BIM技術在既有建筑檢測加固中的應用探析

馬 迅 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230001）

0 前言

建筑信息模型技術是在計算機技術等基礎上發(fā)展出來的一種集成管理技術，對國內綠色建筑發(fā)展具有重要價值作用。從2014年7月份開始，城鄉(xiāng)建設部便對建筑業(yè)改革發(fā)展提出若干意見，明確建筑工程運營管理、設計及施工等都要應用到BIM技術等。廣東、上海、遼東等省市地區(qū)都在積極探索BIM技術，將這種技術協(xié)同管理、可視化與虛擬化等作用有效發(fā)揮出來。在建筑工程信息管理同時，BIM技術還能為建筑企業(yè)工程腐敗及市場秩序規(guī)范提供價值作用。

1 BIM技術應用需求

2015年6月份，建筑部便制定了BIM技術應用相關指導意見，表明BIM技術即將迎來新一輪發(fā)展階段。地方各級政府部門都在推行BIM技術，明確政府投資項目建設過程中必須采取BIM技術，從而為BIM技術進入既有建筑檢測加固領域奠定基礎。既有建筑檢測加固項目發(fā)展時間較早，在建筑施工環(huán)境逐漸復雜、加固風險越來越大的今天，建筑企業(yè)原有管理方法已經難以適應建筑市場需求。因此，BIM技術在既有建筑檢測加固中具有廣泛應用空間，建筑企業(yè)可以通過建筑信息模型精確工程項目參數，提高工程施工進度。智慧城市是基于現代技術組成的一種城市發(fā)展新模式，需要將現代城市逐漸過渡到智慧化、信息化與數字化。在智慧城市發(fā)展方面，BIM是重要基礎技術，能夠為城市建筑提供數據資源與技術支持，在既有建筑基礎上進行現代城市改造。

在既有城市后期加固改造方面，需要應用到BIM技術，通過BIM技術進行改造工程設計。因為新建工程與原有工程之間存在較大差異，應用趨勢、信息表現形式與組織架構等都不一樣。將BIM技術應用于既有工程加固改造中，主要對原有建筑進行檢測，對改造加固工程進行研究分析，從而保障改造工程建設質量。在既有建筑改造加固方面，建筑企業(yè)需要對原有建筑現狀進行考慮，比如空間位置、材料強度與力學性能等。既有建筑地理位置往往處于市中心，周圍建筑、居民相對較大，在改造加固工程施工過程中不可避免的會對周圍居民工作、休息等造成負面影響[1]。在既有建筑改造加固施工方面，很多建筑項目施工和設計過程中難以做到協(xié)調處理，可能會對工程施工進度及工程質量造成不良影響。比如在既有改造加固工程項目施工過程中，可能會因為施工設計圖紙與實際情況不符需要進行圖紙調整，調整次數越多，對工程項目進度越不利。在工程項目施工過程中涉及到的施工技術與工藝類型很多，比如焊接技術、化學植筋及屈曲支撐等，現場管理期間容易出現混亂現象。尤其是在大型既有建筑檢測加固項目開展方面，BIM技術應用需求更多。比如在插層類改造加固項目或者房屋加層改造項目等施工方面，需要通過BIM技術進行項目檢測、設計及施工等，提高結構檢測精度，優(yōu)化工程項目施工方案。

