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摘 要：由于时代进步，智能化生产和自动控制功能才能不断满足人们日益增长的物质精神需要。对于建筑工程的设计改造而言，使用BIM技术可以对原有的数据资源进行有效整合，从而对建筑进行合理化改造，在原有的基础上，既能尽可能地呈现出功能上的改进，也能起到节约成本的目的。
关键词：BIM技术；建筑设计改造；应用技巧
基金项目：本文系江苏省教育厅2016年度高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象（2017SJLD11）；“建筑模型信息技术在室内设计中的应用研究”三级联动科研基金项目人文社科类基金项目研究成果。
BIM技术是一种现代化信息技术，全称是建筑信息模型，这是一种基于计算机、CAD等信息技术而成的信息管理技术，通过合理利用BIM技术可以激发建设人员的思维，达成创新的目的。在建筑工程信息化发展过程中，BIM技术展现出自身的优势，在建筑使用寿命内通过对现有的条件进行改造，可以让建筑的功能更能符合新时代的需要。同时这种改造技术由于可以在原有的项目上进行提升，所以不仅可以降低成本，还能创造更大的经济效益。
一、建筑设计改造中BIM技术的应用
（一）在项目规划阶段的应用流程
旧的建筑改造会受到多种因素的影响，具体体现在建筑的周边环境以及设计的最初功能等方面。部分还会导致工作人员的可控性下降，因此在改造时可以借助BIM技术的优势，建立模型，提高旧建筑的可视性。由于现有建筑的改进会影响建筑的面积以及功能等方面，因此会对园区的风景环境以及人员居住形成不同程度的影响。而使用BIM模型可以在搭建新环境的同时严格做到以原始模拟环境为基础，从而能够在进行全场模拟的时候捕捉关于建筑的全部信息。比如建筑内的送风要求，在改建时需要提供有利的数据验证基础。另外，在建筑项目投资以及规划阶段，需要结合建筑物的BIM模型展示现有的数据图形。通过模拟各项造价的信息为后续的决策阶段提供主要的数据支持。
（二）BIM技术在项目设计阶段的应用
相对于传统的CAD技术，BIM技术可以借助软件的作用实现三维视图的可视化呈现。这种视图相对于传统的平面图和剖面图更加方便。因此利用三维视图进行设计时，可以通过仿真全方位对建筑物的信息进行分析，从而提升修改效率。
第一，由于BIM具有可视化特点，在进行修改时，可以将各项内容进行协调处理，避免由于某处的改动过大，影响建筑的整体效果；第二，在BIM技术模型中，还包括建筑物的几何属性，因此在物理功能方面都具有明显的功能。在输入不同的信息之后，将会直接对模型进行动态的更新，这种变化数据将会为后续的施工提供重要的依据[1]。
（三）BIM技术在项目施工阶段的应用
建筑项目改造施工要求非常严格，一旦规划不合理将会导致工期延误。传统施工由于在建筑工程改造中过分关注局部，导致整体的把握性不够强，而使用BIM技术可以改善这种情况。第一，BIM建模可以为施工方提供更加清晰的总体情况，并准确显示施工中的重点和难点。一旦在施工过程中出现特殊情况，可以在正式施工之前制定针对性的应急措施。从而提升沟通处理的效率。第二，通过BIM技术的模拟作用，可以更好地呈现出旧建筑改造的关键点位置，同时还能结合实际的情况对施工的方式以及成本进行分析，从而为总体的施工规划提供重要的数据基础[2]。
（四）BIM技术在建筑项目运维中的应用
旧建筑项目在改造完成后，为进一步提升建筑的功能性，需要进行必要的维护管理。以BIM技术为基础，在建筑施工结束后可以对建筑的运维进行研究，并对建筑内部现有的空调、供暖以及照明情况进行改造，从而对建筑进行整体性的规划管理。
（五）BIM技术在旧建筑协同设计中的应用
