曹 飞 陈 阳
沈阳建筑大学 辽宁沈阳 110168
摘要：随着时代进程的发展，我国产业结构升级步伐加快，大量旧工业建筑被废弃。。鉴于国外的发展经验，对于城市中需要处理和再利用的老工业建筑，我们可以进行改造和再利用，使之适应时代发展。BIM技术——建筑信息模型，是利用信息技术和数字模型对建筑工程进行设计、施工、运营和维护的一种方法，本文将探讨BIM技术在传统工业建筑改造设计中的优势，探究BIM技术与工业建筑改造的结合的可行性。
关键词：BIM技术，工业建筑，改造设计
引言：随着现有旧工业建筑改造规模的扩大，人类对于生活品质的追求迫使功能更加细化，建筑空间的复杂性增加，还有对人文，地域文化的尊重和周边环境的处理，都增加了建筑改造的难度。建筑师要根据自己过去的经验和主观知识做出准确、全面的判断是不容易的。在建筑改造设计中，设计师的灵感不再仅仅来自于草图下的空间想象，更直观的三维模式有利于设计理念的体验和表达。
一、对工业建筑改造设计流程的优化
传统建筑设计实施过程开始的一贯方式是建筑师和建设者之间的设计思想传递,包括现有建筑的现状的分析和设计内容的转换,然后进行整体布局深化设计,以及相关设施的转换深化,从而确定了基本的建筑材料[1]。这是工程师用来确定设计思路的方式，也是我国现行的传统设计流程，项目参与者参与设计并完成相应的设计任务。因此，又称线性化程序，使得项目后期的优化方案极为困难，不太可能实现。基于此，该建筑的性能仅仅处于正常水平，优化并不容易。在传统旧工业建筑改造过程中，各专业之间的合作是按设计过程的先后顺序进行的。基于这种过程模式，建筑师是整个设计过程的领导者。他以自己的经验和理性来把握设计的走向。这种模式经过多年的发展已经成熟，但不可避免地会出现由于信息壁垒、重复性工作等工作模式的分离所造成的问题。工业建筑改造设计中,引入BIM的意义是利用其优势的信息集成和建筑信息的无损传输预见到可能出现的问题,尽可能优化设计,以减少建设和降低成本后的变化，并通过对空间各性能的模拟，创造出最适宜人类的空间感受。BIM最大限度地提高了每个标签的信息密度和模型的实用性。BIM技术中的信息模型涉及到物理、几何和拓扑信息软件，这是一次跨界的模拟，但是它们相互兼容，有统一的标准和格式，使协作和协作变得更加高效，无需没完没了的建模就能提高效率[4]。此外，它可以更有效地整合更多好的建筑信息，从而避免信息孤岛的情况，实现信息的多用途。
二、满足改造建筑的绿色节能化评估
基于节能减排的相关理念，旧工业建筑改造需要通过相应的绿色评价标准，虽然当代社会现有建筑改造技术的提高，但改造前后复杂的定量分析仍然是建筑改造中最为复杂，最困难的问题[2]。另一方面，绿色发展背景下节能建筑的发展已从封闭、分离的非模块化道路转向建筑的综合集成和优化方向。节能改造的最终目标并不是达到各部分的最大化，而是整个建筑的使用性能和良好的状态，这意味着在需要众多评价指标中达到相对平衡的效果。传统的分离仿真模式难以在复杂的、分离的信息库中有效地实现。BIM的仿真分析技术集成了建筑的各种仿真信息，为整体性能评估提供技术支持。传统的分析方法在一定程度上也可以进行相应的性能分析，但在分析外部环境的基础上，既有建筑的生态信息要比传统建筑复杂。然而，在传统的改造设计中，设计师无法合理的整合利用各种生态数据，更无法直观的做出跨专业的决策，这就需要反复的沟通，定案。鉴于此，BIM的性能分析可以帮助建立彼此之间的相关性。与传统的性能分析方法相比，建筑师可以对改造方案进行整体评估，及时对BIM模型进行相关反馈和修正，从而制定出更加经济有效的改造方案和措施。
三、对工业建筑的综合环境性能现状的测定
