BIM技术在既有建筑绿色改造中的运用

BIM技术在既有建筑绿色改造中的运用

邱海华

新疆建筑设计研究院有限公司 乌鲁木齐市830002

摘要：随着我国社会经济的快速发展和人们对居住、办公等环境要求的提高，很多年代久远的既有建筑因整体外观老化、使用功能不佳、结构安全性差以及器具管线布局不合理等原因，已不能满足现实需求，不符合可持续发展的理念。如果不计成本地对既有建筑进行拆除重建，势必会造成巨大的资源浪费和经济损失，因此对既有建筑进行成本较小的绿色改造势在必行。一些既有建筑通过绿色改造，能够符合我国现行的建筑规范和标准，同时还可以改善建筑外观、使用功能和结构安全，对城镇面貌的更新和社会经济发展具有积极意义。

关键词：BIM技术；既有建筑绿色改造；运用

1BIM技术的含义

BIM（Building Information Modeling）技术是一种集成的数字化建筑设计、施工和运营过程的技术。它基于三维模型，包括几何形状、空间关系、物理特性和施工细节等建筑信息，通过整合各种建筑信息，实现建筑设计、施工和运营的全过程数字化管理。

2BIM技术在既有建筑绿色改造中的运用

本文既有建筑改造项目为钢筋混凝土框架结构，总建筑面积2825.50m2，建筑总高度为21.15m，建筑设计使用年限为50年，屋面防水等级Ⅱ级。该办公楼已使用20多年，存在部分外墙脱落、门窗和部分设备老化有待更新、建筑物整体抗震能力不足以及楼顶部分区域渗水等问题。

2.1绿色改造设计阶段BIM技术运用

办公楼虽经过一次小范围的改造装饰，但保存下来的相关工程图纸数量有限，部分建筑构件尺寸信息缺失。建设方委托专业的检测单位精准测量办公楼的构件尺寸，并复核现存图纸中的相关信息，以保证办公楼BIM建模的精准性。设计部门结合所得相关原始建筑信息和建设方的实际需求，详细讨论后给出初步的改造方案，并运用Revit软件进行办公楼数据建模。办公楼项目建模应尽可能展现改造后的面貌，对于一些特殊建筑构件，如办公楼的门、窗、卫生洁具和办公桌等，可以从族库大师中载入相近的参数化构件（亦称“族”）或者自建一些对应的“族”。项目建模的基本流程包括标高轴网、基础、柱、梁、楼板、墙、楼梯、屋顶以及室内装饰等，通过在Revit软件中渲染所建的模型，使办公楼模型效果更加逼真。由于本改造项目建筑规模不大，可以将办公楼的改造设计过程成果整合到一个工作文件夹中，并将其存放于可以共享的服务器平台上，使各专业的设计人员或各参建单位可及时查看最新的项目设计成果，掌握最新的改造信息。平台共享的工作文件夹设置各专业、各参建单位的工作集，建设方可以根据需要对各工作集有针对性的开放和设置修改权限。例如，管线改造设计技术人员可以查看办公楼建筑和结构方面的内容，但不具有权限直接修改相关模型文件；若管线改造与建筑结构方面存在冲突，则必须与建筑结构方面的设计技术人员沟通后，由其修改模型。

