BIM 技術在老舊小區外立面改造項目中的應用分析

譚小聰 劉易衡 曾 東 周 濤 王 彪

隨著城市發展和人口增長，老舊小區更新成為城市更新的重要議題。外立面改造是改善老舊小區整體形象和居住環境的重要措施，但是傳統的外立面改造方式存在諸多問題。基于此，本文分析了建筑信息模型BIM 技術在老舊小區外立面改造項目中的應用，探討了BIM 技術在項目各階段的應用方法，通過實際案例評估和分析應用效果，以期為城市更新提供參考和借鑒。

1 BIM 技術的優勢及在城市更新中的應用實例

1.1 BIM技術的優勢

在城市更新中，BIM 技術以其獨特的優勢得到廣泛應用。BIM 技術以數字化為基礎，將建筑信息模型建立為統一數據庫，實現建筑信息集成和共享。通過三維建模和可視化功能，BIM 軟件能夠直觀且真實地展示建筑信息，便于利益相關者溝通和協作。此外，BIM 技術具有數據交互和分析功能，能夠模擬和分析建筑信息并進行優化，為決策提供科學依據[1，2]。

1.2 BIM技術在城市更新中的應用實例分享

在江西省景德鎮市某老舊街道外立面改造項目中，將BIM 技術應用于設計、施工和運營階段。在設計階段，利用BIM 技術建立了完整的建筑信息模型，實現了設計人員和利益相關者之間的協同和溝通，提高了設計效率和溝通準確度。在施工階段，將BIM 技術與施工管理軟件相結合，監控和協調施工過程，保證施工質量，確保項目按時完工。在運營階段，采用BIM 技術建立設備管理信息模型，能夠幫助運維人員維護和管理設備，提高了設備管理效率，從而保證設備的可持續性。

在江西省南昌市某老舊小區外立面改造項目中，將BIM 技術應用于規劃和設計階段。建立三維模型并進行模擬分析，為改造方案設計提供詳細的建筑信息。在設計過程中，通過BIM 技術實現了不同專業的協同，提高了設計工作的整體性和協調性。在該項目改造完成后，建立了改造后的建筑信息模型，為項目運維和管理提供了可靠支持。

在湖南省長沙市某商業街外立面改造項目中，將BIM 技術應用于項目全生命周期管理。項目團隊通過BIM技術建立了完整的建筑信息模型，實現了信息集成和共享。在前期規劃和設計階段，設計師利用BIM 技術進行方案模擬、分析和優化，提高了設計質量和效率。在施工階段，BIM 技術結合先進的施工管理軟件，實現了施工過程可視化，通過協調減少了施工錯誤和沖突。在項目運營和管理階段，BIM 技術為設備維護提供了可靠數據，提高了設備的可持續性和運維效率。

以上案例證明將BIM 技術應用于城市更新項目具有良好效果。BIM 技術通過集成和共享建筑信息，提高了設計和施工效率，實現了規劃師、設計師和施工人員之間的協同，提高了項目質量，為城市更新的可持續發展提供了支持。

2 城市老舊小區現狀及外立面改造的意義和目標

2.1 城市老舊小區現狀

改造城市老舊小區是城市更新的重點。城市老舊小區通常建于20 世紀早期或中期，其建筑和設施已經老化，存在許多問題：

1）建筑存在老化和破損問題。外墻出現裂縫、脫落、剝離以及破損等問題，導致墻體結構不牢固，存在安全隱患。此外，外墻材料老化和褪色，已無法滿足現代人的審美要求。

2）設施陳舊。電線老化和排水系統不暢等問題不僅影響居民生活質量，也會增加維修和維護成本。

3）居住環境惡劣，存在噪聲和空氣污染等問題。例如，臨街居民面臨噪聲污染問題；室內通風不暢導致室內空氣質量下降等。

4）缺乏公共設施和公共空間。例如，老舊小區缺少公共綠地和公共停車場，給居民生活帶來不便。

因此城市老舊小區面臨建筑老化、設施陳舊和居住環境惡劣等問題，嚴重影響居民生活質量和城市形象，急需進行外立面改造和綜合整治[3]。

2.2 外立面改造的意義和目標

外立面改造是改善老舊小區整體形象和居住環境的重要措施。通過立面設計以及改造外墻材料和顏色等，可以提升建筑的美觀度、耐久度和功能性，進而改善居民生活質量和提高城市整體形象。外立面改造的目標是通過改善外立面的設計和材料，提升建筑外觀質量，增加立面功能性，提高居民生活質量，增加城市吸引力和競爭力，改善城市形象，推動城市可持續更新[4]。

