BIM技術在既有建筑檢測加固中的應用方向與實施路徑

張軒笛 王穎

摘 要：現階段，新建工程領域當中是 BIM 技術應用研究的主要內容，但是對于現有建筑加固與后期運營維護的相關研究上，有關的研究還是相當的匱乏的。本篇論文主要對現有建筑與新建建筑在 BIM 應用的需求方面進行了劃分，并且進行了相應的歸納，從而指出目前 BIM 技術在已有建筑檢測、加固設計等方面存在的不足，希望可以為相關的工程技術人員提供有效的參考。

關鍵詞：BIM技術；既有建筑；應用

1 前言

建筑信息模型又被稱之為 BIM，該技術主要的發展基礎就是計算機輔助設計等技術，并且在這個基礎下建立起了多維建筑模型信息集成的管理技術，與傳統的二維設計建造模式不同的是，這種方式無疑是對其進行了一定的改革，同時也有效的促進了建筑綠色發展的進度。從另一個方面來說，BIM 技術也是推進智慧城市建設的關鍵點。在 2014 年的時候，《關于推進建筑業發展和改革的若干意見》由住房與城鄉建設部印發，該條例中對于建筑信息模型等信息技術進行了明確的規定，即：不斷推進建筑信息模型等技術在施工以及工程設計當中的運用。在這之后，為了讓BIM 技術的應用更為廣泛，很多地方省市也針對這一前提制定出了相關的實施方法，最主要的地方省市主要包括上海、山東、遼寧等等。另外，在進行 BIM 技術應用推廣的過程中，我們必須使其充分發揮出可視化、協同管理等優勢，這樣工程的決策、規劃等才可以有效的提升，這樣一來，施工的管理水平也能得到一定的提高。簡單來說就是，發揮出 BIM 技術的優勢就可以提高工程的投資效益，并且還可以加強建設工程信息的透明度，這樣對于市場秩序的規范是十分有利的。

2 既有建筑概念界定

假設僅以時間維度判定建筑物所處的生命階段，有新建筑、舊建筑之分。舊建筑泛指己經建成并使用過一定時間的建筑，與新建筑概念對立。但是隨著時間的推移，新建建筑都會逐漸成為舊建筑，因此單純時間概念強調建筑的新舊是片面的。建筑具有其使用價值，送也是建筑物存在的根本。若建筑物的使用價值為基礎，結合其時間維度進行劃分，則可分為現有建筑、歷史建筑、文物建筑、建筑遺產等。歷史建筑是指在人類文明或者歷史發展的進程演變過程中，遺留下來具有一定歷史紀念價值、科學文化研究價值和藝術審美價值的建筑物或構筑物。《歷史文化名城保護規劃規范》中將歷史建筑定義為"有一定歷史、科學、藝術價值的能夠反映某一城市歷史風貌和地方特色的建筑物，這類建筑往往與重大歷史事件革命運動等或者影響歷史進程或國家發展的著名人物相關，具有重要的紀念意義、教育意義，也是歷史研究資料的重要憑證。

但是由于地理區域或者國家發展歷程的特殊性，這些建筑是歷史發展過程的見證物，其紀念價值和教育價值往往多于科學文化研究價值，這些歷史建筑的文化特征具有偶然性，并不具有建筑領域上的科學文化研究價值，主要包括城堡宮殿、名人故居、宗教寺廟和橋梁等。文物建筑是融合了材料、建筑技術、美術、雕刻等綜合藝術的建筑物，不僅是人類智慧凝結的具體表達，同時也是社會經濟文化進步的重要表現，反映了當時的科技水平和生產力水平。文物建筑是更加具有特殊意義的歷史建筑范疇，通常具有較高的歷史價值或藝術價值的建筑物。歷史建筑的附加價值是其歷史價值，因此文物建筑的概念無法擴展到涵蓋現存的所有有價值的歷史建筑，它只能作為一個特定的概念適用于特定的有意義的建筑類別。

