BIM技術在老舊建筑改造工程中的應用分析

張錦源 尹 波 雷瑞德 梁春連 黃 宇 熊子豪

（1.四川輕化工大學土木工程學院，四川 自貢 643000；2.四川金沙人力資源開發管理有限公司 四川 成都 610000）

0 引言

城區老舊建筑在能源消耗、安全性、舒適性以及功能性等方面存在較多問題，嚴重影響居民的居住體驗和社區的維護與管理，開展老舊建筑的改造勢在必行。傳統的老舊建筑改造技術主要采用二維施工圖紙，施工圖紙能夠反映的實際信息較少，雖然質量檢驗報告能滿足基本要求，但缺乏具體細節描述，對可能存在的安全隱患無法體現。BIM 技術是一種新型數據化管理工具，在老舊建筑改造過程中能夠將建筑工程信息全部集成到建筑模型上，進而實現對數據的系統化、集成化管理，能夠為改造工程提供精準、實時的數據支持。BIM 技術的應用，能夠有效保障老舊建筑改造的施工質量和施工進度，對于老舊建筑改造工程的優質、高效完工具有重要的作用。本文就BIM 技術在老舊建筑改造工程中的應用進行分析。

1 BIM技術在老舊建筑改造中的應用特點及優勢

1.1 應用特點

1.1.1 可視化

老舊建筑的型式變化較大，內部結構也是異常復雜，僅靠二維施工圖紙，施工人員的頭腦是難以想象出施工對象的。BIM 模型提供了將老舊建筑進行可視化展示的思路，將傳統的二維圖紙變為了一種三維的可視模型，讓施工對象清晰明了的展示在電腦等設備上，可以讓施工人員在可視的狀態下完成改造設計、模擬施工、工程管理等任務。

1.1.2 協調性

傳統的老舊建筑改造設計過程中，各專業設計師往往會存在溝通不到位的情況，導致各專業之間出現碰撞問題。像這類溝通不暢導致的碰撞問題很難在二維圖紙中體現，只有在建造過程中才會發現，并進行重新改造設計。但是，BIM 建筑信息模型可在建筑物改造前期對各專業的碰撞問題進行協調，并生成報告，幫助設計師進行修改，這些問題在施工之前可以很好地得到解決。

1.1.3 模擬性

利用BIM 技術設計出建筑物的模型，可以對改造過程中需要進行模擬的老舊建筑進行模擬，例如地震逃生和消防疏散模擬等。

1.1.4 優化性

老舊建筑改造設計和施工過程都是不斷優化的過程，而優化過程中的主要問題之一就是信息的準確度，沒有準確的信息就不能做出合理的優化。BIM 模型可以提供老舊建筑的實際信息，因此，BIM 技術及其配套的優化工具能為老舊建筑改造方案的優化保駕護航。

1.2 應用優勢

在老舊建筑改造項目中，BIM 技術提供了一個高度精確和可視化的平臺，使規劃師和設計師能夠在改造前就充分明確老舊建筑的現狀。其中包括了建筑結構、管線布局等各個方面。利用BIM 模型，改造設計團隊可以更有效地制定出符合實際需求的改造計劃，減少現場未預見問題的出現，提高設計質量。

老舊小區往往包含具有歷史和文化價值的建筑。BIM 技術能夠詳細記錄這些建筑的結構和特點，幫助設計師和工程師在改造過程中做出更加合理的決策，確保珍貴的歷史元素得到妥善保護。此外通過BIM 技術，改造項目的各個參與方可以實時訪問和更新同一個模型，這有助于提高溝通效率，減少誤解和錯誤。進而優化建筑設計和材料選擇，不僅能提高居住舒適度，還能減少能源消耗和對環境的影響。

