天津住研建筑工程设计有限公司 天津 300201
摘要：建筑能耗已经成为阻碍国家经济主要问题之一,有效降低建筑能耗是社会发展的必然趋势。而对既有建筑围护结构进行一定的节能改造对降低建筑整体能耗具有明显的作用。因此进行建筑围护结构改造分析研究有重要意义。应用BIM技术有助于项目管理水平的提高，进而降低工程项目开发的成本投入、提高项目投资决策的效率及信息质量、并实现资源的节约利用。
关键词：BIM技术；既有建筑改造；绿色建筑；应用
目前既有建筑节能改造的发展和现状进行分析，明确了既有建筑节能改造的必要性。同时对BIM技术作为信息化时代建筑业的发展趋势给予肯定，并在行业内各个领域获得研究和应用。随着既有建筑改造和绿色建筑的发展，基于BIM技术的既有建筑改造更是顺应行业发展的趋势，基于BIM技术对既有建筑改造的实施流程及应用进行分析，同时与绿色建筑进行对比分析，旨在推进建筑业向绿色节能、信息化的方向发展，为既有建筑改造的BIM技术应用提供一定参考。
一、既有建筑改造发展及现状
随着我国建筑节能理念、建筑节能技术和相关研究的发展，既有建筑改造有了长足发展，结合建筑发展现状制定了建筑节能的发展战略，既有建筑节能改造也快速发展起来，如公共建筑节能改造技术规范标准相继实施。然而，我国既有建筑的总量巨大，而且随着社会发展能耗和数量仍在增加，改造受到诸多条件的影响，一些老旧建筑围护结构热工性能及暖通空调系统有些已经无法满足现行标准要求，必须根据既有建筑实际情况进行分析研究，确定最佳的改造方案。BIM技术在设计、施工及运维阶段的应用越来越成熟，基于BIM技术的既有建筑改造为我国既有建筑改造新的思路。
二、基于BIM技术的既有建筑改造实施分析
1、BIM技术在项目设计阶段应用。BIM技术与传统的CAD画图相比，可通过如Revit设计软件实现三维可视化的效果，设计人员摆脱了原有的平立剖的二维画图模式，设计人员在进行平面设计的同时，软件可以同步的生成三维视图，根据设计的需要进行效果图的渲染，以及建筑设计的漫游仿真，从不同的视角观察建筑物，然后对建筑设计进行修改。对既有建筑改造的设计过程，主要包括围护结构的节能改造，空调及供暖系统和照明系统的电气改造。以冷热源系统改造为例，对于冷热源机房改造而言，原有的冷热源机房改造空间有限，设备及管道改造需要设计工作内容较多，现场情况相对新建建筑要复杂的多，BIM技术的出现及应用会改善这种状况。首先，BIM本身对建筑是一种三维可视化的表现，在改造过程中能够与实际现场吻合；其次，针对改造的BIM模型是包含了建筑物及设备的几何属性、物理和使用功能属性等各类信息，这就使得在改造过程中，可视化模型也会随着BIM设计模型的改变而动态更新，使得设计模型不仅满足改造要求，同时为施工提供了重要参考，保证了可视化与建筑设计动态改变的一致性。
2、BIM技术在项目施工阶段应用。既有建筑改造的一个重要阶段是项目施工阶段，由于既有建筑现状相对新建建筑复杂的多，因此它在改造过程中对项目工期、资源与成本把控和施工方法要求上更为严格。据了解，施工方在编制施工进度计划的过程中往往依靠传统的项目管理经验，然而每个项目的实际情况不同，他们的施工进度计划也会在实际的施工过程中有很大差异。资源与成本在随着进度的不同阶段进行投入，由于施工进度计划同实际的施工进度存在差距，导致施工过程中的实际成本与施工计划的成本把控差异很大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于BIM技术而言，施工阶段是BIM应用的主要阶段也是未来研究开发BIM技术的主要应用阶段，一方面，施工方在施工过程中通过BIM建模对项目进行三维可视化展示，能够更直观和快速理解改造设计方案，在施工过程中若出现问题可及时与设计方沟通共同在模型中完成，如对结构的构件以及机电管线综合的排布和碰撞检查分析；另一方面，利用BIM技术在施工阶段进行既有建筑改造总体施工进度的模拟和关键节点的施工技术、施工工艺模拟，为施工的进度把控、成本控制提供了有力支撑。真正实现施工过程中的实际效率把控，提高施工管理的质量。
