西京学院省级大创项目《营造“住有所居”的良好回乡环境:BIM+装配式助力低碳窑洞改良成本研究》的顺利开展及取得的显著成果,不仅体现了团队在传统建筑与现代技术融合方面的创新探索,也为乡村可持续发展和生态环境保护提供了新思路。

窑洞是我国黄土高原地区的一种传统乡土民居建筑,由穴居发展而来。按照布局与结构形式,窑洞一般分为靠崖式窑洞、下沉式窑洞、独立式窑洞三种类型,主要分布于我国陕西、山西、宁夏、甘肃、河南西部等地。面对“传统窑洞建筑”自身存在的安全性低、潮湿阴冷、光线昏暗、通风不良和虫患伤人等先天性缺陷,如何从建筑全生命角度打造低碳窑洞的地方名片,从而促进当地吸引人才回乡发展,成为现在面临的一个难题。

随着国家九部委联合印发《“我的家乡我建设”活动实施方案》,旨在充分调动广大农民群众和各方人士建设家乡的积极性、主动性和创造性,推动人才下乡、资金下乡、技术下乡,汇聚各方力量建设宜居宜业和美乡村。建筑信息化模型,实现建筑消耗量数字化。利用现代化技术,做好人工、材料、机械等市场化成本资源配置,提升人民群众物质文化生活,践行“低碳”发展,真正实现改善窑洞居住环境,助力乡村振兴,做好人才回流的长远目标。基于低碳理念提出窑洞节能改造设计策略,通过软件设计及测算,探究不同改造方案装配式优化及成本测算量。

利用新型建筑工业化技术,实现“多项目、快进度、好质安、省成本”目标。新型建筑工业化是指通过新一代信息技术驱动,以工程全生命周期系统化集成设计、精益化生产施工为主要手段,整合工程全产业链、价值链和创新链,实现工程建设高效益、高质量、低消耗、低排放。通过装配式模板,节能太阳板及空间功能改变等,解决窑洞安全性、防潮问题、建筑能耗问题、室内空气流通、室内阳光入射问题,并完成低碳成本模型。

本项目通过实地勘察、村民访谈、问卷调查和拍照测绘等方法,摸清本地区当地的气候环境、社会经济、人文历史等基本信息。对传统窑洞民居的院落形式、空间布局等建筑特征进行分析,发现其主要存在的问题,为改造提供成本思路。系统地梳理新型建筑工业化技术在窑洞设计中的应用,结合国内外乡村民居改造成本与再利用的典型案例研究,梳理优化改造中的优势及消耗量指标。

据悉,该课题研究小组由西京学院工程造价专业的黎彬彬、唐芯花蕊、郭书宇、张轩及张书皓五位本科生组成。通过装配式建筑数字技术应用研究进行系统性分析窑洞成本及消耗量指标的研究,实现乡村振兴实施,改善住房环境和农村设施及绿化环境,助力回乡人员“回得来、留得住”。实现专业内容与实践内容的协调,使用BIM和装配式技术进行特色建筑窑洞改良的数据的优化和完善。