3 BIM技術在既有建筑檢測加固中的應用方向

目前，BIM 技術正在向深層次、全周期、協同化方向發展，未來必將應用到建筑全生命周期的各個階段，國家標準將建筑全壽命期階段劃分為策劃與規劃、勘察與設計、施工與監理、運行與維護、拆除或改造與加固五個階段。既有建筑的檢測加固作為建筑使用過程中功能改善或運營維護的重要技術支撐及參考依據，可以劃分在建筑全生命周期的第五階段。然而，BIM 技術目前的應用研究主要集中在新建工程的建筑設計和施工方面，對于在既有建筑檢測鑒定，改造加固設計與施工領域的應用研究尚未涉及。由于，BIM 技術是近幾年才得以大力推廣和應用的，因此絕大多數設計和建造年代稍早的既有建筑都未采用 BIM 技術進行一體化設計，這些既有建筑在實際使用和運維過程中也缺乏相應的模型。隨著國家信息技術的推廣應用以及智慧城市建設發展的需要，根據現場檢測結果建立符合實際情況的既有建筑，信息模型也是不可缺少。

另一方面，既有建筑在使用過程中的改造加固設計，施工與新建工程的設計，施工之間也存在較多區別，歸其本質是工程條件的不同，主要表現在：第一，改造加固必須考慮既有建筑的現狀，包括結構構件的實際材料強度、損傷情況、力學性能、實際空間位置等；第二，既有建筑往往位于城市中心，需要盡量減少施工過程中對項目周邊居民的影響，此時根據實際的場地情況進行合理的場地規劃和布局是至關重要的；第三，改造加固項目往往設計，施工協同困難，待結構構件敲開后，設計圖紙有時會根據實際情況做多次調整，同時改造加固施工可能涉及到化學植筋、粘貼碳纖維、粘鋼、焊接、屈曲支撐和阻尼器等較多工藝和技術，現場管理繁雜。此外，改造加固工程與新建工程在信息表現形式，組織構架以及應用主體和趨向等方面也有較多不同。

4 BIM 技術在既有建筑檢測加固中的實施路徑

BIM 技術在既有建筑檢測鑒定改造加固設計與施工中的應用，具體可以分為以下三個階段。

第一，在檢測鑒定階段。既有建筑檢測一般包括以下工作，對房屋建筑、結構平、立面布置進行現場測繪；對結構材料強度進行現場檢測；對房屋損傷情況進行統計調查并標定記錄；對房屋沉降情況進行測量并標定，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的，內容冗長且不直觀，后續改造加固過程中設計人員還需再次對房屋結構進行一次全面的調查。若以上信息以 BIM 模型作為載體呈現，不僅詳細直觀，在后續改造加固設計中直接使用，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。

第二，在改造加固設計階段。BIM 技術將既有建筑的信息進行具體化，可視化表達，將現場檢測的既有建筑現狀通過三維模型的方式展示出來，體現出既有建筑改造加固與新建工程的本質區別，即工程限制條件結構形式、操作空間、構件損傷與力學性能等。

第三，在施工階段。在改造加固工程的施工階段，BIM 技術主要可應用于以下幾個方面：首先，采用BIM 技術模擬施工現場，在模型中疊加既有建筑結構中新增或準備拆除的構件，指導施工，減少對原有結構的破壞；然后，BIM 技術可根據實際發生的建筑加固處理結果，采用參數化對既有建筑原有的建筑信息模型進行修改并更新，提高改造加固施工與驗收效率；最后，BIM 技術可以同步提供關于建筑質量，進度以及成本的信息。

綜上所述我們可以看出，現階段的 BIM 技術仍存在一定的不足，造成這一現象出現的主要原因就是既有建筑檢測加固等方面的研究較為匱乏。對于既有建筑檢測加固的實現而言，BIM 技術起到的作用是十分重要的，而且 BIM 技術的合理應用不僅可以促進大型公共既有建筑全面信息化的管理，同時還可以有效促進智慧城市建設的發展。尤其是對于現階段各種各樣的既有建筑檢測加固項目來說，BIM 技術對其具有較強的工程應用價值。

參考文獻：

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