3 BIM 技術在老舊小區外立面改造項目中的應用

BIM 技術在城市外立面改造項目中的應用涵蓋了項目前期規劃和設計、施工過程以及項目運維和管理等階段。

3.1 BIM技術在項目前期規劃和設計階段的應用

在項目前期規劃與設計中，將BIM 技術與無人機結合，是城市外立面改造項目的創新之舉。此方法利用無人機高空拍攝和數據采集能力，結合BIM 技術建模和協同功能，使規劃和設計工作更加全面、精確和高效。

1）無人機高空拍攝可獲取大范圍項目區域的實時影像和地形數據，為三維建模提供數據支持。無人機還可捕捉建筑物的細節和現狀，為后續設計和改造提供準確的基礎數據。

2）將無人機采集到的影像和地形數據導入BIM 軟件，快速生成建筑三維模型，并進行精確測量和分析，如圖1 所示，不同專業的設計師在同一BIM 平臺協同工作，不僅能夠進行信息共享和實時溝通，還能提高工作效率和質量。

圖1 根據無人機數據建立三維模型（來源：軟件界面）

3）通過BIM 技術模擬改造方案并進行可視化展示，使利益相關者能夠直觀地了解改造效果，以便更好地理解和參與項目，為決策提供參考，如圖2 所示。

圖2 模擬改造方案并進行可視化展示（來源：軟件界面）

3.2 BIM技術在施工過程中的應用

在城市外立面改造施工過程中，BIM 技術發揮著重要作用。首先，BIM 技術能夠協助施工團隊規劃和管理施工進度。通過建立BIM 模型可以提前規劃施工過程并制定施工計劃，實時監控施工進展，有助于提高施工效率和準確度，避免延誤工期。其次，將BIM 技術與虛擬現實技術和增強現實技術相結合，能夠幫助施工團隊模擬施工過程。施工人員通過在虛擬環境中模擬施工，能夠提前發現和解決問題，減少施工錯誤和沖突。最后，BIM 技術可以幫助施工團隊管理和追蹤施工材料和資源，提高材料使用效率，減少資源浪費。

3.3 BIM技術在項目運維和管理中的應用

BIM 技術能夠為外立面改造項目的運維和管理提供重要支持。首先，BIM 技術可以幫助運維人員維護和管理設備，將設備維護信息嵌入建筑信息模型，實時檢測設備狀態并進行維修提醒，提高設備的運行效率和可持續性[5]。其次，BIM 技術有利于管理和更新設備資產。通過建立建筑信息模型，收集和管理設備信息，如設備安裝日期和維修記錄等，為管理設備資產提供便利。最后，BIM 技術可以幫助業主進行建筑設施的可視化管理。業主通過BIM 模型，可以直觀地查看和管理建筑設施狀態，識別并解決問題，制定有效的維護計劃。

4 項目成果評估和展示

案例位于江西省南昌市老城區，為南昌市政府“一縱一橫”道路建筑立面綜合整治項目，總長約9 km。該項目的目標是通過對城市風貌實施全方位整體提質改造，打造南昌城市發展軸。項目施工范圍為建筑立面改造、建筑夜景亮化及其配套工程。

南昌市老城區面臨建筑老化、設施陳舊和居住環境惡劣等問題，因此需要進行外立面改造和綜合整治。在建筑立面綜合整治工程中應用BIM 技術，有效協助規劃師、設計師、施工團隊以及運維人員開展工作，提高了項目效率和質量，減少了錯誤和成本浪費，促進項目的可持續發展。

通過改造和整治，建筑外立面的平整度和裂縫得到了改善，如圖3 所示。通過居民訪談和問卷調查等方式調查改造工程滿意度，調查結果顯示居民對改造后居住環境的舒適度、噪聲控制和污染控制等方面較為滿意。

圖3 項目部分成果展示（來源：作者自攝）

5 結語

在城市外立面改造項目中，BIM技術的應用為項目規劃、設計、施工和運維等階段提供了重要支持。在規劃和設計階段，通過BIM 技術能夠準確獲取建筑信息，實現不同專業的協同和溝通，模擬設計方案并進行分析和優化，從而提高設計效率和質量。在施工過程中，利用BIM 技術可以規劃施工進度和模擬施工過程，能夠提高施工效率和準確度。在項目運維和管理階段，BIM 技術能夠支持設備維護和管理，管理設備資產，提高設備運行效率和可持續性。