BIM技術在舊建筑改造中的應用優勢探析

王鈺

摘要：BIM技術在信息化時代下對建筑業起到非常重要的影響，在部分領域內BIM技術都有所涉及。當前，在舊建筑改造中的應用能滿足綠色建設發展的要求。雖然BIM技術在舊建筑改造中要順應時代的發展，但也要從改造主體出發，細致介紹改造中的細節。基于此，文章概述了BIM技術對建筑物改造的具體實施流程以及分析了其應用的要點，目的是推進國內建筑業的節能發展，提升其信息化的發展速度，進而為舊建筑物改造中BIM技術的使用提供參考。

關鍵詞：BIM技術；舊建筑改造；應用優勢；探析

BIM技術是信息化時代下建筑行業發展的新趨勢。當前，在很多范圍內已經取得了具體的發展。使用目標范疇是在全壽命周期內使用信息工程模式，提升具體的BIM使用效果。故此在提升項目管理水平的前提下，降低原有工程項目開發成本投入，提升原有的項目投資效益，在滿足信息質量的前提下，完善好項目能源的資源節約與利用。

一、BIM的概念簡述

BIM即建筑信息模型，由于工程建設行業最近幾年提出了很多新的技術，BIM技術的出現能夠改善現有的工程項目協作模式，且能引發一場曠日持久的工程建設改革。

BIM是建立三維模擬圖形，將工程建筑行業由原有的二維平面時代帶入到三維立體時代，并利用數字化模型技術，為該模型提供信息資源數據庫。數據庫內不僅要描述建筑幾何構建信息、專業狀態化信息、更有非構件信息，通過這些豐富的建筑模型，能提升信息集成化狀況，從而為三維建筑方提供信息交換與共享平臺，這些工程項目不但能增加建筑工程方的效益，也能增加建筑生命周期效率，提升整體建筑質量。

二、舊建筑物改造的現狀

我國的建筑節能理念正在持續性更新，由于建筑節能技術和相關的研究發展已經有較大的發展。自從20世紀開始，我國的建筑發展始終奉行三步走戰略，第一步是從1986年開始實施30%的節能目標；第二步是從2000年開始實施50%的節能標準，第三步是從2005年開始天津等大型城市以及沿線發達城市都要執行65%的節能標準，且該改造標準正在以持續穩健的步伐前行。

隨著我國建筑總量的逐年加大，建筑能耗正在急劇增多，改造中部分條件也將受到影響。部分建筑物由于圍護結構老舊，導致結構的熱工性能或者暖通空調系統不能滿足現行的標準化要求，所以就要結合建筑物的實際情況進行分析和研究，確定合理改造方案后，運用BIM技術在項目的規劃和設計上的應用能力，讓施工或者運維的應用更為廣泛，并為BIM技術的舊建筑改造提供新的思路和想法。

三、BIM技術的舊建筑物改造流程

（一）BIM在項目規劃階段的應用流程

舊建筑物改造會受到很多因素影響。如，建筑物周邊的現狀。在人員無法控制的情況下，項目改造量化較難的情況下，可以建立以BIM模型為主的可視化技術。由于該模型的仿真性能較好，能改造項目方案的決策以及規劃，并對其提供有利的實施條件。如圖1所示，項目建筑中原有的建筑在工程擴建時要標識原有的擴建圖，既在原有的辦公樓或者員工宿舍樓上擴建辦公區域，然后在項目進行規劃的時候擴建整個辦公樓的面積。該擴建方案的制定，能對園區的風景環境或者人的居住場地產生影響。故此，可以通過BIM模型為該項目搭建風場環境用以模擬原始的模型，在進行全部園區風場環境模擬的時候能獲悉全部信息。擴建辦公樓以后，園區內的辦公樓或者員工宿舍之間的風場風速應做到適中。如在人員活動區域的1.5m處，風的速度集中與0.6～3.9m/s，在整個過程中為更好的滿足風速要求，就應為項目改建提供有力的模擬驗證。

項目投資以及規劃階段，應結合建筑物的BIM模型標示現有的數據圖形，然后利用原有擬建工程項目中的相似點進行工程數據改造。比如項目所在地的基本建材或者人力的價格統計，還有在進行模擬輸出的時候要完善類似于工程的單方面造價信息等內容，在使用BIM模型技術的時候可以改造項目的總投資額度，然后在對項目開展規劃，這樣就能在項目的決策階段為其提供有效的數據支持。

（二）BIM技術在項目設計階段的具體應用

相較于傳統的CAD技術，BIM技術主要是使用Revit設計軟件滿足其三維可視性的效果圖。所有的設計均應擺脫原有平面立體剖面圖，并建立二維模式圖。作為設計人員進行三維平面圖設計的時候就要在同步產生三維可視圖的前提下，結合現有的設計要求做部分效果圖的渲染和建筑設計的仿真，這樣能全方位的觀察建筑物，做到建筑的全方位修改。

針對當前建筑物改造的既定方案，其中維護結構的節能改造以及空調，供暖的節能改造等都要做系統化操作。就冷熱源系統改造為例，從冷熱源改造的角度探尋問題，原有的冷熱源機房改造中由于空間受限，設備或者管道在進行改造的時候有很多工作內容有待完成，相較于新建的建筑物的復雜性較大。但若使用BIM技術就能解決這一現狀。第一，BIM自身是一種可視化的三維可視圖，改造過程中要做好實際的情況考察，了解到具體的情況以后做好具體內容跟進，避免改造的面目全非，要通過改造做好具體的內容規劃，使改造只是在原有的基礎上進行變動，避免大范圍的改造，浪費人力和物力；第二，針對改造我們能夠獲悉BIM模型中包含了很多建筑物的幾何屬性，特別是物理使用功能方面，不同信息的輸入能讓改造的可視化增大，其中可視化模型也會隨著BIM設計模型的改變而進行動態化更新，其設計模型不僅能滿足改造的需求，同時也能為施工提供重要的參考依據，這樣就能讓可視化與建筑設計的動態具有一致性。