协同设计指的是一种网络化的设计沟通方式。其目的在于建立共享的资源库，从而让设计人员可以掌握完整的系统设计图纸，让相关的工作人员借助网络环境就可以对系统的整体规划有着更进一步的了解。在进行改造的同时还应该充分结合原始的设计，这样修改既可以保证原有设计的灵魂，同时还能保证修改后整个设计的整体性良好。由于网络资源具有共享的优势，可以让不同区域的工作人员聚集到同一项目中，充分将各个设计人员的优势展现在同一个项目中，同时对于细节的修改还能保证总体的一致性，因此在协同设计中应用BIM技术可以提高工作效率，及时解决设计中存在的各项问题。
二、建筑设计改造中BIM技术应用案例
（一）工程情况
某建筑工程项目是5层的混凝土钢结构办公楼，整個建筑高24米，占地面积1020平方米，建筑面积5125平方米。现在办公大楼已经使用了将近20年。由于建筑结构、内部的设备出现不同程度的老化情况，现需要通过改造提高建筑的品质。
（二）改造内容
第一，对建筑结构进行加固处理。首先需要做好建筑框架梁柱与填充墙连接点之间的处理。第二，应该重视对原有建筑物的节能改造。具体可以对原空调系统进行拆除，集中使用空调通风系统，并对现有的排水系统进行更换，提高管道的封闭性功能。第三，对建筑内部的消防系统进行升级改造，屋顶设置防水箱不仅可以满足生活用水的需要，同时还应该对给水系统的相关技术进行提升。
由于在本次建筑项目的改造过程中，涉及到的内容相对较多，因此设计部门应该重视合理安排工期，尽可能使用原建筑的结构，降低对原建筑的损伤，从而更好地满足室内环境要求。另外在施工改造过程中有可能会遇到交叉作业，由于工程材料数量较多，同时受施工的场地限制，施工管理难度较大，而使用BIM技术可以对整个建筑工程的改造流程进行仿真模拟，可以在正式施工之前进行资源的优化配置，为后续的施工提供方便。
（三）BIM技术在建筑改造中的应用
第一，在项目规划阶段的应用。BIM技术可以通过数据模型的建立，为后续的施工设计提供数据集成平台。利用软件的虚拟作用，机械设备和管线位置的进行优化处理，同时利用BIM技术还能对建筑结构的各个位置进行精准的测量，方便设计人员及时对设计的图纸进行修改，改善设计质量。此次工程改造规模相对较小，因此可以充分利用网络资源的共享功能，全面掌握建筑改造的信息。整个资源又可以分成其他几个部分，从而提高工作的针对性和整体性。在网络环境下，部分的修改不会影响整体的性能，合作团队之间的联系会更加紧密，沟通更加高效[3]。 BIM建筑模型可以包含所有工程信心，如设计方案、施工进度、施工周期等内容，确保建设工程顺利进行。未使用BIM技术之前，设计人员需要搜集与工程相关的信息数据，并对研究方向与目标进行对比分析研究，综合管线布置也是项目设计研究的重点，通过BIM技术可以实现管线碰撞检查、管线优化、设备间深化等内容，建设工程项目部成立针对性的BIM工作室。同时，考虑到现场施工数据安全性问题，确保场地电力的安全性，每周保存一次数据，确保数据的真实合理性。
第二，利用BIM技术对管线进行优化设计。通过使用该技术可以在模拟环境下对建筑物的构造情况和相对位置情况进行查看，建筑中涉及到的楼板、设备等可以更好地呈现在BIM模型中。同时利用软件功能可以对建筑物的结构和机电专业模式及各项功能进行测试和预览。专业工作人员根据测试的结果可以进行相应的调整修改，从而提升施工的速度。另外在修改之后可以预览总体的情况，这样可以降低修改的次数，提高优化的效率。
第三，BIM技术在施工阶段的应用。由于BIM技术模型中包含建筑项目中的所有数据信息，因此可以对建筑项目进行综合一体化管理。由于现场改造的施工环境相对复杂，利用BIM技术的可视化功能，可以对施工进行全程监控，并明确呈现出改建项目的原有部分、拆除部分以及新建的部分。同时利用相关的软件导入数据进行计算。通过这种模拟可视化功能以及数据的输入可以对工程量进行更加准确的模拟计算，从而提高设计的合理性，并给出优化之后的施工方案。而利用Revit建筑模型可以对现有建筑的结构材质属性以及物理参数等进行修改，从而对建筑物的能耗情况进行综合评估。通过这种数据上的模拟计算，可以较大程度地改善建筑的节能效果。
