BIM技术在老旧建筑改造工程中的应用分析

张锦源 尹 波 雷瑞德 梁春连 黄 宇 熊子豪

（1.四川轻化工大学土木工程学院，四川 自贡 643000；2.四川金沙人力资源开发管理有限公司 四川 成都 610000）

0 引言

城区老旧建筑在能源消耗、安全性、舒适性以及功能性等方面存在较多问题，严重影响居民的居住体验和社区的维护与管理，开展老旧建筑的改造势在必行。传统的老旧建筑改造技术主要采用二维施工图纸，施工图纸能够反映的实际信息较少，虽然质量检验报告能满足基本要求，但缺乏具体细节描述，对可能存在的安全隐患无法体现。BIM 技术是一种新型数据化管理工具，在老旧建筑改造过程中能够将建筑工程信息全部集成到建筑模型上，进而实现对数据的系统化、集成化管理，能够为改造工程提供精准、实时的数据支持。BIM 技术的应用，能够有效保障老旧建筑改造的施工质量和施工进度，对于老旧建筑改造工程的优质、高效完工具有重要的作用。本文就BIM 技术在老旧建筑改造工程中的应用进行分析。

1 BIM技术在老旧建筑改造中的应用特点及优势

1.1 应用特点

1.1.1 可视化

老旧建筑的型式变化较大，内部结构也是异常复杂，仅靠二维施工图纸，施工人员的头脑是难以想象出施工对象的。BIM 模型提供了将老旧建筑进行可视化展示的思路，将传统的二维图纸变为了一种三维的可视模型，让施工对象清晰明了的展示在电脑等设备上，可以让施工人员在可视的状态下完成改造设计、模拟施工、工程管理等任务。

1.1.2 协调性

传统的老旧建筑改造设计过程中，各专业设计师往往会存在沟通不到位的情况，导致各专业之间出现碰撞问题。像这类沟通不畅导致的碰撞问题很难在二维图纸中体现，只有在建造过程中才会发现，并进行重新改造设计。但是，BIM 建筑信息模型可在建筑物改造前期对各专业的碰撞问题进行协调，并生成报告，帮助设计师进行修改，这些问题在施工之前可以很好地得到解决。

1.1.3 模拟性

利用BIM 技术设计出建筑物的模型，可以对改造过程中需要进行模拟的老旧建筑进行模拟，例如地震逃生和消防疏散模拟等。

1.1.4 优化性

老旧建筑改造设计和施工过程都是不断优化的过程，而优化过程中的主要问题之一就是信息的准确度，没有准确的信息就不能做出合理的优化。BIM 模型可以提供老旧建筑的实际信息，因此，BIM 技术及其配套的优化工具能为老旧建筑改造方案的优化保驾护航。

1.2 应用优势

在老旧建筑改造项目中，BIM 技术提供了一个高度精确和可视化的平台，使规划师和设计师能够在改造前就充分明确老旧建筑的现状。其中包括了建筑结构、管线布局等各个方面。利用BIM 模型，改造设计团队可以更有效地制定出符合实际需求的改造计划，减少现场未预见问题的出现，提高设计质量。

老旧小区往往包含具有历史和文化价值的建筑。BIM 技术能够详细记录这些建筑的结构和特点，帮助设计师和工程师在改造过程中做出更加合理的决策，确保珍贵的历史元素得到妥善保护。此外通过BIM 技术，改造项目的各个参与方可以实时访问和更新同一个模型，这有助于提高沟通效率，减少误解和错误。进而优化建筑设计和材料选择，不仅能提高居住舒适度，还能减少能源消耗和对环境的影响。

