BIM技術(shù)在既有建筑檢測中的應(yīng)用分析

熊艷

摘 要：近年來我國科技水平的提升，人們對建筑行業(yè)的要求也在越來越高。建筑信息模型技術(shù)（BIM）是當(dāng)今最先進(jìn)的建筑設(shè)計領(lǐng)域的基礎(chǔ)性技術(shù)，在構(gòu)建更為先進(jìn)的、綠色智慧城市，推進(jìn)我國建筑產(chǎn)業(yè)信息化進(jìn)程中將發(fā)揮出低估的巨大作用。2014年在關(guān)于推進(jìn)建筑業(yè)發(fā)展和改革的綱領(lǐng)性文件中，我國已經(jīng)明確了要持續(xù)加大以建筑信息模型技術(shù)為主的先進(jìn)信息技術(shù)在設(shè)計和施工等全方位、全領(lǐng)域的應(yīng)用力度。BIM 技術(shù)將幫助城市建設(shè)工程信息變得更為公開透明，增強了建筑從原材料到施工方等所有建筑信息的可追溯性，不僅在提高建筑工程是質(zhì)量上具有重要意義，也能有效預(yù)防建筑領(lǐng)域的腐敗現(xiàn)象。本文就BIM技術(shù)在既有建筑檢測中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：BIM 技術(shù) ;既有建筑 ;檢測加固

BIM 技術(shù)，就是在計算機輔助設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上所延伸的一種信息集成管理技術(shù)，在建筑行業(yè)當(dāng)中使用并推廣 BIM技術(shù)，能夠最大限度發(fā)揮該技術(shù)可視性、虛擬性等方面的優(yōu)勢，極大程度增強施工單位的決策能力，降低設(shè)計難度，提高經(jīng)濟效益，而將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于既有建筑檢測加固工作，成為了 BIM 技術(shù)一種新的使用趨勢，受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

1 BIM在建筑檢測加固中的應(yīng)用需要

BIM 技術(shù)的興起時間不是很長，所以對十年之前的建筑來說，都是沒有使用 BIM 技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計建模。目前隨著 BIM 技術(shù)的推廣，在城市的建設(shè)改造項目中，對過去的建筑物進(jìn)行 BIM 技術(shù)應(yīng)用不僅是建筑物改建加固的需要，也是城市進(jìn)行一體化建設(shè)的迫切需求。通過對所有建筑物信息的采集和整理匯總，建立起 BIM 模型之后，必然會帶來對建筑物管理設(shè)計理念的以此重要的變革。一是對建筑進(jìn)行改建加固等建設(shè)，就需要綜合考慮建筑現(xiàn)有的情況，比如建筑結(jié)構(gòu)變化，材料強度、建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能以及實際空間的變化等，這些數(shù)據(jù)信息如果能借助 BIM 技術(shù)，將獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。二是對現(xiàn)有建筑的改造往往都是位于老舊的中心城區(qū)，因此需要在設(shè)計中綜合考慮周邊環(huán)境的影響，避免因為建筑的改造對周邊居民生活帶來影響，所以利用 BIM 技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計，能很好地進(jìn)行合理布局規(guī)劃以及改造。三是對舊建筑的改造和加固是一個綜合設(shè)計、施工比較困難的過程，很多建筑的設(shè)計圖紙和最終結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)偏差，在使用中的多次改造會帶來建筑結(jié)構(gòu)、受力等多方位的變化，從而導(dǎo)致檢測加固工程變成非常復(fù)雜，這種情況下 BIM 技術(shù)能很好地改善施工過程中技術(shù)指標(biāo)變化的問題。從上面三個方面可以看到 BIM 技術(shù)對檢測加固建設(shè)的應(yīng)用具有非常突出的技術(shù)優(yōu)勢。目前對建筑的檢測加固使用 BIM 技術(shù)能實現(xiàn)對建筑從檢測到改造設(shè)計、施工建設(shè)的一體化功能，讓改造項目中各個環(huán)節(jié)的技術(shù)指標(biāo)更為準(zhǔn)確，方案更為優(yōu)化，讓施工工期得到有效控制，對周邊環(huán)境的影響降到最小。