2 BIM 技術在老舊建筑改造中的應用流程及要點

2.1 應用流程

BIM 技術在老舊建筑改造中的應用流程（見圖1所示），首先是建立建筑的原始BIM 模型，在此基礎上制定改造設計方案，利用BIM 軟件進行分析設計，輸出各種分析報告。隨后利用BIM 模型的可視化特點，提前對改造建筑的結構進行設計，使得設計方案能與改造項目的需求相匹配，如果設計可行，就可以做出改造決策；如果設計不可行，則繼續優化設計，直到與改造項目的需求匹配即可。最后設計師根據設計階段形成的老舊建筑的BIM 模型，輸出施工圖紙，指導施工活動，如果在后續施工活動中出現變更，則可以繼續完善優化BIM 模型，使BIM 模型能夠更加匹配建筑物改造的需求。如果之后還需進行再次改造，可根據初次形成的建筑BIM 模型作為再次改造的原始BIM 模型，設計師在此基礎上進行優化改造設計，形成循環，直至建筑達到使用壽命[1]。

圖1 老舊建筑改造中BIM技術應用流程圖

2.2 應用要點

如何在老舊建筑改造過程中合理地應用BIM 技術至關重要。

（1）精準的現狀數據采集是后續改造設計與施工的基礎，設計師依據這些數據建立BIM 模型，集成建筑的三維結構及其相關信息，其數據質量直接影響后續工作的準確性。因此，在收集信息時需要保證數據的實時性、精確性。

（2）確保數據精確性的同時，BIM 模型的詳細程度也非常重要。在進行BIM 建模時，不僅要充分考慮建筑自身的物理特性、幾何信息，還需綜合考慮歷史保護和可持續性等因素，以滿足我國老舊建筑改造的可持續性要求。

3 BIM 技術在老舊建筑改造中的應用趨勢分析

BIM 技術在老舊建筑改造中展現出強大的潛力，將傳統的老舊建筑改造設計、施工和管理集合在一個模型中，可以使工程改造轉變為一個更加高效、協調和可持續的過程。目前，我國很多地區都將BIM技術應用在對老舊建筑的改造中[2、3]，并取得了顯著的成效。

眾多高校和研究機構也在不斷推動BIM 技術的應用研究，對其功能開發應用側重點在數字化建模和設計方面。例如，曾旭東提出的將BIM 技術與建筑能耗分析相結合，以獲得老舊建筑節能改造設計的新方法[4]，這種方法不僅有助于提升建筑的能源利用效率，還為老舊建筑改造中的綠色發展提供新的思路。何波提出了綜合考慮建設項目的性能指標及舒適度、建設成本、運營成本等因素的BIM 模型[5]，這對于老舊建筑改造項目的整體效益評估和持續優化具有重要作用。

此外，楊文領基于BIM 技術的綠色建筑能耗評價模型，評價了某建筑工程驗證模型的科學性和可行性[6]，而吳佳蔚等人則通過Link DB 插件和Excel 表格實現綠色建筑節能評價，構建了綠色建筑節能綜合設計評價模型，并且驗證了該方法的實用性[7]。這些研究為老舊建筑改造提供了評估建筑環境性能和能效的工具，進而確保老舊建筑改造能夠符合現代綠色建筑的標準。

BIM 技術順應時代發展趨勢，全球建筑業界已普遍認同BIM 技術的應用是未來的發展方向。BIM 不僅推動了老舊建筑改造行業朝著數字化、科技化和綠色化發展，還有助于城市管理和服務朝著精細化、動態化和可視化的方向發展[8-14]。在這一趨勢背景下，BIM 技術在老舊建筑改造這一領域的應用前景將更加廣泛，有著巨大的發展空間。

4 結束語

本文對BIM 技術在老舊建筑改造工程中的應用進行了詳細分析。BIM 技術具有可視化、協調性、模擬性和優化性等特點，在老舊建筑改造中具有顯著優勢。BIM 技術在老舊建筑改造過程中，要嚴格按照BIM 模型建立流程，在熟練掌握技術應用要點以及精準采集現狀數據的基礎上，提高模型的詳細程度。綜上所述，借助BIM 技術不僅可以提高老舊建筑改造工程的整體質量，還有助于實現對老舊建筑整體和部分改造過程的科學性、合理性和安全性。