2 BIM 技术在老旧建筑改造中的应用流程及要点

2.1 应用流程

BIM 技术在老旧建筑改造中的应用流程（见图1所示），首先是建立建筑的原始BIM 模型，在此基础上制定改造设计方案，利用BIM 软件进行分析设计，输出各种分析报告。随后利用BIM 模型的可视化特点，提前对改造建筑的结构进行设计，使得设计方案能与改造项目的需求相匹配，如果设计可行，就可以做出改造决策；如果设计不可行，则继续优化设计，直到与改造项目的需求匹配即可。最后设计师根据设计阶段形成的老旧建筑的BIM 模型，输出施工图纸，指导施工活动，如果在后续施工活动中出现变更，则可以继续完善优化BIM 模型，使BIM 模型能够更加匹配建筑物改造的需求。如果之后还需进行再次改造，可根据初次形成的建筑BIM 模型作为再次改造的原始BIM 模型，设计师在此基础上进行优化改造设计，形成循环，直至建筑达到使用寿命[1]。

图1 老旧建筑改造中BIM技术应用流程图

2.2 应用要点

如何在老旧建筑改造过程中合理地应用BIM 技术至关重要。

（1）精准的现状数据采集是后续改造设计与施工的基础，设计师依据这些数据建立BIM 模型，集成建筑的三维结构及其相关信息，其数据质量直接影响后续工作的准确性。因此，在收集信息时需要保证数据的实时性、精确性。

（2）确保数据精确性的同时，BIM 模型的详细程度也非常重要。在进行BIM 建模时，不仅要充分考虑建筑自身的物理特性、几何信息，还需综合考虑历史保护和可持续性等因素，以满足我国老旧建筑改造的可持续性要求。

3 BIM 技术在老旧建筑改造中的应用趋势分析

BIM 技术在老旧建筑改造中展现出强大的潜力，将传统的老旧建筑改造设计、施工和管理集合在一个模型中，可以使工程改造转变为一个更加高效、协调和可持续的过程。目前，我国很多地区都将BIM技术应用在对老旧建筑的改造中[2、3]，并取得了显著的成效。

众多高校和研究机构也在不断推动BIM 技术的应用研究，对其功能开发应用侧重点在数字化建模和设计方面。例如，曾旭东提出的将BIM 技术与建筑能耗分析相结合，以获得老旧建筑节能改造设计的新方法[4]，这种方法不仅有助于提升建筑的能源利用效率，还为老旧建筑改造中的绿色发展提供新的思路。何波提出了综合考虑建设项目的性能指标及舒适度、建设成本、运营成本等因素的BIM 模型[5]，这对于老旧建筑改造项目的整体效益评估和持续优化具有重要作用。

此外，杨文领基于BIM 技术的绿色建筑能耗评价模型，评价了某建筑工程验证模型的科学性和可行性[6]，而吴佳蔚等人则通过Link DB 插件和Excel 表格实现绿色建筑节能评价，构建了绿色建筑节能综合设计评价模型，并且验证了该方法的实用性[7]。这些研究为老旧建筑改造提供了评估建筑环境性能和能效的工具，进而确保老旧建筑改造能够符合现代绿色建筑的标准。

BIM 技术顺应时代发展趋势，全球建筑业界已普遍认同BIM 技术的应用是未来的发展方向。BIM 不仅推动了老旧建筑改造行业朝着数字化、科技化和绿色化发展，还有助于城市管理和服务朝着精细化、动态化和可视化的方向发展[8-14]。在这一趋势背景下，BIM 技术在老旧建筑改造这一领域的应用前景将更加广泛，有着巨大的发展空间。

4 结束语

本文对BIM 技术在老旧建筑改造工程中的应用进行了详细分析。BIM 技术具有可视化、协调性、模拟性和优化性等特点，在老旧建筑改造中具有显著优势。BIM 技术在老旧建筑改造过程中，要严格按照BIM 模型建立流程，在熟练掌握技术应用要点以及精准采集现状数据的基础上，提高模型的详细程度。综上所述，借助BIM 技术不仅可以提高老旧建筑改造工程的整体质量，还有助于实现对老旧建筑整体和部分改造过程的科学性、合理性和安全性。