建筑檢測與評定(鑒定)系統(tǒng)的研制

張志遠(yuǎn)　王文婷　劉立渠　楊國威　高明芹　周曹俊

(中國建筑科學(xué)研究院建研科技股份有限公司，北京　100013)

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建筑檢測與評定(鑒定)系統(tǒng)的研制

張志遠(yuǎn)王文婷劉立渠楊國威高明芹周曹俊

(中國建筑科學(xué)研究院建研科技股份有限公司，北京100013)

建筑檢測與評定(鑒定)系統(tǒng)是采用BS、CS相結(jié)合的架構(gòu)方案，針對建筑檢測、建筑安全評定或司法鑒定業(yè)務(wù)研制的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)為政府管理部門、相關(guān)業(yè)主單位提供科學(xué)決策依據(jù)，為檢測、評定(鑒定)企業(yè)提供規(guī)范業(yè)務(wù)的解決方案，推動檢測評定行業(yè)及司法鑒定的管理水平及規(guī)范性，幫助項(xiàng)目主檢人員提高工作效率及報(bào)告質(zhì)量。

建筑檢測； 安全評定； 安全鑒定信息化

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.04.19

1　引言

新建建筑在建過程中出現(xiàn)相關(guān)質(zhì)量及安全問題時(shí)，或既有建筑的使用超過一定的年限時(shí)需要改造時(shí)，都應(yīng)進(jìn)行建筑物的安全檢測與評定[1]，發(fā)生事故或糾紛時(shí)還需要進(jìn)行司法鑒定。隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷增長，大量的新建建筑和相當(dāng)數(shù)量的建筑物接近使用年限，“人員密集的公共建筑”也非常多，建筑檢測與評定(鑒定)的業(yè)務(wù)量相當(dāng)大，同時(shí)相關(guān)建筑主管部門和業(yè)主單位也需要及時(shí)了解建筑物的質(zhì)量情況和安全狀況，并為下一步?jīng)Q策提供科學(xué)依據(jù)。目前，檢測評定(鑒定)行業(yè)狀況是除建筑抗震鑒定與加固業(yè)務(wù)可以用PKPM品牌下的JDJG軟件[2]進(jìn)行分析外，大部分從業(yè)人員沒有適合的軟件輔助工作，基本處于人工處理數(shù)據(jù)與人工撰寫報(bào)告階段，更沒有信息化系統(tǒng)對該業(yè)務(wù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)管理。

為了適應(yīng)行業(yè)的需要，建研科技股份有限公司的PKPM研發(fā)團(tuán)隊(duì)[3-4]在國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心[5](下稱國檢中心)專家的指導(dǎo)下，推出建筑檢測與評定(鑒定)系統(tǒng)，并把PKPM結(jié)構(gòu)分析軟件與信息化技術(shù)相結(jié)合，內(nèi)容涵蓋整個(gè)建筑檢測與評定(鑒定)工作、報(bào)告流程、信息化管理等，為從業(yè)人員及主管部門提供有力的專業(yè)工具。

2　行業(yè)狀況

需要對建筑進(jìn)行安全性能檢測評定(鑒定)的有(不限于)以下幾種情況：在建工程或既有建筑發(fā)生裂縫、變形、基礎(chǔ)不均勻沉降、自然災(zāi)害導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性損傷、結(jié)構(gòu)變動、建筑用途變更等。需要對建筑進(jìn)行抗震性能檢測評定(鑒定)的有(不限于)以下幾種情況：已驗(yàn)收工程主體結(jié)構(gòu)或既有建筑達(dá)到使用年限，抗震設(shè)防措施達(dá)不到現(xiàn)行抗震設(shè)防類別、烈度，進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造或者改變使用用途可能影響到結(jié)構(gòu)抗震性能等。此外，政府管理部門或業(yè)主單位還會針對特定的建筑(如中小學(xué)教學(xué)樓、醫(yī)院、軍隊(duì)營房、大型車間等)做統(tǒng)一的檢測評定(鑒定)，甚至需要加固改造要求。上述情況都需要由有資質(zhì)的檢測評定(鑒定)企業(yè)和有相關(guān)資質(zhì)的技術(shù)人員進(jìn)行檢測和評定，涉及法律糾紛的還要進(jìn)行司法鑒定。

