BIM技术在老旧小区改造中的应用策略

梁 博 苏晓春

（1.陕西能源职业技术学院， 陕西 咸阳 71200； 2.建筑与测绘工程学院， 陕西 咸阳 712000）

0 引言

城市中老旧小区的改造工作面临着诸多困难，因为既有建筑老化，许多基础设施已经年久失修，所以改造工程面临着许多的困难。为了使城市老旧小区改造工程得以顺利进行，建设方可以利用BIM技术建立数字模型，对改造工程进行规划。利用BIM技术需要建设方深入研究BIM技术的特点，使之与老旧小区的改造工作可以有机融合，并从老旧小区已有的建筑形式出发，将BIM技术作为一种优化设计的辅助手段，解决老旧建筑改造的复杂性，使之可以朝向现代化建筑的方向发展。

1 国内老旧小区改造的现状及BIM技术的主要内容

1.1 老旧小区改造的现状

自改革开放以来，我国城市化进程明显加快，区域稳定发展，多数城市不再盲目地新建工程，而是进入到改造建设与适当新建的共生阶段，政府部门对老城区建筑的处理方式也不再是“拆后重建”，而是以改造旧建筑的方式，减少对建筑资源的浪费。老旧小区改造的过程比较复杂，涉及的内容非常多，包括社会方面、经济方面及历史方面等要素，需要相关部门经过详细地实地勘察、验证建筑结构以后，才能开展详细的改造设计工作。先由设计部门结合旧建筑的图纸信息绘制出二维图形，但原有建筑的二维图纸中可能会出现颜色褪色、设计标准不规范等问题，因为年代较久，可能还会出现信息失真等问题，也会增加改造的难度。另外，在老旧小区的改造设计阶段，结合已经存在的信息数据进行分析和总结，还会因为数据较多而面临着较大的分析困难，各设计阶段之间的信息传递是否完整，都会影响着专业之间的交接效率，而且工种之间的改造设计也面临着沟通不足的问题，这些都需要建设方不断地返修与协调。正是因为多环节的工作重复，使设计工作效率有所降低，所以工程的设计环节并不灵活，而且在老旧小区改造中参与工作的人员比较复杂，多数工作人员只了解本专业的内容，对其他环节的施工内容并不了解，所以容易导致工程管理方面的混乱。施工任务的分工不够明确时，就会给整体工程的改造设计环节带来压力。

1.2 BIM技术的内容与特点

BIM技术就是建筑信息模型，是融合建筑学、工程学与土木工程学等内容的一种新形式的建筑技术，利用这一技术可以经过计算机的辅助设计完成三维图形的设计，将建筑工程中的所有信息集成，建立起与三维模型有关的信息数据库，可以对改造工程施工形成良好的辅助作用。建设方在应用BIM技术时，能够借助信息技术提升施工效率，有效地降低施工成本与施工过程中的资源消耗，实现现代建筑领域中可持续发展的目标。BIM技术属于数字化技术的新型模式，包含了老旧建筑改造中的各类组合结构，包含着工程建设中各类材料的综合建筑信息，可以为参与改造工程的各建设方提供模拟分析的数据及模型。从本质上来说，BIM技术就是一种数字化的表达方法，能够插入其他领域及专业的信息，促使改造工程的各参建方更深层地实现合作。正因为BIM技术中数据的集成度非常高，所以项目的管理效率更好，有助于从项目模型中提取信息，完成高准确率的工程预算[1]。

1.3 BIM技术对老旧小区改造的影响

BIM技术作为数字化领域中重要的参数设计产物，是以数字模型为平台向参建各方提供服务。由于老旧建筑工程自身具有较强的复杂性，所以对相关数据进行充分地分析是非常重要的，而BIM技术恰好能够为老旧小区改造提供必要的技术支持。老旧小区的改造与设计较为特殊，需要处理的问题非常多，传统的改造方法难以适应旧建筑的改造，需要以BIM技术作为核心，以BIM技术的优势来改造老旧建筑，可以解决传统设计方法中的许多不足之处，比如信息处理速度不高、二维平面图纸的局限性等，都可以利用BIM技术来完成优化[2]。

2 BIM技术在老旧小区改造中的应用

2.1 BIM技术在老旧小区改造前期的应用

在老旧小区建筑收集的资料中，各项资料的复杂程度要比新建项目的数据高。所以工程设计师要先对原有建筑做深入地调研与分析，才能统筹所有的数据。老旧小区的建筑已经历了几十年的风风雨雨，所以整体建筑的结构体系与状况都不如新建项目，建设方需要先对这类建筑的结构状况进行检查，再比对原有的工程信息资料，做出合理的判断。因为运行的年代较长，一些基础资料已经发生了改变，还需要建设方重新进行计算，才能判断当下老旧小区建筑的实际情况，比如旧建筑的材料性能是否满足现代建筑的需求。随着我国建筑行业的发展，国家有关部门对建筑工程的要求也逐渐提高，以往建筑标准下建设的工程是否能够满足当下建筑的要求，都在建设方的考虑范围之内，以往设计中通常会缺少能量分析项目。但在老旧小区建筑改造前期，建设方必须对原有建筑的空间环境做出全面的分析，包括建筑的光环境、风环境分析等，依靠BIM技术来实现快速的能量分析是最为有效的。BIM技术可以依照建筑的数据建立起虚拟的三维模型，并给出老旧小区原有建筑功能布局的改造设计方案，以实现立体化的既有工程造型的整体改造，而不仅仅是从某一方面完成既有建筑的改造，而是进行全面的优化设计。