施工阶段的主要环节就是进度管理，进度管理效果对项目成败产生影响，关系到施工方能否获得更多利润、业主能否控制投资。利用BIM技术将进度管理划分成3部分：信息采集系统、信息组织系统、信息处理系统。工程施工时提前制定进度计划，施工方对施工总进度考核时利用BIM技术完成。利用资源需求计划优化考虑总进度计划整理的劳务强度均衡与否；现场场地情况存在典型工况，随着地点不同存在差异。比如市区的工程地点施工场地有限，要考虑合理利用场地的措施，通过BIM技术提前模拟施工过程，选择合适的工况排布。
第四，BIM技术在建筑项目施工进度与资源管理中的应用。利用BIM的信息模型以及RFID技術的物流管理信息可以对建筑数据模型进行全面的跟踪和管理，从而实现对建设项目施工进度和资源管理的有效控制。通过数据信息的模拟，可以提升设计方案的可行性。同时还能对材料信息进行全程的跟踪，从而保证总体的进度以及施工质量。对于改造部件，可以实现数据的动态控制，从而在进度目标、工程成本目标以及质量目标上形成更加综合的效益[4]。
第五，BIM技术在运维管理中的应用。由于使用BIM技术可以对改造完成后建筑的空间属性进行标记保存，因此可以及时对于现有与原有建筑功能进行对比，从而降低管理的复杂性。利用该技术可以充分与智能化自动化技术相结合，提高管理效率，降低在管理过程中形成的人员、设备等成本。
三、结语
综上所述，BIM技术由于其模型可视化功能，同时充分借助软件和网络资源共享的优势，在建筑项目改造中可以发挥出巨大的作用，这种应用在改造后建筑的协同设计、运维管理以及节能降耗上也具有明显的优势，值得推广使用。
参考文献：
[1]刘文雅，李楠楠.绿色建筑设计中BIM技术应用分析：以北京绿地中心工程为例[J].居舍，2019（6）：112，127.
[2]徐莉.基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究：以江苏城乡建设职业学院研发楼设计为例[J].江苏建筑，2018（S1）：132-134，146.
[3]薛茹，王新渊，史科.基于建筑信息建模技术的装配式建筑施工问题及对策分析[J].工业建筑，2018（11）：207-210.
[4]李天，丁庆瑞，樊嘉.BIM技术在工业钢结构建筑改造设计中的应用研究[J].建筑科学，2017（11）：87-91.
作者简介：
吴迪，硕士，苏州健雄职业技术学院艺术学院副教授。研究方向：环境艺术设计。
关键词：BIM技术；建筑设计改造；应用技巧
基金项目：本文系江苏省教育厅2016年度高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象（2017SJLD11）；“建筑模型信息技术在室内设计中的应用研究”三级联动科研基金项目人文社科类基金项目研究成果。
BIM技术是一种现代化信息技术，全称是建筑信息模型，这是一种基于计算机、CAD等信息技术而成的信息管理技术，通过合理利用BIM技术可以激发建设人员的思维，达成创新的目的。在建筑工程信息化发展过程中，BIM技术展现出自身的优势，在建筑使用寿命内通过对现有的条件进行改造，可以让建筑的功能更能符合新时代的需要。同时这种改造技术由于可以在原有的项目上进行提升，所以不仅可以降低成本，还能创造更大的经济效益。
一、建筑设计改造中BIM技术的应用
（一）在项目规划阶段的应用流程
旧的建筑改造会受到多种因素的影响，具体体现在建筑的周边环境以及设计的最初功能等方面。部分还会导致工作人员的可控性下降，因此在改造时可以借助BIM技术的优势，建立模型，提高旧建筑的可视性。由于现有建筑的改进会影响建筑的面积以及功能等方面，因此会对园区的风景环境以及人员居住形成不同程度的影响。而使用BIM模型可以在搭建新环境的同时严格做到以原始模拟环境为基础，从而能够在进行全场模拟的时候捕捉关于建筑的全部信息。比如建筑内的送风要求，在改建时需要提供有利的数据验证基础。另外，在建筑项目投资以及规划阶段，需要结合建筑物的BIM模型展示现有的数据图形。通过模拟各项造价的信息为后续的决策阶段提供主要的数据支持。
（二）BIM技术在项目设计阶段的应用
