BIM技术在既有建筑检测加固中的应用方向与实施路径

张轩笛 王颖

摘 要：现阶段，新建工程领域当中是 BIM 技术应用研究的主要内容，但是对于现有建筑加固与后期运营维护的相关研究上，有关的研究还是相当的匮乏的。本篇论文主要对现有建筑与新建建筑在 BIM 应用的需求方面进行了划分，并且进行了相应的归纳，从而指出目前 BIM 技术在已有建筑检测、加固设计等方面存在的不足，希望可以为相关的工程技术人员提供有效的参考。

关键词：BIM技术；既有建筑；应用

1 前言

建筑信息模型又被称之为 BIM，该技术主要的发展基础就是计算机辅助设计等技术，并且在这个基础下建立起了多维建筑模型信息集成的管理技术，与传统的二维设计建造模式不同的是，这种方式无疑是对其进行了一定的改革，同时也有效的促进了建筑绿色发展的进度。从另一个方面来说，BIM 技术也是推进智慧城市建设的关键点。在 2014 年的时候，《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》由住房与城乡建设部印发，该条例中对于建筑信息模型等信息技术进行了明确的规定，即：不断推进建筑信息模型等技术在施工以及工程设计当中的运用。在这之后，为了让BIM 技术的应用更为广泛，很多地方省市也针对这一前提制定出了相关的实施方法，最主要的地方省市主要包括上海、山东、辽宁等等。另外，在进行 BIM 技术应用推广的过程中，我们必须使其充分发挥出可视化、协同管理等优势，这样工程的决策、规划等才可以有效的提升，这样一来，施工的管理水平也能得到一定的提高。简单来说就是，发挥出 BIM 技术的优势就可以提高工程的投资效益，并且还可以加强建设工程信息的透明度，这样对于市场秩序的规范是十分有利的。

2 既有建筑概念界定

假设仅以时间维度判定建筑物所处的生命阶段，有新建筑、旧建筑之分。旧建筑泛指己经建成并使用过一定时间的建筑，与新建筑概念对立。但是随着时间的推移，新建建筑都会逐渐成为旧建筑，因此单纯时间概念强调建筑的新旧是片面的。建筑具有其使用价值，送也是建筑物存在的根本。若建筑物的使用价值为基础，结合其时间维度进行划分，则可分为现有建筑、历史建筑、文物建筑、建筑遗产等。历史建筑是指在人类文明或者历史发展的进程演变过程中，遗留下来具有一定历史纪念价值、科学文化研究价值和艺术审美价值的建筑物或构筑物。《历史文化名城保护规划规范》中将历史建筑定义为"有一定历史、科学、艺术价值的能够反映某一城市历史风貌和地方特色的建筑物，这类建筑往往与重大历史事件革命运动等或者影响历史进程或国家发展的著名人物相关，具有重要的纪念意义、教育意义，也是历史研究资料的重要凭证。

但是由于地理区域或者国家发展历程的特殊性，这些建筑是历史发展过程的见证物，其纪念价值和教育价值往往多于科学文化研究价值，这些历史建筑的文化特征具有偶然性，并不具有建筑领域上的科学文化研究价值，主要包括城堡宫殿、名人故居、宗教寺庙和桥梁等。文物建筑是融合了材料、建筑技术、美术、雕刻等综合艺术的建筑物，不仅是人类智慧凝结的具体表达，同时也是社会经济文化进步的重要表现，反映了当时的科技水平和生产力水平。文物建筑是更加具有特殊意義的历史建筑范畴，通常具有较高的历史价值或艺术价值的建筑物。历史建筑的附加价值是其历史价值，因此文物建筑的概念无法扩展到涵盖现存的所有有价值的历史建筑，它只能作为一个特定的概念适用于特定的有意义的建筑类别。