2 BIM技術檢測加固應用研究

2.1 BIM模型應用

在既有建筑加固應用方面，建筑企業(yè)管理人員可以通過BIM技術和數據庫管理軟件等進行建筑模型設置。在既有建筑模型建設方面，管理人員需要對專用數據庫中數據進行輸入輸出。在BIM模型信息化管理界面與顯示模型開發(fā)應用方面，管理人員需要應用到變成語言與開發(fā)包軟件，通過CAD制作平臺進行界面操作與功能編輯。在CAD平臺上，管理人員需要將數據庫信息作為基礎，通過平臺資源共享功能進行數據信息獲取。在既有建筑信息模型應用過程中，管理人員首先需要將目標項目模型信息輸入系統(tǒng)軟件中，比如樁基位置、外輪廓與箱型基礎位置等信息，從而為判斷加固處理位置提供參考，通過碰撞檢測防止已有建筑地下設備和加固工程出現空間碰撞現象。然后，管理人員需要將既有建筑空間信息輸入BIM模型應用軟件中，或者通過設計圖進行圖形信息導入，將既有建筑加固改造工程項目三維模擬出來。最后，將既有建筑加固改造工程項目輸入到加固措施中，包括注漿孔、隔離樁與隔離墻等位置和尺寸[2]。在既有建筑加固改造工程BIM模型建立方面，管理人員需要將地下電纜和管線等位置信息輸入軟件中，以防工程項目加固處理過程中對地下空間內結構造成破壞。當既有建筑加固改造工程信息都輸入進去后，管理人員需要判斷空間信息合理性，建筑物和隔離措施安全隔離是否達到標準，已知基礎和打孔位置是否出現碰撞（某既有建筑地下管線碰撞服務見圖1）。

圖1 某既有建筑地下管線碰撞服務

2.2 BIM技術加固施工應用

在既有建筑改造加固施工應用方面，建筑企業(yè)可以通過BIM技術進行施工現場模擬，在施工模型中進行新增構建疊加與構建拆除模擬分析，從而為施工現場結構構件施工提供指導，以降低既有建筑結構破壞程度。在既有建筑改造加固過程中，管理人員可以通過BIM技術對已有建筑加固處理結果進行參數分析，對工程項目信息參數進行更新、調整，從而提升工程項目驗收效率與施工進度。在既有建筑改造工程加固施工協(xié)同管理方面，可以通過BIM技術中的可視化與虛擬化特點進行管理，對施工現場場地布局進行優(yōu)化處理，提高工程項目管理人員工作效率。在既有建筑改造工程加固工程竣工后，建筑企業(yè)需要應用BIM技術進行建筑物設備、運作及維護等管理，將這種技術價值作用充分發(fā)揮出來（某既有建筑養(yǎng)護中BIM模型構建拆分示意圖見圖2）。

2.3 BIM檢測應用

圖2 某既有建筑養(yǎng)護中BIM模型構建拆分示意圖

在既有建筑檢測鑒定過程中，需要進行施工現場測繪，收集建筑工程里面、結構及平面布置資料。檢測人員需要對既有建筑損傷情況進行調查統(tǒng)計，檢查建筑材料強度、建筑沉降情況，并將檢查結果記錄下來。在既有建筑檢測測定方面，原有管理方法主要以文字信息、圖紙設計與照片等方式進行檢測結果記錄，收集信息內容比較復雜，無法將建筑工程現狀直觀反映出來。在既有建筑改造加固設計方面，設計人員需要對工程項目結構進行多次調查取證，確保設計方案合理性。因此，建筑企業(yè)原有管理方法在既有建筑檢測中投入的時間、精力較多，且項目設計質量容易出現問題。將BIM技術應用于既有建筑檢測測定中，能夠將建筑工程相關數據信息反應出來。在BIM技術應用方面，建筑企業(yè)可以將這種技術和智慧城市管理平臺結合，通過管理平臺進行既有建筑加固改造工程后期運維管理。對于既有建筑加固改造中一些比較簡單的立體結構或者平面結構工程項目，管理人員可以通過設計圖紙與現場檢測結果進行BIM模型建立[3]。當既有建筑加固改造工程項目遺失很多原始設計圖紙或者工程測繪難度偏大時，需要對建筑項目現場進行檢測，通過3D掃描儀獲取點云圖，便于管理人員掌握既有建筑工程磨損、結構與變形等資料。

3 結語

綜上可知，BIM技術是既有建筑改造工程檢測加固中的一種管理手段，對工程項目質量具有重要影響。在既有建筑改造工程設計、施工管理方面，BIM技術都可以發(fā)揮出較大價值作用。比如在既有建筑改造工程加固施工方面，可以通過BIM技術進行施工現場模擬，能夠提高工程施工進度。在既有建筑改造工程設計方面，可以通過BIM技術進行建筑模擬，對建筑項目信息參數進行優(yōu)化設計，能夠增強建筑企業(yè)項目管理控制。因此在既有建筑檢測加固方面，BIM技術具有較大開發(fā)利用價值，值得建筑企業(yè)研究探索。