目前檢測評定(鑒定)行業(yè)尚未有合適的軟件系統(tǒng)輔助從業(yè)人員開展工作。技術(shù)人員要花一半以上的時(shí)間和精力來處理數(shù)據(jù)、撰寫檢測報(bào)告和評定(鑒定)報(bào)告，效率很低。有相當(dāng)數(shù)量的報(bào)告的格式和內(nèi)容都不規(guī)范，這給審核人員帶來了很大麻煩。此外，檢測評定(鑒定)報(bào)告包含了大量建筑物的基本信息、安全性或抗震性能信息，政府管理部位或業(yè)主單位無法在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)歸納分析。

3　系統(tǒng)特點(diǎn)

PKPM在結(jié)構(gòu)分析、建筑鑒定與加固以及信息化等方面有多年的積累； 國檢中心作為我國首批國家級監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，在業(yè)務(wù)把控、質(zhì)量要求等方面具備很高的水準(zhǔn)。在國檢中心專家的專業(yè)指導(dǎo)下，PKPM研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了“建筑檢測與評定(鑒定)系統(tǒng)”這一業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)：

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

該系統(tǒng)采用BS、CS相結(jié)合的架構(gòu)體系。項(xiàng)目信息由BS系統(tǒng)在服務(wù)器端記錄和管理，單一項(xiàng)目的信息處理、分析、形成報(bào)告等工作在CS架構(gòu)的客戶端程序處理。這樣充分發(fā)揮不同架構(gòu)的特點(diǎn)，方便用戶使用。

圖1　項(xiàng)目工作流程

3.2業(yè)務(wù)管理

系統(tǒng)的服務(wù)器端負(fù)責(zé)檢測、評定(鑒定)項(xiàng)目的管理。主要業(yè)務(wù)是：主檢人員信息登記、檢測評定項(xiàng)目信息登記、項(xiàng)目任務(wù)下發(fā)、檢測評定(鑒定)報(bào)告的收取、審核與批準(zhǔn)。

任務(wù)下發(fā)時(shí)先填寫項(xiàng)目的基本信息形成任務(wù)單，然后指派給有授權(quán)的項(xiàng)目主檢人員。檢測、評定(鑒定)報(bào)告提交上來后由主審人員對對其進(jìn)行審核，通過后再由技術(shù)負(fù)責(zé)人審定； 報(bào)告不通過，則給出原因并退給主檢人員。主檢人員修改報(bào)告后，可再次上傳提交，如此循環(huán)，直至報(bào)告通過。管理端對每次報(bào)告審批過程都留痕。

除此之外，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中保存項(xiàng)目上傳的原始資料和報(bào)告，建立項(xiàng)目臺賬供以后搜索、統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘，如針對上傳項(xiàng)目分地域、分時(shí)間、分處理方式、分處理結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3.3資質(zhì)管理

承接項(xiàng)目的企業(yè)和主檢人員需要具備相關(guān)資質(zhì)。這些信息會錄入服務(wù)器端的管理系統(tǒng)。在下發(fā)任務(wù)時(shí)選擇資質(zhì)有效的企業(yè)以及主檢人員。系統(tǒng)可以對企業(yè)或人員的資質(zhì)和業(yè)績進(jìn)行考核，發(fā)現(xiàn)不合格或水平不達(dá)標(biāo)的企業(yè)或個(gè)人可以不再指派給其業(yè)務(wù)。

3.4業(yè)務(wù)導(dǎo)航

項(xiàng)目主檢人員錄入項(xiàng)目的基本信息后，系統(tǒng)會根據(jù)這些信息列出相關(guān)的檢測內(nèi)容、檢測依據(jù)以及采樣數(shù)量等信息。主檢人員只需在程序提供的檢測內(nèi)容選項(xiàng)中勾選需要完成的檢測內(nèi)容，與本項(xiàng)目無關(guān)的內(nèi)容不會出現(xiàn)，隨之檢測或評定(鑒定)報(bào)告的內(nèi)容也會隨之更新。系統(tǒng)會引導(dǎo)主檢人員一步步完成工作內(nèi)容，各項(xiàng)工作完成的比例都有標(biāo)識，圖1是項(xiàng)目的工作流程。

3.5檢測方法

系統(tǒng)提供了多種測試方法，依照現(xiàn)行規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，并提供自動布置監(jiān)測點(diǎn)和顯示測點(diǎn)在三維模型中的位置等功能。檢測方法如下：

(1)材料強(qiáng)度檢測：提供修正系數(shù)計(jì)算、混凝土鉆心檢測、混凝土回彈檢測、磚取樣檢測、磚回彈檢測、砂漿電荷檢測、砂漿回彈檢測等數(shù)據(jù)輸入及推定材料強(qiáng)度的功能；