3、BIM技术在项目运维阶段应用。既有建筑在完成改造后，是否真正实现建筑的高效、节能运行是验证其改造效果的重要参考。通常情况下，既有建筑改造是在基于BIM进行规划阶段的方案比选确定，设计阶段的建模开发，在施工阶段的模型深化和变更，完成了既有建筑改造的大部分过程。基于BIM技术的既有建筑运维阶段研究主要是针对改造过程中对如空调系统设备、供暖系统设备、照明系统设备和可再生能源应用系统的监控和管理应用。在项目的运维过程中，利用BIM技术对项目所有设备进行集成和分析，在BIM模型中操作实现快速查询设备的关键参数和重要技术信息，如生产厂商、联系方式、运行维护情况以及设备运行工况等；对于如商场建筑或大型办公建筑而言，改造完成后有效地实现能源管理是建筑高效、节能运行的关键，基于BIM模型建立能耗管理系统，对建筑内部的各个管理单元用能情况进行监控和管理，实现能源用量的统计和反馈；由于既有建筑改造的BIM模型本身是有信息化的特征，业主在实际使用建筑过程中，可以通过BIM模型直观的查询到建筑的基本信息，如各个管理单元的位置、建筑面积、管线排布等，同时，根据管理单元中的人员变化或功能分区不同，实现对BIM模型中数据的实时更新和调整。
三、基于BIM技术的既有建筑改造与绿色建筑
随着绿色建筑评价标准颁布实施和各个地方的绿色建筑推行发展，整合既有建筑改造，拓展和延伸绿色建筑的覆盖面及产业链成为趋势，既有建筑改造和成为绿色建筑两者的目的是高度一致的，即实现建筑的高效、节能运行并为人们提供最为舒适的室内环境。因此，既有建筑绿色化改造近几年也逐步发展起来，国家标准既有建筑绿色改造评价标准已经颁布，考虑既有建筑与新建建筑的差异性，既有建筑绿色化改造在节能技术应用上更具有复杂性和针对性。一方面由于其原有外围护墙体结构、冷热源系统形式等已固定，在改造时节能技术选择上局限较大，必须综合考虑项目改造体量、改造成本和改造效果等问题；另一方面，绿色建筑的设计、施工、运行本身具有其先进性，既有建筑节能改造无法按照绿色建筑的设计要求完全照搬，而是需要根据项目自身具体情况设计和选择有针对性的节能改造技术。基于BIM技术在建筑业应用已得到广泛认可，在既有建筑绿色改造评价标准中“提升与创新”项里对项目实施BIM技术给予加分，表明了BIM技术在既有建筑改造项目的应用中的先进性，也是整合如供热计量改造、棚户区改造、环境综合治理、市政配套设施优化等改造的支撑。
结论
1、通过对既有建筑改造的BIM应用流程分析，对BIM技术在既有建筑改造生命周期的应用提供指导。
2、基于BIM技术的既有建筑改造具有很好的先进性，它符合我国绿色建筑发展的趋势和方向。
3、典型既有建筑改造项目中的BIM应用，在施工阶段为项目在预算控制上直接节约近20万的成本。可以看出，基于BIM技术的既有建筑改造相对于传统的既有建筑改造，能够更大程度的实现资源节约和成本把控，实现既有建筑改造的效果最优化。
参考文献：
[1] 蒋璐，郑昊． BIM 技术在既有建筑检测加固中的应用探索［J］．土木建筑工程信息技术，2016，8 ( 5 ) :90-94．
[2]张顺宇． BIM 技术在建筑改造结构设计中的应用［J］．工程建设与设计，2014，(9) : 29-33．
[3]赵景学，姜立，王会一． BIM 技术在文物建筑保护中的应用可能性研究［J］．土木建筑工程信息技术，2012，4( 1) : 43-46．
[4]周奇琛,詹朝曦. 基于能耗分析的既有建筑节能改造经济性评价[J]. 建筑科学,2014,08:53-57.
[5]周兆庭,程家兴.建筑保温材料及保温系统的耐久性与寿命研究[J].中国建筑节能总工高峰论坛.2013.
论文作者:丁焱
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/23
标签：建筑论文; 技术论文; 阶段论文; 项目论文; 建筑节能论文; 模型论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;