存在很大局限性。BIM技术的引入,实现了从二维空间向三维空间的转变,为设计师和工程师提供了一个更加直观、全面的设计环境。通过BIM技术,可以将建筑的内部空间、外部造型以及规划系统的功能整合到一个相互关联的三维逻辑系统中。这不仅使得设计师能够在规划阶段就充分考虑到建筑空间的实际情况,而且通过三维模型的呈现,可以更加直观地发现问题和缺陷,提前解决在二维空间中难以察觉的问题。借助BIM技术可构建Revit模型。这一模型的精度高达LOD400(±1cm误差),这对于提高建筑施工和管理的效率,提升项目工程师对整个项目团队的监督能力具有显著作用。此外,三维模型还为项目组与居民之间的沟通提供了便利。项目组可以直接根据居民的需求进行房屋建造,从而彻底解决施工人员与居民之间的沟通难题,建造出真正符合农村居民需求的新房屋,提升农村建筑改造的民众满意度。

BIM技术在项目早期规划中的应用

  BIM技术在项目早期规划中的优势显得尤为突出。利用BIM技术,可以因地制宜地进行空间规划,最大化地利用有限的土地资源。同时,在项目开始之前,通过BIM技术对项目的整体设计、环境等信息进行建模和直观呈现,可以帮助决策者更全面地了解项目的实际情况。此外,BIM技术还可以根据实际参数创建三维模型,直接生成所需材料的名称、数量和技术数据等信息。这不仅为项目的成本估算提供了准确的依据,也帮助决策者和村民更高效地估算项目成本。通过前期规划,可以避免过度投入及资源浪费,这对于后续工程项目的顺利开展具有重要的保障作用。

BIM技术的可持续设计与多平台协作能力

  BIM技术不仅提供了强大的建模功能,还支持多平台协作,使得建筑工程师能够选择最合适的软件来执行任务。随着设计的推进,可以有机整合各种软件平台,如Navisworks、Revit和CAD等,以最大限度地发挥旧房改造模型的价值。这种多软件协同的工作方式不仅提高了工作效率,还确保了设计的一致性和准确性。同时,BIM技术还支持与结构分析软件的双向交互,使得设计师能够直接在结构计算软件中分析模型并生成结果,无需在分析软件中进行二次建模。这不仅节省了设计师的时间和精力,还确保了分析结果与当前设计的匹配性。

BIM技术在装配式建筑与节能环保设计中的应用

  根据《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231要求,装配式预制件安装误差应控制在±3mm。在农村建筑改造中,装配式建筑已成为一种趋势。BIM技术在装配式建筑中的应用可以有效减少工程师的时间和技术成本。通过BIM技术进行项目设计,可以直观地实施工作和项目管理,并提供准确的信息支持。同时,利用Pkpm-pc建模功能可以模拟预制件的施工过程,提前发现并解决可能出现的问题,从而完善施工方案并降低成本。此外,在环保节能方面,BIM技术也发挥着重要作用。通过BIM技术进行能耗分析,可以选择最适用、最环保节能的结构材料。同时,还可以利用BIM技术明确建筑朝向、进行建筑热工设计和优化采光设计,从而有效提升能源利用效率,并展现环保节能理念的实际应用。这些举措不仅有助于推动超低能耗建筑的发展,还符合当前社会对可持续发展的追求。

农村建筑改造中的BIM技术应用案例

BIM技术在乌镇项目不同阶段的应用

  在乌镇项目中,BIM技术展现了其强大的实力和广泛的应用前景。从规划展示到建筑设计,再到施工监管,BIM技术都发挥了重要的作用。在乌镇项目中,BIM技术的应用有效减少了设计冲突,共计23处,施工周期从180天缩短至140天,效益显著。

  1.规划展示,构建乌镇全三维城市数字模型系统

  在乌镇项目的规划展示阶段,设计团队引入了DMS数据模型系统,这是一个基于地理信息的三维可视化软件平台。通过这一系统,乌镇的全三维数字城市模型得以完美呈现。参观者能够以360°的全方位视角,沉浸式体验乌镇未来的城市设计蓝图。这种直观、全面的展示方式,不仅能让专业人士深入理解规划细节,也能让普通民众清晰地感受到乌镇未来的风貌,从而极大地提升了规划展示的效果。

  2.规划决策,搭建公众参与平台的创新应用

  在规划决策阶段,设计团队巧妙地将DMS与微信结合,创建了规划公众参与平台。这一创新举措打破了传统规划决策中信息不对称的壁垒,让公众能够便捷地参与到规划决策中来。通过微信平台,公众可以自由地发表对规划的看法和建议,这些意见将直接反馈给决策者,实现了规划设计者、政府管理者与群众之间的有效互动。这不仅丰富了公众参与的内涵,也提高了规划决策的科学性和合理性。

BIM技术在龙门市天堂山乡项目设计中的多维应用

  在建筑设计阶段,BIM技术同样展现了其强大的实力。以广东省惠州市龙门县天堂山乡项目为例,设计团队从设计开始阶段就采用了基于BIM技术的Revit软件,通过精细化的模型建模、规范化的构件材质命名以及数据化的工程量统计,设计团队实现了造价的实时控制。这不仅有效解决了精准控制造价这一难题,还为项目的顺利推进提供了坚实的资金保障。同时,便携式BIM三维模拟展示的应用也极大地提升了施工的准确性。通过结合前期精细设计的BIM模型与IPAD等便携式设备,设计团队改变了传统依靠二维图纸监督施工进度的模式。这一技术的应用让项目的造价误差率从5%降至1%,便携式BIM设备使施工精度提升92%。此外,远程实时监控的应用也进一步提高了施工监督的效率。通过沿用设计阶段的BIM模型成果来模拟摄像头的放置位置,并连接现场的实时监控摄像头,设计团队可以更直观地掌控现场施工进度,并实现远程监管。这种远程监控方式打破了时间和空间的限制,使得设计人员即使不在现场也能实时掌握施工情况,及时发现并解决问题。

  随着BIM技术的不断应用推广,其在农村建筑改造中发挥的作用越来越突出。从二维到三维的技术升级、早期项目规划、可持续设计与多平台协作,到装配式建筑、节能环保设计的落地应用,都充分展示了BIM技术的强大功能和广阔前景。其不仅通过三维可视化模拟提前发现并规避施工冲突,减少返工损耗、节约成本,更以全过程数据集成打破信息壁垒,助力多方高效协同;在成本控制上,BIM的精准算量与动态跟踪,能有效避免材料浪费与违规操作,保障资金合理使用。在乡村振兴背景下,BIM技术通过三维建模、全周期模拟为民居适宜性改造提供科学高效的技术支撑:既通过减少返工、需求可视化提升改造质量与居民满意度,又为可持续发展与资源集约利用注入新动能,成为推动农村建筑现代化的重要引擎。

  2024年度江苏高校哲学社会科学研究一般项目“乡村振兴背景下基于BIM技术的农村民居适宜性优化改造研究”(项目编号:2024SJYB0972);江苏省高职院校教师企业实践培训项目资助(编号:2025QYSJ061)。

  终审:魏文源

  监审:冯莉

  编校:李晓亚

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