2.2绿色改造施工阶段BIM技术运用

既有建筑绿色改造施工阶段具有施工工艺特殊、施工场地复杂等特点，如果施工过程中没有合理安排各施工作业计划、科学布置施工场地、精准计算所需的建筑材料等，项目改造施工就有可能影响周围居民的日常生活，导致施工进度滞后，污染周围环境，增加项目改造最终成本等。办公楼绿色改造施工阶段，通过合理运用BIM技术，为项目施工管理带来了积极的影响，其主要应用表现在如下几个方面。1）施工场地布置。传统的施工场地布置采用二维平面图的形式，在设计时不易及时发现和修改场地布置中不合理的地方。办公楼改造项目施工现场狭小，施工所用材料繁多，施工必备的配套临时建筑和机械设备等较多，科学合理布置施工场地显得十分重要。运用BIM技术进行施工场地布置，可以采用广联达场布软件或Revit软件载入族库大师中大量的施工场地布置所需的临时设施，结合办公楼周围场地的实际情况和场地布置原则，将施工场地布置以三维可视化的形式展现出来。如果施工场地布置中出现不合理的地方，也可以在施工场布三维模型中及时进行修改和优化。2）碰撞检查。既有建筑绿色改造通常由建筑、结构和水暖等多专业共同完成，在项目改造设计时各专业之间或本专业之间的设计成果经常会发生冲突和碰撞。在项目实施过程中，由于各承包单位对其他单位承担的工种、工序不太了解或不够重视，在施工中发现项目存在相关冲突和碰撞问题时只能被动变更相关工程，这样将造成项目绿色改造成相关工程，这样将造成项目绿色改造成本的增加和施工进度的拖延。工程中的碰撞分为硬碰撞和软碰撞，即实际设备、管线间不存在实际碰撞，但在安装方面会造成安装人员、机具不能到达安装位置的问题，可以运用Navisworks软件或Revit软件的碰撞检查模块，对办公楼模型进行精准的碰撞检查，并导出正式的碰撞检查报告，方便对模型进行精准修改和二次检查。3）漫游。传统的改造施工只能等所有施工完毕后才能看到改造效果，或者借助二维建筑施工图想象完工后的效果，如果改造效果建设方不满意，会带来消极影响。在办公楼改造施工前，利用Fuzor软件强大的漫游功能，以自身视角在改造后的办公楼模型内部空间或者施工场地进行查看，清晰直观，相当于“提前”进入完工后的办公楼内部或即将施工的现场视察，可直接获得建筑的使用体验以及检查是否有遗漏的建筑问题。此外，还能通过族库大师为建筑模型添加装饰、家具和景观等，让人在漫游过程中身临其境，获得更加真实的体验。4）工程量计算与施工进度模拟。传统的项目改造工程量统计工作难度较大，其精准度将直接影响项目的施工进度计划。为了精准计算工程量，可以将Revit建筑模型转换格式后导入鲁班大师软件中。该软件可以使用配套的定额库和清单库进行工程量计算，并且支持导出计算报表，在解决烦琐的工程量计算的同时提高了计算的准确性，使工程量计算更加快速便捷。施工进度模拟可以在Navisworks或斑马进度软件中进行，在施工开始前就能看到项目施工安排，直观感受施工安排是否等问题，从而优直观感受施工安排是否等问题，从而优化项目施工进度，有效避免误工、窝工等现象，使施工安排更加科学。5）施工图导出。目前，工程项目施工仍以二维施工图纸为主，二维图纸仍然是工程技术人员进行施工交流、竣工验收以及工程投入使用后维护和保养的重要依据。可以运用Revit软件优化、导出建筑模型对应的二维计算机辅助设计（CAD）施工图纸，以提高项目改造的设计深度、施工质量和效率等。6）质量与安全管理。施工质量与安全管理一直是项目管理的重点和难点，传统管理模式下，一般处理流程为发现问题、记录问题、下发整改通知单、劳务处理和检查等，经常存在责任不清和整改不及时等情况。在项目建筑模型导入平台后，一线技术人员可以通过BIM5D的移动数据端对项目施工中检查出的质量与安全问题进行现场拍照和数据采集，使劳务方第一时间接收并及时、准确处理相关问题，提高施工过程中质量与安全问题的发现率和整改率，提升施工质量与安全管理水平。

3结语

既有建筑绿色改造能促进城镇面貌的更新和社会经济的发展，BIM技术已开始逐渐运用于工程项目实践中。目前，BIM技术在既有建筑绿色改造项目中的运用还处于不充分、不全面的初级阶段，应不断探索和积极研究改造项目的运维和养护阶段等相关拓展运用，从而使该项技术的运用更深入、更全面。

参考文献

[1]张凡伟.既有办公建筑绿色改造技术研究与实践：以浦发银行宁波本部大楼改造设计为例[J].中国建筑装饰装修，2022（23）：83-86.

[2]王凯，左飞，袁小永.绿色建筑全寿命周期中BIM技术应用探究[J].安徽建筑，2021，28（10）：148-149.