2 BIM 技術(shù)在既有建筑檢測加固中的具體應(yīng)用

2.1 在檢測鑒定階段

既有建筑檢測一般包括以下工作： （1）對房屋建筑、結(jié)構(gòu)平、立面布置進(jìn)行現(xiàn)場測繪;（2）對結(jié)構(gòu)材料強度進(jìn)行現(xiàn)場檢測; （3）對房屋損傷情況進(jìn)行統(tǒng)計調(diào)查并標(biāo)定記錄; （4）對房屋沉降情況進(jìn)行測量并標(biāo)定。以往上述信息是以圖紙、照片及文字的形式在檢測報告中呈現(xiàn)的，內(nèi)容冗長且不直觀，后續(xù)改造加固過程中設(shè)計人員還需再次對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行一次全面的調(diào)查。若以上信息以 BIM 模型作為載體呈現(xiàn)，不僅詳細(xì)直觀，在后續(xù)改造加固設(shè)計中直接使用，該模型還可融入智慧城市管理平臺，用于既有建筑的后期運營維護，這也可作為既有建筑檢測成果的一個附加值。對于一些平、立面布置較為簡單明晰的建筑，可根據(jù)現(xiàn)場檢測情況并結(jié)合原設(shè)計圖紙直接建立全面的 BIM 模型。對于一些原始圖紙遺失且測繪較為困難的項目，可根據(jù)現(xiàn)場檢測情況并結(jié)合 3D掃描儀掃描形成既有建筑的點云圖像 （如圖 1 所示），識別既有建筑的空間分布、結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)構(gòu)件與圍護構(gòu)件的開裂損傷等情況，形成由點、線、面構(gòu)成的三維模型，將其整合進(jìn)入 BIM 模型。

2.2 改造加固設(shè)計階段

BIM 技術(shù)的應(yīng)用，能夠把既有建筑的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行可視化和具體化呈現(xiàn)，把工程現(xiàn)場的既有建筑信息依靠三維模型進(jìn)行展示，彰顯出新建建筑和既有建筑加固改造之間的本質(zhì)差異，在這一過程當(dāng)中，針對 BIM 技術(shù)的使用可以在以下幾個環(huán)節(jié) ：第一，基于檢測鑒定過程中所構(gòu)建的 BIM 模型，對既有建筑中的有效數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速提取，針對既有建筑在改造加固施工前后的功能、結(jié)構(gòu)、強度等情況進(jìn)行評估，對現(xiàn)有的設(shè)計方案進(jìn)行有效優(yōu)化得出既有建筑改建效果圖。第二，基于檢測鑒定階段所構(gòu)建的 BIM 模型，劃分不同改造加固技術(shù)能夠使用的空間范圍，防止所選用的改造加固技術(shù)在設(shè)備運輸、儀器安裝和使用過程中和既有建筑的現(xiàn)場環(huán)境產(chǎn)生沖突。第三，當(dāng)依靠添加輔助結(jié)構(gòu)對既有建筑進(jìn)行加固改造時，合理使用 BIM 技術(shù)能夠迅速開展不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的碰撞檢測，最大限度避免因為二次重建所造成的資源浪費，另外，針對既有建筑進(jìn)行局部構(gòu)件拆除作業(yè)時，BIM 模型能夠起到良好的指導(dǎo)效果，便于設(shè)計人員制定相關(guān)的拆除方案。

2.3 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(jìn)行施工現(xiàn)場模擬，在施工模型中進(jìn)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(jìn)行參數(shù)分析，對工程項目信息參數(shù)進(jìn)行更新、調(diào)整，從而提升工程項目驗收效率與施工進(jìn)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(jìn)行管理，對施工現(xiàn)場場地布局進(jìn)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(jìn)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。

3 BIM在建筑檢測加固中的改進(jìn)方向

BIM 技術(shù)的關(guān)鍵是對建筑物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共建共享。從當(dāng)前的建筑檢測加固工程使用 BIM 技術(shù)來看，最缺乏的就是對建筑物的信息化數(shù)據(jù)模型構(gòu)建以及后期的數(shù)學(xué)信息持續(xù)維護。這也是今后加強 BIM 技術(shù)應(yīng)用的一個關(guān)鍵性問題。要注重對各類建筑物數(shù)據(jù)信息庫的構(gòu)建和維護工作，建立起適應(yīng)建筑領(lǐng)域需要的建筑物知識庫，這樣才能讓 BIM 技術(shù)在今后的應(yīng)用中獲得最強大的技術(shù)支持。

4 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(jìn)行施工現(xiàn)場模擬，能夠提高工程施工進(jìn)度。在既有建筑改造工程設(shè)計方面，可以通過 BIM技術(shù)進(jìn)行建筑模擬，對建筑項目信息參數(shù)進(jìn)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。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣璐.BIM技術(shù)在既有建筑檢測中的應(yīng)用研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2018（03）.

[2] 吳曉燕.基于 BIM技術(shù)的既有建筑改造應(yīng)用研究[J].建設(shè)科技，2018（12）.

[3] 王強，王偉，姚志敏.淺談江西省 BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2018（02）.