BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑改造的探討

李冕

摘 要：建筑改造的由原有結(jié)構(gòu)性加固改造提升到建筑綜合性能、空間環(huán)境、可持續(xù)使用功能等全面改造，針對(duì)建筑改造中存在的建筑圖紙信息缺失、信息精確度差、信息利用率低等問(wèn)題，介紹了BIM技術(shù)在建筑改造中的優(yōu)勢(shì)，BIM技術(shù)基本能夠有效解決建筑改造中的問(wèn)題，促進(jìn)建筑的改造再利用進(jìn)入良性的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑改造

1 建筑改造存在的問(wèn)題

建筑原始文件是建筑改造時(shí)重要的信息，一旦發(fā)生因?yàn)閳D紙保存時(shí)間過(guò)久或圖紙保管單位的變更等外界因素導(dǎo)致建筑物原始文件缺失，在改造初期造成極大的困難。盡管可以通過(guò)后期測(cè)試和識(shí)別來(lái)補(bǔ)充建筑信息，但是難以保證依靠該方法獲得建筑構(gòu)件信息的準(zhǔn)確性。由于非標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)符號(hào)，不準(zhǔn)確的尺寸或不同專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師之間的施工變更信息等。這些因素在一定程度上限制了建筑改造過(guò)程中數(shù)據(jù)的可靠性和可用性。手工提取圖紙文檔信息信息存在提取速度慢，效率低等問(wèn)題，原始建筑設(shè)計(jì)圖紙，施工方案中信息的提取和改進(jìn)以及使用和維護(hù)是建筑改造初期最突出的問(wèn)題。建筑施工管理工作量大，效率低的主要原因是設(shè)計(jì)階段和施工階段缺乏信息。[1]

在建筑物翻新設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于原有建筑結(jié)構(gòu)體系或環(huán)境的局限性，很難協(xié)調(diào)各種專(zhuān)業(yè)建筑物綜合性能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。每個(gè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的信息都阻礙了建筑設(shè)計(jì)的深化。改造后，建筑物仍可能存在使用環(huán)境惡劣，空間不合理等問(wèn)題。建筑改造應(yīng)根據(jù)建筑檢查，評(píng)估和評(píng)估的結(jié)果，充分考慮原建筑的各種不利因素，最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)建筑的綜合改造。

2 BIM技術(shù)在建筑改造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著技術(shù)和建筑技術(shù)的進(jìn)步，綠色建筑，智能建筑和可持續(xù)建筑逐漸進(jìn)入公眾視野。建筑改造的概念已從原有的結(jié)構(gòu)加固升級(jí)為建筑的綜合性能，空間環(huán)境，可持續(xù)利用功能和運(yùn)行能耗。重建后的建筑最終將滿(mǎn)足人們的工作和生活需求，增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。隨著B(niǎo)IM技術(shù)和管理模式的成熟，BIM技術(shù)可以充分利用現(xiàn)有條件，節(jié)約建設(shè)項(xiàng)目的能源資源。優(yōu)化建筑的日常維護(hù)計(jì)劃，使其在建筑改造中越來(lái)越受歡迎。

BIM技術(shù)在建筑改造中的應(yīng)用范圍主要包括建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用，建筑工程的應(yīng)用，工程造價(jià)控制的應(yīng)用以及建筑運(yùn)維管理的應(yīng)用。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑改造過(guò)程中，應(yīng)用了更多新技術(shù)，并且隨著 BIM在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)建筑信息模型的正確性，即時(shí)性，管理權(quán)限和歸屬性提出了更高的要求，但國(guó)內(nèi)外沒(méi)有制定基于 BIM的建筑實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)BIM技術(shù)在建筑中的廣泛應(yīng)用也有一定的局限性。隨著B(niǎo)IM技術(shù)理論和技術(shù)發(fā)展的不斷完善，各國(guó)也在積極制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指南，這也將促進(jìn)BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的進(jìn)一步完善。[2]

3 BIM技術(shù)在建筑改造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)的特點(diǎn)是豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)，面向?qū)ο螅悄芎蛿?shù)字參數(shù)。在整個(gè)建筑生命周期內(nèi)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，施工和運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行綜合協(xié)同管理。BIM技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化建筑信息，使建筑物的直觀顯示和建筑信息的綜合管理，提高信息存儲(chǔ)安全性和信息利用率。在建筑改造過(guò)程中，BIM信息模型可以實(shí)現(xiàn)建筑改造過(guò)程中各個(gè)專(zhuān)業(yè)和階段的信息共享。提高改造效率，縮短建筑改造周期，優(yōu)化改造后的性能。BIM模型包含設(shè)施中的所有系統(tǒng)和設(shè)備，并且可以大大減少相關(guān)的技術(shù)信息。在操作和維護(hù)管理過(guò)程中查詢(xún)，定位和查找設(shè)備相關(guān)信息的過(guò)程中消耗的人工成本。基于BIM技術(shù)的建筑數(shù)據(jù)模型可以為未來(lái)的建筑安全檢查，維護(hù)和維修，改造和擴(kuò)建提供準(zhǔn)確的施工數(shù)據(jù)和歷史維護(hù)信息記錄。增強(qiáng)建筑的可持續(xù)性。

