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摘要:随着科学技术的不断发展以及建筑行业的不断进步,BIM技术应用在建筑工程施工中已经是越来越广泛的事情。BIM技术是信息集成管理技术,在实际运用过程中需要以计算机辅助设计技术为基础,其具有虚拟性与可视性的特点。将其在既有建筑检测中进行合理的应用,可以扩大BIM技术与既有建筑检测工作在表达内容、表达形式方面的共性,从而加强既有建筑的功能改善以及运营维护。基于此,本文将对BIM技术在既有建筑检测中的应用进行详细的分析和探究,并对应用中的难点进行了讨论,给出了解决方案,希望可以为相关研究人员提供一定的参考价值。
关键词:BIM技术;既有建筑;检测;应用
近些年来,BIM技术得到了大力的发展,其正在向深层次、全周期、协同化方向发展,对于在建筑全生命周期的各个阶段中国应用也将是未来发展的必然趋势。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、拆除或改造加固五个阶段。BIM技术在五个阶段的应用还没有达到全覆盖的层次,这与BIM技术是近几年才得以大力推广和应用有着不可分割的关系。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,缺少相应的BIM模型,因而想要提升既有建筑检测的效率,就需要根据实际的工程情况建立出完善的既有建筑BIM信息模型。
1、BIM技术在既有建筑检测中的应用需求
1.1我国BIM技术的发展与政府政策导向
2015年6月16日,住建部专门制定了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,标志着全国转入了全面推行BIM技术的新阶段。各级地方政府积极推广BIM技术应用,要求政府投资项目必须使用BIM技术,这无疑促进了BIM技术在既有建筑检测鉴定领域的推广应用:另一方面,既有建筑检测项目往往建设年代较早、周围环境复杂,后续改造加固施工需考虑的因素较多,安全风险较高,传统的管理方法已不能满足实际工程需要。因此既有建筑检测阶段的模型可以成为后续改造加固的重要技术依据,使工作效率大大提高。
1.2智慧城市的发展需要
智慧城市是以下一代互联网、物联网、云计算等新型信息技术为基础,由信息化、数字化向智慧化发展的新型城市发展模式。智慧城市是未来城市化进程的大趋势。BIM技术是智慧城市发展的基础之一,它以软件、硬件、系统集成开发为一体,承载了城市建设的技术和数据等资源。BIM技术使得城市基础设施、建筑及地下管线等数字化,BIM大数据支撑智慧城市建造全过程,也支撑智慧城市的运营管理。
1.3既有建筑后期运营维护的需要
BIM模型在既有建筑中的建立,可以将分散的材料设备进行整合,同时也可以将三维可视模型与综合智能建筑监控系统进行有效的结合,从而提高管理效率。基于BIM模型的运维工作模式可以帮助业主方获得准确详细的项目信息,业主方只需要利用相关的软件就可以进行对项目的数字化管理,同时得到准确的项目信息,提升了运用维护准确率的同时也提高了运维工作效率,避免了大量人力、物力资源的浪费。BIM技术在运维阶段的应用内容主要包括物业管理、资产管理、灾害应急模拟和空间管理。
2、既有建筑检测的工作内容与缺点
2.1既有建筑检测的工作内容
(1)调查房屋建造信息资料。包括:查阅工程地质勘察报告、设计图纸、施工记录、工程竣工验收资料,以及能够反应房屋建造情况的其它有关资料信息:(2)调查房屋的历史沿革。包括使用情况、维修、加固、改造、用途变更、使用条件改变以及灾害损坏和修复等情况:(3)检查核对房屋现状与图纸(文字)资料记载的一致性:(4)检查房屋的结构布置、材料强度、构造连接及结构体系:(5)检查测量房屋的倾斜和不均匀沉降。
2.2既有建筑检测的工作缺点
