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建筑與人們的生活、工作息息相關(guān),建筑的健康狀況也直接影響著人們的安全與生活品質(zhì)。建筑同人體類似,是由骨骼(主體結(jié)構(gòu))、內(nèi)臟(供暖通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等)、表皮(裝飾裝修、幕墻工程等)等各部分組成的一個有機協(xié)調(diào)的整體,而這個整體中每個組成部分的機能又都可能對建筑系統(tǒng)的健康狀況產(chǎn)生影響。因此,對建筑系統(tǒng)進行全方位、全生命周期的健康管理是一項非常必要且重要的工作。在中國建設(shè)科技集團,其旗下就有一家名為中國建筑標準設(shè)計研究院有限公司(以下簡稱“標準院”)的“醫(yī)院”,這里的“建筑醫(yī)生”們便可以為建筑把脈問診開良方、祛病延年益壽長。
#01
“體檢化驗”——工程檢測
無論是新建工程還是既有建筑,工程師為掌握其健康狀況,通常會針對具體問題對其進行“抽血化驗”、“指標檢查”,也就是工程檢測。工程檢測的對象可以是原材料、產(chǎn)品,也可以是工程實體。
通過工程檢測,工程師可獲取大量建筑工程的直觀信息,例如:材料的強度、建筑構(gòu)件的變形、建筑外觀的損傷等。這些信息是建筑健康狀況的客觀體現(xiàn),也是工程師對建筑進行進一步健康診斷的重要基礎(chǔ)。對于在建工程,工程檢測可起到重要的質(zhì)量監(jiān)督作用,保障建筑自出生起便擁有一個良好的體魄;而對于既有建筑,受材料老化、外界環(huán)境變化、使用功能改變等因素的影響,可能會產(chǎn)生系統(tǒng)機能的衰減。規(guī)律性的“體檢”則可以幫助這些既有建筑,尤其是老舊房屋盡早發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患,減少安全事故的發(fā)生。
#02
“把脈問診”——建筑工程鑒定
在完成各項指標檢查后,每個建筑都會拿到自己的“化驗單”,也就是檢測結(jié)果。這時工程師會根據(jù)檢測結(jié)果,結(jié)合建筑的自身特點及顯露的癥狀,對建筑工程質(zhì)量是否合格、工程缺陷產(chǎn)生的原因、工程是否安全可靠等問題進行綜合分析,給出診斷意見。這個過程就是建筑工程的鑒定,這一過程不僅需要借助客觀的檢測數(shù)據(jù),同時更依賴工程師專業(yè)的技術(shù)水平和豐富的工程經(jīng)驗。標準院的工程師們憑借高超的技術(shù),便可分析各種建設(shè)工程的疑難雜癥,可接診主體結(jié)構(gòu)工程、建筑節(jié)能工程、建筑電氣工程、建筑環(huán)境工程、古建筑工程、特種工程、市政工程、鐵路工程等各種工程患者。
目前,標準院正在開展頤和園古建筑群的病害巡查與診斷評估,涵蓋殿、堂、亭、臺、樓、榭、軒、閣、枋、廊、橋、城關(guān)等多種形式,將全方位為這些200余歲高齡的建筑老人們把脈看病,為文物建筑的藝術(shù)與歷史價值保駕護航。
圖1 頤和園聽酈館戲臺
#03
“開方治病”——修復(fù)處理意見或加固方案
對于各類確診的建筑病癥,工程師會對癥下藥,有針對性地給出修復(fù)處理意見或加固方案,令工程轉(zhuǎn)危為安,為建筑延年益壽。近期,標準院便在河北省某在建工程地下室上浮事故鑒定項目中,為地下室主體結(jié)構(gòu)、防水工程等因地下室底板上浮而導(dǎo)致的損傷出具了加固修復(fù)方案,收到了良好的效果。
圖2 河北省某在建工程地下室上浮事故現(xiàn)場
#04
“私人訂制”——建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測
建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是由檢測和鑒定衍生出來的一種新興技術(shù)手段,類似于ICU病房的監(jiān)護,但與人體監(jiān)護不同的是,建筑結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測不僅僅適用于出現(xiàn)危重癥的建筑,同時也適用于重要性較高、創(chuàng)新性較強、對安全性和使用性要求較高的完好建筑,或者需要進行改造的建筑等。