（三）項目施工中BIM技術的應用

項目施工階段對于舊建筑的改造非常重要。在對舊建筑進行施工改造的時候，各項要求都極為嚴格。例如在資源與成本的控制上要合理管控，防止資源浪費與成本攀升。對項目進度要嚴格監管，每一個環節都要按期或盡量提前完成。由于每個項目都有不同的情況出現，因此傳統經驗式的施工計劃往往在實際施工過程中不能達到預期目標，工期常常被拖延。導致整體施工進度計劃的差異性非常大，最終導致整體施工成本超出原有計劃。

BIM技術能夠在施工階段發揮重要的作用。首先，BIM建模可以為施工方提供可視化展示，能夠清晰、準確表明改造方案中的要點。因此，當施工過程中如果出現了特殊情況，項目方與設計方可以在模型中進行最準確、最快速的溝通和改進。其次，BIM技術可以模擬出舊建筑在改造施工過程中的關鍵節點以及每一個環節的具體施工進度，并附加具體的施工工藝和技術模擬。BIM技術的應用能夠有效把控施工進度，同時也為成本的控制工作提供了有力的技術支持。能夠為把控實際施工效率以及提高管理工作的質量提供幫助。

（四）BIM在項目運維階段的應用

舊建筑物改造完成以后，為實現建筑物的高效或者節能，就需要通過驗證期，將改造效果作為重要的參考。通常，舊的建筑物改造主要是在BIM規劃階段通過不同的方案進行比較，特別是在設計階段的建模開發以及應用的時候，為更好的實現施工模型的深化變革，就要在舊建筑改造的過程中。以BIM技術為基礎，進行建筑運維的研究，結合現有的改造過程對空調、供暖、照明等系統進行可再生能源建筑應用系統性的規劃建設與運行管理。

（五）BIM在舊建筑設計中的協同設計

協同設計，即網絡化的設計溝通方式。協同設計是要建立共享資源庫，讓設計人員能獲得一份完整的系統圖，可以了解到整個設計的系統狀況。若能對系統的整體規劃有著直接的了解，在進行改造的時候就能結合具體的設計方案進行改動，可以保有原設計的精髓，加入實用性的內容。借用網絡的形式，管理軟件的運行，然后讓項目組成員按照自己的角色登陸系統，保證成果的唯一性，滿足科學化的設計流程管理。并結合設計行業的特殊性，可以在CAD平臺上開發協同工作軟件，滿足共享平臺的建設要求。BIM系統的使用，讓不同地域的設計師處于同一設計空間內討論設計細節和設計內容，然后借助網絡高效的完成任務，及時解決出現問題的部分。

四、BIM技術的應用實例

以小型的住宅，就舊建筑改造未來建筑為例，借此分析BIM技術應用到建筑設計中的應用效果和要點。探究BIM融入到建筑設計中的不足之處，認知新技術的優勢性，探究傳統設計方案的優勢和劣勢，并將其應用到新的建筑設計使用中。

該住宅是一座兩層小型別墅，雖然整體建筑物的面積不大，但麻雀雖小五臟俱全，內部設施完整，空間分布合理。該項目需要利用Autodesk內的Revit軟件創建BIM物理模型，需要在較短的設計周期內建立拓展項目深度，對接不同部門和專業，讓該建筑物成為可以施工建造的產品。

別墅建造的模型如圖2所示，其中該別墅的建設由兩方面主體構成，建筑師建立模型和結構工程師構造建筑結構，只有這兩方相互配合，共享基礎性數據信息，才能保障別墅住宅的質量和使用效能。Autodesk Revit平臺工具能夠在短時間內幫助工程師創建結構模型，根據被送往現場的施工圖，檢查協同問題。

Autode Revit Structure 運用建筑信息模型（BIM）技術，其中運用到的數據、圖紙、明細都是數據庫內共享的信息。建筑團隊處理項目時，要結合實際狀況優化現有設計方案時，均要變更建筑結構。若沒有此系統平臺，這種變更就要通過信息傳遞的方式進行傳輸，不但實時性不好，且傳遞過程中信息數據容易丟失，接受方很有可能接收不到完整數據，出現設計誤差。但Autode Revit Structure中的參數若出現變更能將所有的項目都反饋到數據可視圖內，反饋的項目信息包括：模型可視圖、圖紙、明細表、截面圖、平面圖，網絡實時更新的方式，能夠讓變更方及時查看變更狀況，了解信息和數據變更情況，有問題能及時的解決和處理，使設計與文檔做到和諧統一。

五、結語

通過上文的分析可知，基于BIM技術的建筑改造與傳統的舊建筑物改造相比較，能更好的節約成本，做好資金的把控，從而實現建筑物的最優化發展。通過全方位的了解舊建筑物情況，能細致的看到建筑物中設計的不合理之處，通過細節改動和優化，實現其能源節約的成效，滿足建筑在整體節能設計中的應用價值，提升BIM技術在建筑物中的具體使用價值，實現高新技術的舊建筑改造能效，從而讓舊建筑物改造進入到新的“篇章”。

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（作者單位：浙江財經大學）