BIM技術(shù)在既有建筑檢測加固中的應(yīng)用探析

馬 迅 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230001）

0 前言

建筑信息模型技術(shù)是在計算機技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種集成管理技術(shù)，對國內(nèi)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(shè)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(shè)計及施工等都要應(yīng)用到BIM技術(shù)等。廣東、上海、遼東等省市地區(qū)都在積極探索BIM技術(shù)，將這種技術(shù)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(shù)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(shù)應(yīng)用需求

2015年6月份，建筑部便制定了BIM技術(shù)應(yīng)用相關(guān)指導(dǎo)意見，表明BIM技術(shù)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(shù)，明確政府投資項目建設(shè)過程中必須采取BIM技術(shù)，從而為BIM技術(shù)進入既有建筑檢測加固領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。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(fù)雜、加固風(fēng)險越來越大的今天，建筑企業(yè)原有管理方法已經(jīng)難以適應(yīng)建筑市場需求。因此，BIM技術(shù)在既有建筑檢測加固中具有廣泛應(yīng)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(shù)，提高工程施工進度。智慧城市是基于現(xiàn)代技術(shù)組成的一種城市發(fā)展新模式，需要將現(xiàn)代城市逐漸過渡到智慧化、信息化與數(shù)字化。在智慧城市發(fā)展方面，BIM是重要基礎(chǔ)技術(shù)，能夠為城市建筑提供數(shù)據(jù)資源與技術(shù)支持，在既有建筑基礎(chǔ)上進行現(xiàn)代城市改造。

在既有城市后期加固改造方面，需要應(yīng)用到BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)進行改造工程設(shè)計。因為新建工程與原有工程之間存在較大差異，應(yīng)用趨勢、信息表現(xiàn)形式與組織架構(gòu)等都不一樣。將BIM技術(shù)應(yīng)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(shè)質(zhì)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(xiàn)狀進行考慮，比如空間位置、材料強度與力學(xué)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(fù)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(shè)計過程中難以做到協(xié)調(diào)處理，可能會對工程施工進度及工程質(zhì)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(shè)計圖紙與實際情況不符需要進行圖紙調(diào)整，調(diào)整次數(shù)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(shù)與工藝類型很多，比如焊接技術(shù)、化學(xué)植筋及屈曲支撐等，現(xiàn)場管理期間容易出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。尤其是在大型既有建筑檢測加固項目開展方面，BIM技術(shù)應(yīng)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(shù)進行項目檢測、設(shè)計及施工等，提高結(jié)構(gòu)檢測精度，優(yōu)化工程項目施工方案。

2 BIM技術(shù)檢測加固應(yīng)用研究

2.1 BIM模型應(yīng)用

在既有建筑加固應(yīng)用方面，建筑企業(yè)管理人員可以通過BIM技術(shù)和數(shù)據(jù)庫管理軟件等進行建筑模型設(shè)置。在既有建筑模型建設(shè)方面，管理人員需要對專用數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)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(yīng)用方面，管理人員需要應(yīng)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(shù)據(jù)庫信息作為基礎(chǔ)，通過平臺資源共享功能進行數(shù)據(jù)信息獲取。在既有建筑信息模型應(yīng)用過程中，管理人員首先需要將目標(biāo)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(chǔ)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(shè)備和加固工程出現(xiàn)空間碰撞現(xiàn)象。然后，管理人員需要將既有建筑空間信息輸入BIM模型應(yīng)用軟件中，或者通過設(shè)計圖進行圖形信息導(dǎo)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(nèi)結(jié)構(gòu)造成破壞。當(dāng)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，已知基礎(chǔ)和打孔位置是否出現(xiàn)碰撞（某既有建筑地下管線碰撞服務(wù)見圖1）。

圖1 某既有建筑地下管線碰撞服務(wù)

2.2 BIM技術(shù)加固施工應(yīng)用

在既有建筑改造加固施工應(yīng)用方面，建筑企業(yè)可以通過BIM技術(shù)進行施工現(xiàn)場模擬，在施工模型中進行新增構(gòu)建疊加與構(gòu)建拆除模擬分析，從而為施工現(xiàn)場結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工提供指導(dǎo)，以降低既有建筑結(jié)構(gòu)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(shù)對已有建筑加固處理結(jié)果進行參數(shù)分析，對工程項目信息參數(shù)進行更新、調(diào)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(shù)中的可視化與虛擬化特點進行管理，對施工現(xiàn)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(yīng)用BIM技術(shù)進行建筑物設(shè)備、運作及維護等管理，將這種技術(shù)價值作用充分發(fā)揮出來（某既有建筑養(yǎng)護中BIM模型構(gòu)建拆分示意圖見圖2）。

2.3 BIM檢測應(yīng)用

圖2 某既有建筑養(yǎng)護中BIM模型構(gòu)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(xiàn)場測繪，收集建筑工程里面、結(jié)構(gòu)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(diào)查統(tǒng)計，檢查建筑材料強度、建筑沉降情況，并將檢查結(jié)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(shè)計與照片等方式進行檢測結(jié)果記錄，收集信息內(nèi)容比較復(fù)雜，無法將建筑工程現(xiàn)狀直觀反映出來。在既有建筑改造加固設(shè)計方面，設(shè)計人員需要對工程項目結(jié)構(gòu)進行多次調(diào)查取證，確保設(shè)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(shè)計質(zhì)量容易出現(xiàn)問題。將BIM技術(shù)應(yīng)用于既有建筑檢測測定中，能夠?qū)⒔ㄖこ滔嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息反應(yīng)出來。在BIM技術(shù)應(yīng)用方面，建筑企業(yè)可以將這種技術(shù)和智慧城市管理平臺結(jié)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(jié)構(gòu)或者平面結(jié)構(gòu)工程項目，管理人員可以通過設(shè)計圖紙與現(xiàn)場檢測結(jié)果進行BIM模型建立[3]。當(dāng)既有建筑加固改造工程項目遺失很多原始設(shè)計圖紙或者工程測繪難度偏大時，需要對建筑項目現(xiàn)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(jié)構(gòu)與變形等資料。

3 結(jié)語

綜上可知，BIM技術(shù)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(zhì)量具有重要影響。在既有建筑改造工程設(shè)計、施工管理方面，BIM技術(shù)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(shù)進行施工現(xiàn)場模擬，能夠提高工程施工進度。在既有建筑改造工程設(shè)計方面，可以通過BIM技術(shù)進行建筑模擬，對建筑項目信息參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)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(shù)具有較大開發(fā)利用價值，值得建筑企業(yè)研究探索。