另外，建设方也要考虑到老旧小区建筑所保存的资料十分有限的问题。果依赖现场测量的方式，前期测绘与调研的方法是比较费时的，而且容易在测量中出现较大的误差。如果建设方能够在老旧小区建筑改造中融入BIM技术，则可以有效地提升前期测绘的效率，使前期调研工作变得客观并且准确。比如建设方可以通过激光扫描的方式，将原有建筑工程的三维信息录入计算机中，借助BIM技术的应用对老旧小区建筑的性能状况予以分析，将其作为老旧小区的建筑模型底图，可以将设计与原型进行逆向比较。总的来说，就是借助三维扫描仪等工具来记录建筑的信息，这种方式支持逆向工程的设计手段，要比传统的手绘设计方式更加便捷、高效，有助于提升老旧小区建筑改造的调研效率[3]。

2.2 BIM技术在老旧小区改造设计的应用

老旧小区的建筑改造设计需要科学性地系统设计，否则设计成果就极容易出现各种问题，所以在其中应用BIM技术是非常重要的。借助BIM技术的模型建立功能，可以提升改造设计的客观性，为后续的工程设计奠定基础。建设方可以先应用BIM技术录入建筑信息，之后将信息数据作为设计的根据，通过三维模型的可视化特性，便于参建各方做出修改决策，可以减少改造方案设计的反复性。BIM技术为老旧小区的改造工作提供了统一的数字化模型式，所以建设方可以依照各专业、改造设计阶段的有效信息传递资料，实现各专业之间的共融。BIM技术模型技术可以服务于旧建筑改造工程的全生命周期，涵盖了虚拟的模型建设，可以支持多专业团队的协同作业，建立起信息共享的工作模式，可以为老旧小区建筑改造工程的全周期提供服务，对建筑的性能做出分析、技术经济做出计算等，能够将BIM技术模型在施工建设中充分利用。实际运用中，技术人员可以将BIM技术支持下建好的Revit模型导入以后，开展碰撞检查，即查验设计方案中是否存在专业技术碰撞的问题，比如结构与建筑之间是否存在冲突、结构与机电设备安装之间是否存在冲突，水及暖通工程等系统之间的管线是否存在冲突等，在BIM技术建立的虚拟模型之中都可以得到很好的验证。优化模型以后，建设方要及时给出模型的图片与二维图纸，对现场材料的采购、安装给出指导方案，以此提升工作的效率，实现精益施工的目标。BIM技术在老旧小区建筑改造的过程中，还可以帮助建设方减少设计变更，使整个改造设计过程变得顺利[4]。

2.3 BIM技术在建筑性能改造设计的应用

在老旧小区建筑的性能改造设计中，仅是对建筑性能的优劣进行判断，所以其中可能会存在不确定的因素。在BIM技术的支持下，通过三维虚拟模型来分析建筑的性能，比如老旧小区建筑的照明环境、太阳能辐射的分析等，查看改造工程的建设是否能够满足日常建筑的需求，都可在BIM技术的应用中完成。BIM技术具有较为良好的信息兼容特性，所以设计师在改造过程中可以将各类信息融入到虚拟模型中，包括各种材料的性能统计，建设方只要将这些材料的信息导入到软件中，就可以自动对这些情况进行具体的分析，对建筑的性能做出完整的评价，从众多方案中给出性能参数综合最优的方案，以帮助建设方选择方案，减少了建设方在方案选择中需要的时间[5]。

2.4 BIM技术在改造工程成本预算的应用

在BIM技术中应用的软件以Revit软件为常用软件，可以对改造工程中所用的建设材料的材质、类别进行分类和汇总，这在建筑改造工程设计中是非常强大的功能。以往的改造工程都需要设计师手工抄绘原有的工程图纸，需要对老旧小区的建筑结构进行统一设计，而原始建筑的结构比较复杂，各类数据非常多，容易在人工记录中出现错误，况且还会耗费大量的时间，增加了人工成本，同时设计师们还需要承担较大的工作压力。在BIM技术的应用中，这些数据可以在计算机系统中自动生成，每项类别中的数据都包含其材料的规格与价格，可以自动生成明细表，参建各方只需要登录信息管理平台，查看这些明细表，就可以了解材料管理方面的事宜，而财务部门也可以在平台中查阅明细表，进而核算出整个老旧小区建筑改造工程中在建材方面所需要的预算。改造工程与新建工程有所不同，建设方要先统计需要改造的方面，再计算出用材，才能对成本做出预算，所以这些信息要比新建工程更多，也更为繁琐，在BIM技术的支持下，数据库可以快速地给出结果。

3 结束语

在当下的老旧小区建筑改造工程中，BIM技术以其显著的优势可以帮助建设方建立起数字化的模型，促进改造工程效率和质量提升，用精准的预算来节约改造工程的成本，BIM技术可以弥补传统设计模式的缺陷，对老旧小区建筑改造工程的综合性能进行合理评估，全面协调设计信息，促进建设各方的协同工作，以提升老旧小区建筑的改造效率。