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HD建筑“皮膚”診斷術(shù)守護城市安全

    2025-08-15 22:00:06

湖南日報·新湖南客戶端8月15日訊(通訊員 徐萌)近日,長沙某小區(qū)外墻材料脫落致21歲女子死亡,此事件再次敲響了建筑外墻安全的警鐘。建筑外墻材料在自然環(huán)境作用下的老化劣化,導(dǎo)致高空墜物風(fēng)險劇增,猶如懸頂之劍,嚴(yán)重威脅行人安全,因此定期對建筑“皮膚”進行診斷已迫在眉睫。

湖南省建筑設(shè)計院集團股份有限公司(簡稱HD)潛心研發(fā)的科技產(chǎn)品建筑外圍護系統(tǒng)缺陷智能巡檢系統(tǒng),基于智能傳感、人工智能和數(shù)字孿生等技術(shù),構(gòu)建了建筑物安全診治預(yù)警平臺,依托三維建模發(fā)明專利和自研缺陷識別算法,實現(xiàn)了對建構(gòu)筑物高精度快速三維建模、外圍護結(jié)構(gòu)的自動識別與智能標(biāo)注,解決了外圍護系統(tǒng)裂縫、空鼓、滲漏、脫落、材料老化和連接件失效等“看不清、看不全、看不準(zhǔn)”常見病害難題。檢測結(jié)果自動生成結(jié)構(gòu)化、可視化的詳細(xì)報告,清晰呈現(xiàn)缺陷位置、類型、尺寸、嚴(yán)重程度評估及相關(guān)圖像及熱力圖證據(jù)。系統(tǒng)能對識別出的缺陷進行科學(xué)的風(fēng)險等級評估,為后續(xù)的維修加固工作提供關(guān)鍵決策依據(jù)和優(yōu)先級排序,真正實現(xiàn)風(fēng)險預(yù)警與主動防護,實現(xiàn)了外圍護系統(tǒng)安全健康智能問診與智慧運維,為城市建筑安全筑起一道堅實的“防護網(wǎng)”。

建筑外圍護系統(tǒng)缺陷智能巡檢系統(tǒng)

典型缺陷識別場景

外墻裂縫不僅是礙眼的瑕疵,更是破壞墻體穩(wěn)定、引發(fā)滲漏的“元兇”。裂縫會不斷擴大,讓墻體加速老化剝落,更會為雨水、鹽分打開入侵大門,導(dǎo)致內(nèi)部腐蝕(鋼筋生銹、保溫失效)、發(fā)霉、掉皮等問題,嚴(yán)重削弱建筑防護力。及時檢測修復(fù)裂縫,就是守護建筑健康、阻斷隱患的關(guān)鍵防線。

在某大型老舊小區(qū)外墻安全隱患排查中,應(yīng)用“無人機搭載紅外熱成像+高清可見光成像”技術(shù),結(jié)合自研的建筑外圍護系統(tǒng)缺陷智能巡檢系統(tǒng),高效完成全小區(qū)樓棟飾面磚開裂、空鼓及脫落隱患排查。無人機僅用6小時便完成了原本需3天的高空人工巡檢任務(wù)。工作人員僅需地面操作,設(shè)定自動航線后,無人機即可精準(zhǔn)執(zhí)行。飛行中與墻體保持恒定距離,確保數(shù)據(jù)采集重疊率一致。操作簡便高效,徹底消除高空作業(yè)風(fēng)險,保障了巡檢數(shù)據(jù)的完整性。

系統(tǒng)平臺內(nèi)嵌算法自動高效地篩查出異常圖像(如含裂縫圖像),并對裂縫的長度、寬度、走向進行自動量化分析。分析結(jié)果與原始圖像可在平臺中交互查詢,并直接映射到對應(yīng)的建筑三維模型位置,實現(xiàn)問題點的直觀可視化,自動生成三維巡檢報告。其不僅解放了人力、規(guī)避了風(fēng)險,更以遠(yuǎn)超人工的精度和效率,為小區(qū)快速鎖定關(guān)鍵風(fēng)險點,為后續(xù)針對性維修提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐,讓外墻安全管理更智能、更安心。

