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创意概况

在城市更新浪潮中，老旧建筑改造面临着历史记忆保护与功能提升的双重挑战，如何让老旧建筑"焕新颜"又"留住记忆"？现代建筑设计大厦北楼整体修缮项目聚焦既有建筑的石材立面改造的迫切需求，创新性地将BIM技术应用于"修、改、留"全过程。通过自主研发的数字化工具，项目实现了从数据采集、方案设计到施工管理的全流程智能化，为城市更新提供了一套可复制、可推广的技术解决方案。

项目实施重难点在于解决既有建筑基础数据缺失、石材资源利旧方案设计及施工过程溯源等问题，探索了"测-替-优-存"全流程数字化解决方案，形成了具有示范意义的"上海模式"。

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特色亮点

1. 数字测绘：点云技术让老建筑"会说话"  

本项目通过融合多种三维激光扫描技术，得到高精度整合点云模型，基于三维激光扫描设备采集到的石材分割尺寸、破损、渗水、污渍等信息，全方位还原的建筑现状模型，实现石材信息的数字化重建（见图1），解决了既有图纸与建筑现状不符的难题，为后续立面利旧设计方案提供数据支撑。

图1 基于点云模型的石材数据结构化提取

2. 智慧设计：算法让每块石材"物尽其用"

项目外立面采用石材再利用的策略，基于现状石材数据库，通过参数化手段匹配改造后的设计模数，研究利旧石材的切割方案（见图2-3）。自主研发的智能切割程序，以最低损耗率为目标，通过装箱算法自动匹配新旧石材。这种创新方法提高了石材利用效率，减少了浪费，提供了更高效的立面更新设计参考（见图4）。

图2 基于利旧石材数据模数的立面参数化设计

图3 模型与数据联动

图4 输出整体切割方案与损耗率

3. 精细管理：每一块石材都有"身份证"  

本项目强化了施工阶段承接设计成果的颗粒度，通过石材编码与数据传递技术，实现了对现状石材模型和设计石材模型的数据溯源。通过软件模拟和网页端的数据交互，增强了施工阶段的透明度和可操作性，促进施工阶段精细化项目管理（见图5）。

图5 数据溯源

4. 数字存档："纸电融合"留存城市记忆  

建立三维数字档案库，既保存建造过程的数据，如：激光扫描的建筑现状数据、设计协调问题、设计变更等数据，又归档竣工后的数据，如竣工模型、竣工影像、重要纸质文件等数据。利用BIM协作平台，以数字化方式存储在云端平台上，形成完整的留档记录（见图6-7），为后续维保提供完整数据支持。

图6 竣工模型与竣工全景影像比对

图7 竣工全景影像信息

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取得成效

在经济层面，通过应用数字化技术，大幅提升了建筑立面改造的效率和质量。采用自主研发的智能切割系统，显著降低了材料损耗；就地切割方案优化了施工流程，有效控制了改造成本。数字化管理工具的应用使施工组织更加科学合理，实现了经济效益的全面提升。

在社会效益方面，项目采用了资源循环利用的创新模式。通过精细化改造技术，大幅提高了材料利用率，既完整保留了历史建筑的风貌特色，又践行了绿色环保理念。