(2)配筋檢測：提供梁、柱、樓板、剪力墻實(shí)配鋼筋的錄入及評定功能；

(3)尺寸檢測：提供梁、柱、樓板尺寸檢測數(shù)據(jù)錄入及評定功能；

(4)保護(hù)層檢測：提供梁、柱、樓板、剪力墻保護(hù)層檢測結(jié)果錄入及評定功能；

(5)變形檢測：整體傾斜檢測、垂直度檢測、樓板變形檢測、梁變形檢測數(shù)據(jù)的錄入及評定功能；

(6)基礎(chǔ)檢測：相關(guān)基礎(chǔ)的材料強(qiáng)度、尺寸檢測等。

其他現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的錄入。

3.6檢測數(shù)據(jù)驗(yàn)算

在檢測工作中得到的強(qiáng)度推定數(shù)據(jù)、配筋鋼筋數(shù)據(jù)、構(gòu)件實(shí)測尺寸數(shù)據(jù)、保護(hù)層實(shí)測數(shù)據(jù)返回到結(jié)構(gòu)模型中，并根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算，將實(shí)配分析結(jié)果和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較，依照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范或鑒定標(biāo)準(zhǔn)，得到結(jié)構(gòu)是否安全的結(jié)論。

3.7快速出報(bào)告

綜合主檢人員填寫的項(xiàng)目基本信息、檢測內(nèi)容和依據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、推定(評定)結(jié)果以及各環(huán)節(jié)編輯結(jié)果生成檢測報(bào)告。還可繼續(xù)補(bǔ)充基于適配鋼筋、實(shí)際尺寸等的驗(yàn)算結(jié)果生成評定(鑒定)報(bào)告。系統(tǒng)根據(jù)工程類型以及主檢人員選擇的檢測內(nèi)容生成報(bào)告模板，并將工程信息、檢測數(shù)據(jù)、驗(yàn)算結(jié)果、檢測與評定(鑒定)結(jié)論等更新到模板中形成相應(yīng)報(bào)告，這樣可以節(jié)省大量的文字編輯工作。用戶也可以自己修改報(bào)告模板，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)告的定制化。

3.8工作成果的存檔

工作成果原始資料的存檔既是建筑工程檢測與評定(鑒定)工作的基本要求，正規(guī)檢測評定(鑒定)企業(yè)管理水平的體現(xiàn)，也是相關(guān)主管部門評審的重要部分。系統(tǒng)會將項(xiàng)目的原始記錄、過程資料等，如：項(xiàng)目初勘表、數(shù)據(jù)采集的原始資料、材料強(qiáng)度推定結(jié)果數(shù)據(jù)、軟件模型數(shù)據(jù)和中間計(jì)算結(jié)果、檢測報(bào)告和鑒定報(bào)告等打包上傳到服務(wù)器中，以備項(xiàng)目的原始數(shù)據(jù)溯源及評審檢查。

圖2　系統(tǒng)架構(gòu)

4　系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用BS、CS相結(jié)合的架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，這樣既能兼顧信息處理(BS)的方便和專業(yè)處理(CS)的高效，又能讓主檢人員在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不好時(shí)，離線工作，待網(wǎng)絡(luò)連通后提交到服務(wù)器，見圖2。

4.1服務(wù)器端管理功能

服務(wù)端系統(tǒng)采用BS架構(gòu)搭建“業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”，其具備三級權(quán)限管理。數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server2008 R2版。使用人員可以通過瀏覽器借助互聯(lián)網(wǎng)訪問系統(tǒng)。這樣方便管理者對一些信息在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行共享、業(yè)務(wù)處理、查詢分析。管理決策層可方便的瀏覽相關(guān)報(bào)表、檢測鑒定結(jié)果及轄屬區(qū)域建筑的安全等級等信息。將項(xiàng)目的信息、檢測人員信息，檢測原始資料和報(bào)告、審核與審定結(jié)果存儲與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，為進(jìn)一步的信息挖掘分析奠定基礎(chǔ)。

4.2客戶端任務(wù)上傳下載

客戶端程序采用CS架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，主要的業(yè)務(wù)在客戶端程序上處理。主程序采用C#開發(fā)，分析模塊采用C++開發(fā)。不同模塊之間用插件、DLL或數(shù)據(jù)文件等方式進(jìn)行通訊。該方案便于主程序與C++編寫的工具軟件程序整合和數(shù)據(jù)整合。分析程序功能復(fù)雜，計(jì)算量大，采用C++開發(fā)是首選。

