浅析BIM技术在既有建筑检测加固中的应用
郭丽娟 王慧玲
Analysis of the Application of BIM Technology in the Detection and
Reinforcement of Existing Buildings
GUO Li-juan， WANG Hui-ling
（Zunyi Vocational and Technical College， Zunyi 563000， China）
【摘? 要】目前，关于BIM技术的应用研究主要集中在新建建筑物上，但是对既有建筑的检测加固以及后续应用维护仍然研究较少。论文根据BIM技术的应用要求总结了其在既有建筑检测加固中的应用方向以及需要解决的问题，为相关工程人员和研究人员提供参考。
【Abstract】At present， the research on the application of BIM technology is mainly focused on new buildings， but the research on the detection and reinforcement of existing buildings and the subsequent application and maintenance is still less. According to the application requirements of BIM technology， this paper summarizes the application direction of BIM technology in the detection and reinforcement of existing buildings and the problems to be solved， so as to provide a reference for relevant engineering personnel and researchers.
【關键词】BIM技术;既有建筑;检测加固;应用
【Keywords】BIM technology; existing buildings; detection and reinforcement; application
【中图分类号】TU17;TU746.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2021）05-0188-02
1 引言
建筑信息模型（简称BIM）是使用数字信息来表达有关工程建筑的详细参数信息，它基于数字3D技术和3D模型的数据库，包括设计、建设以及完成拆除等各个阶段的信息与数据。它将工程图、工程数据模型、模型各类参数以及与管理有关的行为过程的所有信息集成在一起，是建筑物的面向对象参数化和智慧化的数字表示形式，可支持建筑中模拟的各种操作。实现了“模型等于工程图”和“模型高于工程图”的目标，并具有渲染、协调、建模、优化和工程图5个特征。以往BIM技术的应用主要集中在新建建筑物上，对既有建筑物的应用研究较少，近年来，随着BIM技术的发展，其在既有建筑检测加固中的应用逐渐受到重视。
2 既有建筑概述
既有建筑通常是指经过一段时间使用的建筑物，主要包括已经建成的民用建筑。其中包含公共建筑和居住建筑、历史建筑物、文物建筑、建筑遗产等。例如，历史建筑物应理解为具有一定历史纪念价值的建筑物，在人类文明或历史发展过程中仍保留了科学和文化研究价值以及艺术和美学价值。这些建筑通常与主要历史事件相关联，见证了国家历史进程或发展，具有重要的纪念意义和教育价值，也是历史研究的重要证据。
3 BIM技术在既有建筑检测加固中应用的要求
当前的BIM技术在建筑工程中的应用越来越深入，并逐渐向着全生命周期管理方向发展，必然会在将来应用于整个建筑生命周期的所有阶段。国家标准将建筑物的生命周期划分为5个阶段：规划、勘测和设计、建造和监督、运营和维护，拆除或改造和加固。当前，BIM技术的应用研究主要集中在建筑设计和新建筑的建设上，而在既有建筑的检测加固、重建和设计方面的应用研究较少。
由于BIM技术在近年来才开始得到大力推广应用，因此，以前设计和建造的大多数建筑未采用BIM技术进行集成设计。这些既有建筑缺乏足够的BIM模型用于实际维护。随着BIM技术的普及和应用以及智慧城市建设和发展的需要，有必要根据现场测量结果创建既有建筑的BIM信息模型。此外，在使用期间对既有建筑进行检测加固的设计和建造新建筑的设计之间存在许多差异，主要表现在：①检测加固应考虑到既有建筑的现状，包括材料的实际强度、性能和结构要素的实际空间布置。②既有建筑通常位于建筑物较密集的区域，在施工过程中必须将对工程周围居民的影响降到最低。此时，根据现场实际情况进行合理的现场规划非常重要。③检测加固既有建筑通常很难在设计和施工之间进行协调，进行施工时有时会根据实际情况对设计图进行多次校正。同时，既有建筑的检测加固包括多项内容，管理较为复杂。此外，在信息表达、组织结构和应用趋势方面，既有建筑检测加固与新建筑之间存在许多差异。因此，在既有建筑检测加固的勘测、评估、翻新和设计中应用BIM技术是非常必要和重要的。