在对旧工业建筑进行改造前，需要对建筑物整体的各种性能有一个准确的把握，进而在设计中更加全面的考虑问题。从之前的研究中,可以看出,现有的工业建筑,具有不同的施工年限,不同的空间特征,不同的地区环境和其他因素,而且现代建筑装修质量要求的提高,都使工业建筑的改造难度增大[3]。因为传统的手工或二维图纸记录保存建筑信息往往不能完全表达现有建筑的当前条件,建筑设计的传统经验不足以优化现有建筑整体改造的性能。传统图纸无法实时更新，无法保证与当前建筑环境的一致性。BIM可以将现有建筑的现状以信息的方式整合到建筑模型中。在建立既有建筑的信息模型时，对整个建筑的物理特征和空间特征进行模拟分析。BIM模型丰富的界面无疑使这个过程变得简单。作为一个数据库，通过计算和分析得到的相关数据可以直接对应节能建筑的评价标准进行评价，直到达到节能的最终目标。
BIM作为一种方法和工具，不仅提高了建筑师对建筑信息的整体把握，更提高了建筑师对建筑的分析能力，并应用与设计的整个过程。BIM可以准确地测量和计算建筑用地与生态的性能和信息，潜在地提高建筑师参与生态修复的能力[5]。此外,建筑师还可以使用BIM做许多其他生态模拟,收集许多生态因子如水体、绿化等。辅助完成旧工业建筑设计的方案转化优化,以便生态系统恢复,继续为我们提供了一系列有价值的环境服务。
四、对改造设计完成后阶段的支持
正如当前建筑设计领域所强调的全周期概念，旧工业建筑的改造也涉及到建筑的多阶段。改造设计和优化设计阶段后,还需要实现绿色节能的目标。传统的装修模式只是进行图纸的信息建设,直到完成改造项目,而更新的建筑基本上脱离了设计师,然后在经过长时间的整修后,很难保证转换的后效果。在施工阶段，由于各个专业相互独立，在信息传递的过程中常常出现信息不能及时有效的传递，从而会使现场与图纸不符的情况出现。而BIM信息技术，可以实现三位模型与二维图纸的实时转化，可以直接生成各种平、立、剖面图。复杂的构件可以通过生成的构件进行加工，并转移到工厂进行数字化处理，结合相关成本数据计算所需成本，大大减少了施工过程中的变化。其次，施工全过程的模拟，对于材料信息的，消耗、运输成本、可重复使用的建筑材料进行全过程监控，从而节省的资源，降低了成本。
此外,重建后的修整和维护是一个建筑师涉及很少的领域,但却是占了建筑整个生命周期最大比例的阶段。旧工业建筑的改造,工业建筑本身消耗了大量的资源。改造设计中，对其功能的定位和显得尤为重要。基于BIM的技术条件，基于技术的维修模型和物业管理模型提供了设施设备、建筑相关构件的性能信息，并积累了相关能耗数据。根据建筑性能和能耗分析工具，优化其运行节能，并根据综合历史记录，做好能源异常使用的预警或标识工作。运维管理人员将BIM模型与物联网结合，结合控制器和传感器，对相应的数据信息进行分类提取，准确连接建筑的真实状态，实时监控建筑设施的运行状态，及时采取措施减少能源浪费[4]。
五、结束语
旧工业建筑存量改造是当前社会面临的一个重要问题，而运用BIM技术进行综合性的改造优化，通过对于改造建筑的数据分析，与细节的推敲，提升改造建筑的适宜性、经济性，同时达到绿色节能的目标，由此可见，BIM技术对于提升改造建筑的质量具有重要意义。
参考文献
[1]旧工业厂房建筑改造策略研究——以北京市石景山区八角中里社区锅炉厂改造为例［Ｄ］，北京：北方工业大学，2019.
[2]黄晓月．废旧工业建筑的保护与更新改造［Ｄ］．天津：河北工业大学，2007．
[3]韩凌，齐瑞文．苏荷区的保护对中国旧工业建筑改造的启示［Ｊ］．科技广场，2009（06）：246－247．
[4]贺灵童.BIM 在全球的应用现状[J] .工程质量，2013，31(3)：12‐19
[5]何关培.BIM 和 BIM 相关软件[J].土木建筑工程信息技术，2010