進(jìn)入客戶端程序時(shí)可以選擇登錄到服務(wù)器或本機(jī)?？蛻舳巳蝿?wù)的下載、更新、上傳時(shí)需要登錄到服務(wù)器。日常工作需要登錄到本機(jī)。在提交任務(wù)前，所有信息都是本機(jī)上記錄，一旦上傳本機(jī)就不能更改，除非在服務(wù)器端沒有審批通過，任務(wù)重新下發(fā)。

4.3報(bào)告模板

系統(tǒng)提供一百多個(gè)模板，其中最重要的是報(bào)告模板。這些模板約定各模塊數(shù)據(jù)交換格式，并保證數(shù)據(jù)是否更新的。系統(tǒng)會根據(jù)委托檢測項(xiàng)目的基本情況選擇適當(dāng)?shù)哪０澹賹z測依據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、驗(yàn)算結(jié)果等信息更新模板內(nèi)容，從而形成報(bào)告片段。還有一些信息可以在報(bào)告片段中補(bǔ)充，如現(xiàn)場的照片、外觀質(zhì)量整理、結(jié)構(gòu)體系情況、檢測或評定結(jié)論、處理建議等。系統(tǒng)收到合并報(bào)告指令時(shí)會將這些報(bào)告片段合并成完成的檢測報(bào)告或評定(鑒定)報(bào)告。

4.4分析程序

建模程序和分析程序采用PKPM的分析模塊。C#主程序調(diào)用PKPM核心分析DLL或EXE程序?qū)崿F(xiàn)程序的貫通。這樣做的好處是核心程序可以跟隨PKPM的其他分析程序一起更新。主程序與數(shù)據(jù)錄入程序、分許程序之間通過Word文檔進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。分析程序分為以下模塊：

(1)模型建立模塊：該部分采用PKPM2010的V2.2版本。包括砌體(底框)結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)的建立；

(2)檢測數(shù)據(jù)的采集與整理：該部分是一系列獨(dú)立的小模塊。數(shù)據(jù)處理后可以傳到建模程序中并提交一份給主程序；

(3)結(jié)構(gòu)安全性能和抗震性能的分析與評定：該部分采用PKPM設(shè)計(jì)軟件的核心分析模塊。

5　結(jié)論

建筑檢測、評定(鑒定)等數(shù)據(jù)的積累是建筑管理的重要信息資源，數(shù)據(jù)的積累對企業(yè)、業(yè)主單位以及政府監(jiān)管部門都是有意義的。本系統(tǒng)是將工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)管理與結(jié)構(gòu)分析工具軟件相結(jié)合的一次探索； 系統(tǒng)中業(yè)務(wù)管理，數(shù)據(jù)挖掘以及科學(xué)決策等方面還有很多發(fā)展空間； 檢測與評定(鑒定)系統(tǒng)也可以向基礎(chǔ)設(shè)施，比如地鐵、橋隧、機(jī)場等建設(shè)方面拓展。

[1]北京市人民政府令，“北京市房屋建筑使用安全管理辦法”，http：//zhengwu.Beijing.gov.cn/fggz/zfgz/t1160 407.htm.

[2]建研科技股份有限公司，建筑抗震鑒定和加固設(shè)計(jì)軟件JDJG(10版)用戶手冊及技術(shù)條件.

[3]中國建筑科學(xué)研究院建研科技股份有限公司設(shè)計(jì)軟件事業(yè)部網(wǎng)站，http：//www.pkpm.cn.

[4]中國建筑科學(xué)研究院建研科技股份有限公司信息化事業(yè)部網(wǎng)站，http：//www.pkpminfo.cn.

[5]國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心網(wǎng)站，http：//www.ca br-betc.com.

Development of the Building Engineering Inspection and Appraisal System

Zhang Zhiyuan, Wang Wenting, Liu Liqu, Yang Guowei,Gao Mingqin, Zhou Caojun

(CABRTechnologyCo.，Ltd.，ChinaAcademyofBuildingResearch，Beijing100013，China)

The building engineering inspection and appraisal system，which is developed for the building detection，safety appraisal and judicial evaluation，adopts a frame scheme based on the mix-mode of BS and CS.The system firstly provides scientific

to the government and the owner unit for the final decision and standardized business processes to the testing and assessing business.It also puts forward concrete measures to raise management level and the normalization of the testing and assessing industry，and helps the project participants to improve their work efficiency.

Construction testing； Safety Assessment； Safety appraisal：Informatization

張志遠(yuǎn)(1964-),男,研究員。主要研究方向：工程結(jié)構(gòu)，建筑工程軟件研發(fā)。

TU714;X924;X948

A

1674-7461(2016)04-0105-04