建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是通過在被監(jiān)測對象內(nèi)部或表面預(yù)埋或附加各類傳感器組成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實時感知建筑結(jié)構(gòu)對自身服役狀態(tài)、外部環(huán)境侵蝕、極端荷載作用、周邊擾動入侵等行為響應(yīng)的重要信息,從而傳遞出實時的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)。這是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要工程師對每個建筑,依據(jù)其自身的結(jié)構(gòu)特點及使用要求,從硬件到軟件對監(jiān)測方案進行“私人訂制”。
監(jiān)測系統(tǒng)訂制的服務(wù)對象可以是新建建筑,也可以是既有建筑,且可服務(wù)于建筑全生命周期的建設(shè)、運營、改造、拆除等各個階段,并實現(xiàn)如下功能:實時監(jiān)測,自動實時反饋結(jié)構(gòu)相應(yīng)和環(huán)境條件變化,直觀顯示監(jiān)測數(shù)據(jù);自動預(yù)警,根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)在荷載作用下反應(yīng)的實測值與理論值間的關(guān)系,對結(jié)構(gòu)的損傷情況進行識別和技術(shù)狀態(tài)評估,并對結(jié)構(gòu)異常緊急預(yù)警;長期連續(xù)監(jiān)測,記錄結(jié)構(gòu)累積損傷,消除結(jié)構(gòu)損傷由量變向質(zhì)變轉(zhuǎn)變過程中的安全隱患。
標準院于近期中標國家科技傳播中心鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測項目,將為這一新地標建筑施工持續(xù)期間的健康保駕護航。
圖3 國家科技傳播中心健康監(jiān)測項目
#05
“法醫(yī)”鑒定——建設(shè)工程領(lǐng)域的司法鑒定
在這家“醫(yī)院”里,還有一個神秘的群體,他們從事著建設(shè)工程領(lǐng)域的司法鑒定工作,可以說是建筑行業(yè)的“法醫(yī)”。
建設(shè)工程司法鑒定是指鑒定機構(gòu)和鑒定人受司法機關(guān)或當(dāng)事人委托,運用專業(yè)理論和技術(shù),對涉及訴訟活動的建筑工程質(zhì)量、工程事故、工程造價等與建設(shè)工程相關(guān)的專業(yè)性問題進行鑒定與判定,并提供鑒定意見的活動,是國家司法體系的重要組成部分。
標準院的司法鑒定團隊具有近20年的建設(shè)工程司法鑒定從業(yè)經(jīng)驗,是國內(nèi)從事該行業(yè)最早、最具權(quán)威性和公信力的團隊,曾處理包括某省會城市機場航站樓屋面工程質(zhì)量鑒定、南水北調(diào)某區(qū)段工程管道爆裂事故原因鑒定、某風(fēng)力發(fā)電廠發(fā)電風(fēng)機工程質(zhì)量鑒定等在內(nèi)的萬余件司法鑒定案件,為維護司法公正、化解社會矛盾、解決社會紛爭、促進社會和諧發(fā)揮了重要的作用。
當(dāng)前,我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,我國的建筑業(yè)也正在向高質(zhì)量發(fā)展大步邁進。社會對于建筑的關(guān)注已不僅僅停留在質(zhì)量合格層面,而是更加側(cè)重對建筑品質(zhì)的追求。未來,中國建設(shè)科技集團以及標準院將持續(xù)為建筑提供全生命周期健康管理服務(wù),致力提升建筑品質(zhì),延長建筑壽命,促進建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
來源:中國建筑標準設(shè)計研究院
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