3 BIM技术在既有建筑检测加固中的应用方向

目前，BIM 技术正在向深层次、全周期、协同化方向发展，未来必将应用到建筑全生命周期的各个阶段，国家标准将建筑全寿命期阶段划分为策划与规划、勘察与设计、施工与监理、运行与维护、拆除或改造与加固五个阶段。既有建筑的检测加固作为建筑使用过程中功能改善或运营维护的重要技术支撑及参考依据，可以划分在建筑全生命周期的第五阶段。然而，BIM 技术目前的应用研究主要集中在新建工程的建筑设计和施工方面，对于在既有建筑检测鉴定，改造加固设计与施工领域的应用研究尚未涉及。由于，BIM 技术是近几年才得以大力推广和应用的，因此绝大多数设计和建造年代稍早的既有建筑都未采用 BIM 技术进行一体化设计，这些既有建筑在实际使用和运维过程中也缺乏相应的模型。随着国家信息技术的推广应用以及智慧城市建设发展的需要，根据现场检测结果建立符合实际情况的既有建筑，信息模型也是不可缺少。

另一方面，既有建筑在使用过程中的改造加固设计，施工与新建工程的设计，施工之间也存在较多区别，归其本质是工程条件的不同，主要表现在：第一，改造加固必须考虑既有建筑的现状，包括结构构件的实际材料强度、损伤情况、力学性能、实际空间位置等；第二，既有建筑往往位于城市中心，需要尽量减少施工过程中对项目周边居民的影响，此时根据实际的场地情况进行合理的场地规划和布局是至关重要的；第三，改造加固项目往往设计，施工协同困难，待结构构件敲开后，设计图纸有时会根据实际情况做多次调整，同时改造加固施工可能涉及到化学植筋、粘贴碳纤维、粘钢、焊接、屈曲支撑和阻尼器等较多工艺和技术，现场管理繁杂。此外，改造加固工程与新建工程在信息表现形式，组织构架以及应用主体和趋向等方面也有较多不同。

4 BIM 技术在既有建筑检测加固中的实施路径

BIM 技术在既有建筑检测鉴定改造加固设计与施工中的应用，具体可以分为以下三个阶段。

第一，在检测鉴定阶段。既有建筑检测一般包括以下工作，对房屋建筑、结构平、立面布置进行现场测绘；对结构材料强度进行现场检测；对房屋损伤情况进行统计调查并标定记录；对房屋沉降情况进行测量并标定，以往上述信息是以图纸、照片及文字的形式在检测报告中呈现的，内容冗长且不直观，后续改造加固过程中设计人员还需再次对房屋结构进行一次全面的调查。若以上信息以 BIM 模型作为载体呈现，不仅详细直观，在后续改造加固设计中直接使用，该模型还可融入智慧城市管理平台，用于既有建筑的后期运营维护，这也可作为既有建筑检测成果的一个附加值。

第二，在改造加固设计阶段。BIM 技术将既有建筑的信息进行具体化，可视化表达，将现场检测的既有建筑现状通过三维模型的方式展示出来，体现出既有建筑改造加固与新建工程的本质区别，即工程限制条件结构形式、操作空间、构件损伤与力学性能等。

第三，在施工阶段。在改造加固工程的施工阶段，BIM 技术主要可应用于以下几个方面：首先，采用BIM 技术模拟施工现场，在模型中叠加既有建筑结构中新增或准备拆除的构件，指导施工，减少对原有结构的破坏；然后，BIM 技术可根据实际发生的建筑加固处理结果，采用参数化对既有建筑原有的建筑信息模型进行修改并更新，提高改造加固施工与验收效率；最后，BIM 技术可以同步提供关于建筑质量，进度以及成本的信息。

综上所述我们可以看出，现阶段的 BIM 技术仍存在一定的不足，造成这一现象出现的主要原因就是既有建筑检测加固等方面的研究较为匮乏。对于既有建筑检测加固的实现而言，BIM 技术起到的作用是十分重要的，而且 BIM 技术的合理应用不仅可以促进大型公共既有建筑全面信息化的管理，同时还可以有效促进智慧城市建设的发展。尤其是对于现阶段各种各样的既有建筑检测加固项目来说，BIM 技术对其具有较强的工程应用价值。

参考文献：

[1] 杨剑锋.既有建筑工程中无损检测技术的应用[J].建材与装饰，2017（47）.

[2] 何春凯.浅谈既有建筑混凝土中氯离子含量的检测方法[J].工程质量，2010（11）.