BIM集成數(shù)據(jù)模型可以在建筑物翻新過(guò)程中實(shí)現(xiàn)各個(gè)專(zhuān)業(yè)和階段的信息共享，提高信息利用率，減少重復(fù)性工作量。可視化和參數(shù)化設(shè)計(jì)環(huán)境提高了建筑綜合改造的效率，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)型效果。主要基于BIM信息的可視化，3D動(dòng)態(tài)表達(dá)和其他功能可以直觀地表示建筑物的約束，使設(shè)計(jì)過(guò)程中的建筑改造成果更加生動(dòng);BIM輔助建筑設(shè)計(jì)，仿真分析和協(xié)同工作模式下的參數(shù)化設(shè)計(jì)，可以通過(guò)改變建筑物的布局或建筑材料，快速優(yōu)化設(shè)計(jì)和比較。大大提高建筑綜合改造設(shè)計(jì)的效率;基于 BIM技術(shù)，可以在虛擬條件下檢測(cè)每個(gè)專(zhuān)業(yè)人員的碰撞情況，完成施工圖的深化，減少設(shè)計(jì)變更和施工返工，準(zhǔn)確定位待加固或開(kāi)放的建筑物。[2]

在施工組織規(guī)劃和施工過(guò)程管理過(guò)程中，BIM技術(shù)可以在設(shè)計(jì)階段有效利用建筑信息，減少建筑信息重復(fù)進(jìn)入的工作量;基于BIM的建筑信息模型將構(gòu)件時(shí)間信息添加到施工仿真中，可以提前發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，為安裝工程施工順序的布置提供參考;基于BIM模型，可以通過(guò)篩選模型中的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)子類(lèi)建筑材料的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，并為站點(diǎn)規(guī)劃的設(shè)計(jì)和布局提供數(shù)據(jù)支持;基于 BIM建設(shè)模型并與其成本信息相關(guān)聯(lián)，在連續(xù)監(jiān)測(cè)和補(bǔ)充現(xiàn)場(chǎng)情況的情況下，可以及時(shí)掌握情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物翻新過(guò)程的進(jìn)度，資源和成本的動(dòng)態(tài)控制。BIM模型包含設(shè)施中所有系統(tǒng)和設(shè)備的精確布局以及相關(guān)技術(shù)信息。3D BIM完井模型可用于確定建筑設(shè)備的確切位置，如機(jī)械，HVAC，供水和排水，以及強(qiáng)電和弱電。并可同時(shí)傳輸或顯示運(yùn)維管理所需的相關(guān)技術(shù)信息，可大大提高設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的工作效率。基于BIM技術(shù)的運(yùn)維管理可以使設(shè)備智能化，人性化，不僅可以提高設(shè)備和設(shè)備的運(yùn)維管理效率。它還可以大大降低查詢(xún)，定位和查找設(shè)備相關(guān)信息過(guò)程中消耗的人力成本。基于BIM的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理可以簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化建筑運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理流程，并將BIM與物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)相結(jié)合。通過(guò)對(duì)建筑物內(nèi)部空間環(huán)境的監(jiān)測(cè)，應(yīng)及時(shí)采取措施控制，維護(hù)和管理機(jī)械系統(tǒng)和設(shè)備。顯著提升建筑使用品質(zhì)等。此外，基于BIM技術(shù)的建筑數(shù)據(jù)模型可以為未來(lái)的建筑安全檢查，維護(hù)和維修，改造和擴(kuò)建提供準(zhǔn)確的施工數(shù)據(jù)和歷史維護(hù)信息記錄。增強(qiáng)建筑的可持續(xù)性。

4 結(jié)論

鑒于建筑物翻新缺乏原始信息，信息準(zhǔn)確性差，信息利用率低，建筑物運(yùn)行維護(hù)管理不足，根據(jù)建筑物的實(shí)際情況，基于 BIM技術(shù)，在建筑物改造方案，施工管理等設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，建立信息數(shù)據(jù)模型。建筑改造可視化設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)管理，碰撞檢測(cè)間隙優(yōu)化，節(jié)能，合理施工方案組織設(shè)計(jì)，施工進(jìn)度管理，材料資源監(jiān)測(cè)等方面顯著提高了翻新建筑的質(zhì)量。BIM技術(shù)基本上可以解決建筑改造中存在的問(wèn)題，促進(jìn)建筑物的改造和再利用進(jìn)入良性發(fā)展過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]高曉宇.既有房屋建筑綜合改造工程全過(guò)程分析[D].北京建筑大學(xué)，2015.

[2]李亞?wèn)|，郎麵川，吳天華.現(xiàn)場(chǎng)掃描結(jié)合BIM技術(shù)在工程實(shí)施中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2012，18-22.