BIM技术在既有建筑检测加固中的应用探析

马 迅 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）

0 前言

建筑信息模型技术是在计算机技术等基础上发展出来的一种集成管理技术，对国内绿色建筑发展具有重要价值作用。从2014年7月份开始，城乡建设部便对建筑业改革发展提出若干意见，明确建筑工程运营管理、设计及施工等都要应用到BIM技术等。广东、上海、辽东等省市地区都在积极探索BIM技术，将这种技术协同管理、可视化与虚拟化等作用有效发挥出来。在建筑工程信息管理同时，BIM技术还能为建筑企业工程腐败及市场秩序规范提供价值作用。

1 BIM技术应用需求

2015年6月份，建筑部便制定了BIM技术应用相关指导意见，表明BIM技术即将迎来新一轮发展阶段。地方各级政府部门都在推行BIM技术，明确政府投资项目建设过程中必须采取BIM技术，从而为BIM技术进入既有建筑检测加固领域奠定基础。既有建筑检测加固项目发展时间较早，在建筑施工环境逐渐复杂、加固风险越来越大的今天，建筑企业原有管理方法已经难以适应建筑市场需求。因此，BIM技术在既有建筑检测加固中具有广泛应用空间，建筑企业可以通过建筑信息模型精确工程项目参数，提高工程施工进度。智慧城市是基于现代技术组成的一种城市发展新模式，需要将现代城市逐渐过渡到智慧化、信息化与数字化。在智慧城市发展方面，BIM是重要基础技术，能够为城市建筑提供数据资源与技术支持，在既有建筑基础上进行现代城市改造。

在既有城市后期加固改造方面，需要应用到BIM技术，通过BIM技术进行改造工程设计。因为新建工程与原有工程之间存在较大差异，应用趋势、信息表现形式与组织架构等都不一样。将BIM技术应用于既有工程加固改造中，主要对原有建筑进行检测，对改造加固工程进行研究分析，从而保障改造工程建设质量。在既有建筑改造加固方面，建筑企业需要对原有建筑现状进行考虑，比如空间位置、材料强度与力学性能等。既有建筑地理位置往往处于市中心，周围建筑、居民相对较大，在改造加固工程施工过程中不可避免的会对周围居民工作、休息等造成负面影响[1]。在既有建筑改造加固施工方面，很多建筑项目施工和设计过程中难以做到协调处理，可能会对工程施工进度及工程质量造成不良影响。比如在既有改造加固工程项目施工过程中，可能会因为施工设计图纸与实际情况不符需要进行图纸调整，调整次数越多，对工程项目进度越不利。在工程项目施工过程中涉及到的施工技术与工艺类型很多，比如焊接技术、化学植筋及屈曲支撑等，现场管理期间容易出现混乱现象。尤其是在大型既有建筑检测加固项目开展方面，BIM技术应用需求更多。比如在插层类改造加固项目或者房屋加层改造项目等施工方面，需要通过BIM技术进行项目检测、设计及施工等，提高结构检测精度，优化工程项目施工方案。

2 BIM技术检测加固应用研究

2.1 BIM模型应用

在既有建筑加固应用方面，建筑企业管理人员可以通过BIM技术和数据库管理软件等进行建筑模型设置。在既有建筑模型建设方面，管理人员需要对专用数据库中数据进行输入输出。在BIM模型信息化管理界面与显示模型开发应用方面，管理人员需要应用到变成语言与开发包软件，通过CAD制作平台进行界面操作与功能编辑。在CAD平台上，管理人员需要将数据库信息作为基础，通过平台资源共享功能进行数据信息获取。在既有建筑信息模型应用过程中，管理人员首先需要将目标项目模型信息输入系统软件中，比如桩基位置、外轮廓与箱型基础位置等信息，从而为判断加固处理位置提供参考，通过碰撞检测防止已有建筑地下设备和加固工程出现空间碰撞现象。然后，管理人员需要将既有建筑空间信息输入BIM模型应用软件中，或者通过设计图进行图形信息导入，将既有建筑加固改造工程项目三维模拟出来。最后，将既有建筑加固改造工程项目输入到加固措施中，包括注浆孔、隔离桩与隔离墙等位置和尺寸[2]。在既有建筑加固改造工程BIM模型建立方面，管理人员需要将地下电缆和管线等位置信息输入软件中，以防工程项目加固处理过程中对地下空间内结构造成破坏。当既有建筑加固改造工程信息都输入进去后，管理人员需要判断空间信息合理性，建筑物和隔离措施安全隔离是否达到标准，已知基础和打孔位置是否出现碰撞（某既有建筑地下管线碰撞服务见图1）。

图1 某既有建筑地下管线碰撞服务

2.2 BIM技术加固施工应用

在既有建筑改造加固施工应用方面，建筑企业可以通过BIM技术进行施工现场模拟，在施工模型中进行新增构建叠加与构建拆除模拟分析，从而为施工现场结构构件施工提供指导，以降低既有建筑结构破坏程度。在既有建筑改造加固过程中，管理人员可以通过BIM技术对已有建筑加固处理结果进行参数分析，对工程项目信息参数进行更新、调整，从而提升工程项目验收效率与施工进度。在既有建筑改造工程加固施工协同管理方面，可以通过BIM技术中的可视化与虚拟化特点进行管理，对施工现场场地布局进行优化处理，提高工程项目管理人员工作效率。在既有建筑改造工程加固工程竣工后，建筑企业需要应用BIM技术进行建筑物设备、运作及维护等管理，将这种技术价值作用充分发挥出来（某既有建筑养护中BIM模型构建拆分示意图见图2）。

2.3 BIM检测应用

图2 某既有建筑养护中BIM模型构建拆分示意图

在既有建筑检测鉴定过程中，需要进行施工现场测绘，收集建筑工程里面、结构及平面布置资料。检测人员需要对既有建筑损伤情况进行调查统计，检查建筑材料强度、建筑沉降情况，并将检查结果记录下来。在既有建筑检测测定方面，原有管理方法主要以文字信息、图纸设计与照片等方式进行检测结果记录，收集信息内容比较复杂，无法将建筑工程现状直观反映出来。在既有建筑改造加固设计方面，设计人员需要对工程项目结构进行多次调查取证，确保设计方案合理性。因此，建筑企业原有管理方法在既有建筑检测中投入的时间、精力较多，且项目设计质量容易出现问题。将BIM技术应用于既有建筑检测测定中，能够将建筑工程相关数据信息反应出来。在BIM技术应用方面，建筑企业可以将这种技术和智慧城市管理平台结合，通过管理平台进行既有建筑加固改造工程后期运维管理。对于既有建筑加固改造中一些比较简单的立体结构或者平面结构工程项目，管理人员可以通过设计图纸与现场检测结果进行BIM模型建立[3]。当既有建筑加固改造工程项目遗失很多原始设计图纸或者工程测绘难度偏大时，需要对建筑项目现场进行检测，通过3D扫描仪获取点云图，便于管理人员掌握既有建筑工程磨损、结构与变形等资料。

3 结语

综上可知，BIM技术是既有建筑改造工程检测加固中的一种管理手段，对工程项目质量具有重要影响。在既有建筑改造工程设计、施工管理方面，BIM技术都可以发挥出较大价值作用。比如在既有建筑改造工程加固施工方面，可以通过BIM技术进行施工现场模拟，能够提高工程施工进度。在既有建筑改造工程设计方面，可以通过BIM技术进行建筑模拟，对建筑项目信息参数进行优化设计，能够增强建筑企业项目管理控制。因此在既有建筑检测加固方面，BIM技术具有较大开发利用价值，值得建筑企业研究探索。