外墻滲漏檢測

外墻外保溫層的脫落和空鼓主要是外保溫層與基層粘結(jié)材料強度降低或脫粘導(dǎo)致,粘結(jié)材料在保溫層的后面,用人的肉眼無法看見,但可以利用紅外熱成像儀對外墻進行“CT掃描”。在某建筑外墻中,無人機搭載紅外熱成像儀短時間內(nèi)大面積掃描建筑外墻進行空鼓檢測,紅外熱成像精準(zhǔn)掃描鎖定肉眼難辨的大面積空鼓區(qū)域(溫差定位),高清鏡頭則清晰捕捉細(xì)微裂縫、破損及勾縫失效等隱患點。這種檢測方式無需物理接觸建筑物表面,避免了對脆弱表面的潛在損壞,也無需搭建昂貴的腳手架或使用高空作業(yè)平臺。

看似不起眼的保溫層“空鼓”,可能藏著大隱患,一旦出現(xiàn)空鼓,雨水就容易“鉆”進去。冬天一到,水結(jié)冰膨脹,就像在墻里“撐傘”,最終可能導(dǎo)致整塊保溫板脫落,十分危險??展倪€會讓保溫效果大打折扣,家里冬冷夏熱,能耗可能增加30%。同時,外墻的瓷磚或涂料也可能因為受力不均而開裂甚至掉落,威脅安全。

空鼓率識別

無人機采集的數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)平臺智能分析,自動識別空鼓位置進行標(biāo)注定位、面積統(tǒng)計、空鼓率測算等,生成風(fēng)險等級評估的缺陷分布圖。

在某地標(biāo)性CBD超高層幕墻安全評估中,采用多模態(tài)融合檢測方案,通過紅外熱成像穿透密封膠層,精準(zhǔn)定位內(nèi)部隱藏的金屬托條缺失;利用高光譜成像解析密封膠體分子結(jié)構(gòu)變化,可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)膠內(nèi)部老化程度(如硫化失效、孔隙率)的無損量化評估;啟用毫米級可見光系統(tǒng),清晰捕捉面板開裂破損、屋頂避雷針基座銹蝕等高空細(xì)微缺陷。同時結(jié)合激光測振技術(shù),對玻璃面板施加微振動并分析動態(tài)響應(yīng),非接觸式測算其承載力是否滿足安全需求。多項技術(shù)協(xié)同,多維數(shù)據(jù)互驗,完成“從表皮到筋骨、從靜態(tài)到動態(tài)”的全維度診斷,單次作業(yè)替代傳統(tǒng)分項檢測,規(guī)避多次高空作業(yè)風(fēng)險,為業(yè)主提供兼具預(yù)防性與精準(zhǔn)性的維保決策依據(jù)。

托條缺失、膠條老化、面板缺失檢測結(jié)果

幕墻玻璃面板承載力評估

女兒墻、裝飾線條、挑檐、廣告牌、支架等附屬構(gòu)件脫落也有可能造成安全事故,通過建筑外圍護系統(tǒng)缺陷智能巡檢系統(tǒng)可對附屬結(jié)構(gòu)的裂縫、銹蝕、螺栓缺失、脫落等安全隱患進行排查。

螺栓銹蝕

在某商務(wù)樓檢測中,精準(zhǔn)鎖定7層一處高??照{(diào)外機支架。通過高清變焦成像發(fā)現(xiàn)支架固定螺栓出現(xiàn)徑向裂紋,AI算法綜合多源數(shù)據(jù),智能判定其為“紅色緊急”風(fēng)險(墜落概率>65%),并生成帶精確坐標(biāo)的專項報告。維修人員依據(jù)定位迅速處置,現(xiàn)場確認(rèn)支架內(nèi)部銹蝕深度達(dá)40%且螺栓斷裂——該系統(tǒng)成功在事故發(fā)生前高效定位并拆除了這顆“懸頂之劍”,印證了其對高空墜落高風(fēng)險個體的精準(zhǔn)捕捉能力。

HD歷時三年攻關(guān),為城市建筑外墻安全開辟科技守護之路,創(chuàng)新成果豐碩。目前,HD已獲授權(quán)發(fā)明專利5項,軟著2項,申請發(fā)明專利7項;主參編多項技術(shù)規(guī)程《建筑外圍護系統(tǒng)智能無損檢測技術(shù)規(guī)程》《房屋建筑結(jié)構(gòu)安全評估預(yù)警技術(shù)規(guī)程》等。核心技術(shù)實力支撐HD牽頭承擔(dān)多項省市級重大科研項目,包括湖南省重點研發(fā)計劃《既有建筑外圍護系統(tǒng)安全檢測關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》、長沙市科技重大專項《建構(gòu)筑物全生命周期健康檢測技術(shù)》,并參與湖南省重點研發(fā)計劃《城市建筑群安全風(fēng)險監(jiān)測和評估研究》等。

責(zé)編:吳希

一審:劉也

二審:吳希

三審:朱文碩

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