相对于传统的CAD技术，BIM技术可以借助软件的作用实现三维视图的可视化呈现。这种视图相对于传统的平面图和剖面图更加方便。因此利用三维视图进行设计时，可以通过仿真全方位对建筑物的信息进行分析，从而提升修改效率。
第一，由于BIM具有可视化特点，在进行修改时，可以将各项内容进行协调处理，避免由于某处的改动过大，影响建筑的整体效果；第二，在BIM技术模型中，还包括建筑物的几何属性，因此在物理功能方面都具有明显的功能。在输入不同的信息之后，将会直接对模型进行动态的更新，这种变化数据将会为后续的施工提供重要的依据[1]。
（三）BIM技术在项目施工阶段的应用
建筑项目改造施工要求非常严格，一旦规划不合理将会导致工期延误。传统施工由于在建筑工程改造中过分关注局部，导致整体的把握性不够强，而使用BIM技术可以改善这种情况。第一，BIM建模可以为施工方提供更加清晰的总体情况，并准确显示施工中的重点和难点。一旦在施工过程中出现特殊情况，可以在正式施工之前制定针对性的应急措施。从而提升沟通处理的效率。第二，通过BIM技术的模拟作用，可以更好地呈现出旧建筑改造的关键点位置，同时还能结合实际的情况对施工的方式以及成本进行分析，从而为总体的施工规划提供重要的数据基础[2]。
（四）BIM技术在建筑项目运维中的应用
旧建筑项目在改造完成后，为进一步提升建筑的功能性，需要进行必要的维护管理。以BIM技术为基础，在建筑施工结束后可以对建筑的运维进行研究，并对建筑内部现有的空调、供暖以及照明情况进行改造，从而对建筑进行整体性的规划管理。
（五）BIM技术在旧建筑协同设计中的应用
协同设计指的是一种网络化的设计沟通方式。其目的在于建立共享的资源库，从而让设计人员可以掌握完整的系统设计图纸，让相关的工作人员借助网络环境就可以对系统的整体规划有着更进一步的了解。在进行改造的同时还应该充分结合原始的设计，这样修改既可以保证原有设计的灵魂，同时还能保证修改后整个设计的整体性良好。由于网络资源具有共享的优势，可以让不同区域的工作人员聚集到同一项目中，充分将各个设计人员的优势展现在同一个项目中，同时对于细节的修改还能保证总体的一致性，因此在协同设计中应用BIM技术可以提高工作效率，及时解决设计中存在的各项问题。
二、建筑设计改造中BIM技术应用案例
（一）工程情况
某建筑工程项目是5层的混凝土钢结构办公楼，整個建筑高24米，占地面积1020平方米，建筑面积5125平方米。现在办公大楼已经使用了将近20年。由于建筑结构、内部的设备出现不同程度的老化情况，现需要通过改造提高建筑的品质。
（二）改造内容
第一，对建筑结构进行加固处理。首先需要做好建筑框架梁柱与填充墙连接点之间的处理。第二，应该重视对原有建筑物的节能改造。具体可以对原空调系统进行拆除，集中使用空调通风系统，并对现有的排水系统进行更换，提高管道的封闭性功能。第三，对建筑内部的消防系统进行升级改造，屋顶设置防水箱不仅可以满足生活用水的需要，同时还应该对给水系统的相关技术进行提升。
由于在本次建筑项目的改造过程中，涉及到的内容相对较多，因此设计部门应该重视合理安排工期，尽可能使用原建筑的结构，降低对原建筑的损伤，从而更好地满足室内环境要求。另外在施工改造过程中有可能会遇到交叉作业，由于工程材料数量较多，同时受施工的场地限制，施工管理难度较大，而使用BIM技术可以对整个建筑工程的改造流程进行仿真模拟，可以在正式施工之前进行资源的优化配置，为后续的施工提供方便。
（三）BIM技术在建筑改造中的应用
第一，在项目规划阶段的应用。BIM技术可以通过数据模型的建立，为后续的施工设计提供数据集成平台。利用软件的虚拟作用，机械设备和管线位置的进行优化处理，同时利用BIM技术还能对建筑结构的各个位置进行精准的测量，方便设计人员及时对设计的图纸进行修改，改善设计质量。此次工程改造规模相对较小，因此可以充分利用网络资源的共享功能，全面掌握建筑改造的信息。整个资源又可以分成其他几个部分，从而提高工作的针对性和整体性。在网络环境下，部分的修改不会影响整体的性能，合作团队之间的联系会更加紧密，沟通更加高效[3]。 BIM建筑模型可以包含所有工程信心，如设计方案、施工进度、施工周期等内容，确保建设工程顺利进行。未使用BIM技术之前，设计人员需要搜集与工程相关的信息数据，并对研究方向与目标进行对比分析研究，综合管线布置也是项目设计研究的重点，通过BIM技术可以实现管线碰撞检查、管线优化、设备间深化等内容，建设工程项目部成立针对性的BIM工作室。同时，考虑到现场施工数据安全性问题，确保场地电力的安全性，每周保存一次数据，确保数据的真实合理性。