(1)视觉效果差、抽象对于土木建筑类专业技术人员,如未亲临现场,仅根据检测报告中的信息,通过文字描述、表格、图纸、照片的形式了解房屋详细的建筑、结构现状,由于视觉效果差,内容抽象,尚需花费较多精力。而许多业主、政府行政人员都是非专业技术人员,他们要通过纸质报告了解房屋的建筑、结构现状就非常困难了。(2)图纸、模型信息割裂如检测报告中关于房屋信息都是以文字描述、表格、照片的形式来表述的,其中材料数据、损伤的位置在表格中是以轴线编号进行定位的,照片通常作为附录放在报告的后面,这样就造成了信息的割裂,表达不直观。特别是对于房屋完损类型的检测或房屋受施工影响的前期现状检测,由于沉降、位移、裂缝等现场数据量巨大,检测人员在进行报告的编写时也很容易出现错漏:业主在进行报告阅读时需要对照图纸对损伤位置逐个进行定位,阅读困难:后续设计人员需要了解房屋现状完损情况时,也需要大量的时间将割裂的信息逐个对照,消化吸收。
3、既有建筑检测工作与BIM技术的融合
(1)项目概况在检测报告中,建筑基本信息一般包括:建筑名称、设计单位、施工单位、竣工时间等信息。以上信息在BIM模型中可以通过面板“管理”选项卡中的“项目属性”功能来实现。
(2)建筑、结构概况在检测报告中,建筑、结构概况一般包括:建筑平、立面布置(包括建筑造型、装修材质),结构平、立面布置(包括构件截面尺寸,所采用的材料强度、配筋),以上信息还涉及到轴网、标高尺寸、面积、建筑使用功能,房屋相对位置(建筑总平面图)等信息。上述信息中房屋建筑、结构平立面布置,先根据现场测绘结果建立BIM模型,然后通过模型的平、立面视图来呈现3,还可通过“三维动态观察器”来进行房屋整体的动态展示,对于总平面,可以通过链接CAD底图或根据实际情况建立场地模型的形式实现房屋定位。
(3)结构材性检测构件截面尺寸及实测材料强度则可通过左侧属性菜单显示。此外,还可通过文字注释的方式直接在模型上标记实测的材料强度。对某些被检构件需剔凿表面粉刷时,利用Revit软件中的“贴花”功能来模拟构件剔凿。当被检测的构件需要取芯时,可以利用Revit软件中的洞口命令来实现
(4)房屋沉降数据在检测报告中,房屋的倾斜、相对高差数据一般通过在二维平面图上标注测点和数据信息来表达。在NavisworksManage2015软件中,我们可以通过保存不同的视点位置,将不同时间的测量信息以红线注释的方式标注在模型上
4、应用难点与解决方案
对于复杂造型的建筑(如历史保护建筑),传统检测方法通常会因为无法精确测绘而给BIM技术的应用带来困难。针对上述问题,现代科技也有相应的解决方法。3D扫描技术与BIM技术的结合不仅方便快捷,更重要的是它的精确度是传统检测方法所无法达到的。随着BIM技术的推广,在房屋检测实施阶段,如何将BIM应用和推广,就需要有效的手作为辅助。基于此,3D扫描技术成为有效连接BIM模型和现场检测的纽带。3D激光扫描的优势主要在其扫描精度以及与BIM模型的便捷比对。
3D扫描技术与BIM技术相结合给现场检测带来最大的便利即是工程信息数据的整合管理,主要包含以下三个方面:1)3D扫描技术无疑是测绘数据采集的有效方式,在保证扫描精度的前提下,通过扫描的方式,可以对选定的工程部位进行完整、客观的采集:2)3D扫描生成的点云数据经过专业软件处理,即可转换为BIM模型数据,进而可立即与设计的CAD模型进行精度对比:3)经过数据采集与转换后,现场情况可以很完整的以BIM模型、点云模型或全景的形式在统一集成的信息平台中整合,并根据现场工程师的需要开展相关的管理工作。
结语:
综上所述,在既有建筑检测中应用BIM技术是非常具有工程应用价值和应用前景的。对于现今既有建筑检测加固项目数量的不断增多,构建出基于BIM技术的检测模型,可以在最大程度上方便后续的运维管理,促进大型既有建筑信息化的构建,同时对于提升现代化管理能力,促进智慧城市的建设发展上都有着重要的意义。对于传统房屋检测报告所无法表达出来的额内容,其也可以通过BIM模型作为载体,进行详细直观的多样化呈现。当然,BIM技术也需要不断的完善和优化自身,这样才能保证其应用的价值不会降低。
参考文献:
[1]建筑检测中BIM技术的应用研究[J].谢逸敏,郑永胜.吉林广播电视大学学报.2018(06)
[2]BIM技术在检测鉴定阶段的应用初探[J].陈朝阳,张艺晶,隋宝龙.低温建筑技术.2016(12)
[3]建筑检测及管理中存在问题的探讨[J].赵耀,杨丽娜.建材与装饰.2018(17)