4 BIM技术在既有建筑检测加固中的具体应用
4.1 BIM模型应用
对于既有建筑加固应用，建筑企业可以使用BIM技术和数据库管理软件来创建建筑模型。在构建既有建筑模型时，管理人员需要在专用数据库中输入和输出数据。在设计和应用BIM信息管理界面和显示模型时，管理人员可使用Autodesk Revit API平台将语言和软件应用于开发界面管理和功能编辑。在此平台上，管理人员需要使用平台的资源共享功能通过数据库的信息来获取有关数据的信息。在应用既有建筑信息模型的过程中，首先将模型信息输入软件，检测和预防空间碰撞现象;其次将有关既有建筑空间的信息输入BIM模型应用软件中，并对既有建筑的加固和重建进行三维建模;最后在既有建筑模型中引入加固措施。要创建既有建筑加固的BIM模型，管理人员需要在软件中各项设施处输入位置信息（例如，地下电缆和管道），以防止在加固建筑期间破坏地下空间的结构。在输入既有建筑的建筑信息时，应评估空间合理性、建筑物的安全和隔离措施与标准的符合性，以及打孔位置的一致性。
4.2 BIM技术加固施工应用
在检测加固既有建筑时，建筑企业可以使用BIM技术模拟施工，在建筑模型中执行铺装和拆除模拟分析，从而提供施工指导，减少对建筑结构现有结构的损坏。在检测加固既有建筑的过程中，管理人员可以使用BIM技术分析现有加固处理结果的参数，并更新和调整建筑信息的参数，从而加快建筑验收和施工进度。BIM技术的可视化和虚拟化功能可用于协作管理既有建筑检测加固施工，优化建筑布局并提高建筑管理的效率。在完成既有建筑检测加固后，建筑企业需要将BIM技术应用于建筑设备的管理、操作和维护。
4.3 BIM检测应用
在对既有建筑进行检测过程中，有必要对施工现场进行勘测，并收集施工建筑的内部、结构以及规划数据。检测人员需要对既有建筑的破坏情况进行调查和统计，检测建筑材料的强度和建筑物的沉降，并记录检测结果。在检测既有建筑时，传统方法主要使用文本信息、图形设计和照片来记录检测结果。所收集信息的内容相对复杂，无法直接反映建设建筑的当前状态。关于BIM技术的应用，建筑企业可以将该技术与智慧城市管理平台相结合，并使用该管理平台运营维护并管理既有建筑物加固和翻新。
5 BIM技术在既有建筑检测加固中应用的过程
5.1 检测阶段
既有建筑检测通常包括以下任务：房屋结构的建筑、结构平面和现场测绘;建筑损坏的统计研究和校准记录等。应用BIM模型不仅详细直观，而且可以直接用于后续的加固设计。该模型还可以集成到智慧城市管理平台中，以进行既有建筑的进一步操作和维护。对于某些具有清晰平面图和外观的建筑物，可以直接通过现场检测生成BIM模型，并将其与原始工程图纸结合使用。对于一些缺乏原始图且难以测量和绘制的建筑，可以根据现场检测条件生成既有建筑的点云图像，并与3D扫描结合使用，识别既有建筑的空间分布、结构变形等，并将其集成到BIM模型中。
5.2 加固设计阶段
BIM技术可以直观地显示既有建筑的信息，并使用3D模型可视化地表达既有建筑的当前状态，该模型反映既有建筑物检测加固与新建之间的差异。在此阶段，BIM技术的应用主要包括以下过程：①根据已建立的BIM模型，快速提取既有建筑的设计信息，并在完成后比较既有建筑加固前后的建筑物功能、结构形式、关键性能等。预测加固是否会影响建筑物的功能或结构，并优化加固设计。②基于已建立的BIM模型，划定加固技术的可用工作空间，以避免在运输、安装和使用维护过程中加固设计与既有建筑结构之间发生冲突。③当通过添加辅助部件来加固既有建筑时，使用BIM技术可以快速检测不同部件之间的碰撞，从而避免了不必要的浪费。此外，BIM模型在执行局部拆除的同时还可以发挥更好的指导作用，从而有助于制定拆除计划。
5.3 施工应用阶段
在既有建筑的施工应用阶段，BIM技术可用于以下方面：①采用BIM技术进行施工现场建模和将新添加或拆除的组件应用于模型中的既有建筑结构，以指导构造并减少对原始结构的损坏。②BIM技术可以根据建筑物加固处理的实际结果，使用参数化手段（自适应）来修改和更新既有建筑原始信息模型，提高施工效率以及优化加固效果。③将BIM技术应用于既有建筑施工应用阶段，用于检测加固既有建筑会对未来的建设、维护和资产管理运营产生重大影响，其经济利益是长期的。随着BIM技术在建筑行业中的使用越来越多，应不断满足各种检测加固既有建筑的需求，提高检测加固技术的水平，最终改变行业思维方式并提高BIM技术在既有建筑检测加固中的应用效能。
6 结语
现阶段，BIM技术在既有建筑的检测加固中的应用研究比较少。而BIM技术的应用对于既有建筑检测加固以及随后的运行维护管理具有明朗而广阔的应用前景。随着大型公共既有建筑的信息化和现代化管理，以及智慧城市的推广，各种既有建筑物检测加固应用需求越来越高。BIM技术在既有建筑的检测加固方面具有强大的工程应用能力，需要不断进行研究和探索以推动技术創新。
【参考文献】
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