第二，利用BIM技术对管线进行优化设计。通过使用该技术可以在模拟环境下对建筑物的构造情况和相对位置情况进行查看，建筑中涉及到的楼板、设备等可以更好地呈现在BIM模型中。同时利用软件功能可以对建筑物的结构和机电专业模式及各项功能进行测试和预览。专业工作人员根据测试的结果可以进行相应的调整修改，从而提升施工的速度。另外在修改之后可以预览总体的情况，这样可以降低修改的次数，提高优化的效率。
第三，BIM技术在施工阶段的应用。由于BIM技术模型中包含建筑项目中的所有数据信息，因此可以对建筑项目进行综合一体化管理。由于现场改造的施工环境相对复杂，利用BIM技术的可视化功能，可以对施工进行全程监控，并明确呈现出改建项目的原有部分、拆除部分以及新建的部分。同时利用相关的软件导入数据进行计算。通过这种模拟可视化功能以及数据的输入可以对工程量进行更加准确的模拟计算，从而提高设计的合理性，并给出优化之后的施工方案。而利用Revit建筑模型可以对现有建筑的结构材质属性以及物理参数等进行修改，从而对建筑物的能耗情况进行综合评估。通过这种数据上的模拟计算，可以较大程度地改善建筑的节能效果。
施工阶段的主要环节就是进度管理，进度管理效果对项目成败产生影响，关系到施工方能否获得更多利润、业主能否控制投资。利用BIM技术将进度管理划分成3部分：信息采集系统、信息组织系统、信息处理系统。工程施工时提前制定进度计划，施工方对施工总进度考核时利用BIM技术完成。利用资源需求计划优化考虑总进度计划整理的劳务强度均衡与否；现场场地情况存在典型工况，随着地点不同存在差异。比如市区的工程地点施工场地有限，要考虑合理利用场地的措施，通过BIM技术提前模拟施工过程，选择合适的工况排布。
第四，BIM技术在建筑项目施工进度与资源管理中的应用。利用BIM的信息模型以及RFID技術的物流管理信息可以对建筑数据模型进行全面的跟踪和管理，从而实现对建设项目施工进度和资源管理的有效控制。通过数据信息的模拟，可以提升设计方案的可行性。同时还能对材料信息进行全程的跟踪，从而保证总体的进度以及施工质量。对于改造部件，可以实现数据的动态控制，从而在进度目标、工程成本目标以及质量目标上形成更加综合的效益[4]。
第五，BIM技术在运维管理中的应用。由于使用BIM技术可以对改造完成后建筑的空间属性进行标记保存，因此可以及时对于现有与原有建筑功能进行对比，从而降低管理的复杂性。利用该技术可以充分与智能化自动化技术相结合，提高管理效率，降低在管理过程中形成的人员、设备等成本。
三、结语
综上所述，BIM技术由于其模型可视化功能，同时充分借助软件和网络资源共享的优势，在建筑项目改造中可以发挥出巨大的作用，这种应用在改造后建筑的协同设计、运维管理以及节能降耗上也具有明显的优势，值得推广使用。
参考文献：
[1]刘文雅，李楠楠.绿色建筑设计中BIM技术应用分析：以北京绿地中心工程为例[J].居舍，2019（6）：112，127.
[2]徐莉.基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究：以江苏城乡建设职业学院研发楼设计为例[J].江苏建筑，2018（S1）：132-134，146.
[3]薛茹，王新渊，史科.基于建筑信息建模技术的装配式建筑施工问题及对策分析[J].工业建筑，2018（11）：207-210.
[4]李天，丁庆瑞，樊嘉.BIM技术在工业钢结构建筑改造设计中的应用研究[J].建筑科学，2017（11）：87-91.
作者简介：
吴迪，硕士，苏州健雄职业技术学院艺术学院副教授。研究方向：环境艺术设计。