近日，广州市住房和城乡建设局开展了“新城建”试点第三批优秀案例巡礼活动。广东建科（301632）工程监测与测绘研究所（以下简称“监测所”）的“番禺区既有建筑全生命周期安全动态监测与风险管控项目”成功入选广州市“新城建”第三批优秀案例，凭借其在既有建筑结构安全监测领域的创新性和示范性，受到了广泛关注。
基本情况
我国建筑行业正从增量时代向存量时代转变，相较新建建筑，许多过去已建成的既有建筑虽未达使用年限，但其某些性能已不满足现在的正常使用要求，存在一定的安全隐患。若采取直接拆除重建的方法去解决房屋安全问题，需要耗费大量的人力、财力，还会引起回迁安置纠纷、建筑垃圾污染等一系列问题。广州市番禺区在持续推进隐患房屋风险点整治的同时，仍存在大量隐患房屋需要实施长期监控管理。
建设内容
广州市番禺区疑似存危既有建筑安全动态监测与风险管控项目，涉及番禺全区各镇、街道上千宗存在安全隐患的在册危房，基于无人机航测、智能传感、智慧巡检等技术，结合属地既有建筑结构及使用现状与房屋安全监管要求，构建“人防＋技防”协同作业的既有建筑全生命周期安全动态监控管理新模式，形成既有建筑全生命周期安全动态监测与风险管控体系（见图1），实现既有建筑安全精细化管理目标，开展长期既有建筑安全实时动态监控管理。
图1 既有建筑全生命周期安全动态监测与风险管控体系
通过对辖区内既有建筑开展初步踏勘，收集建筑物基础及现况信息，形成既有建筑健康电子档案（见图2）。现场采用无人机航测建立建筑群及其周边地表环境的实景三维模型，对既有建筑分布片区作初步分析评估，并生成云平台房屋动态监测三维可视化底图（见图3）。结合建筑使用情况、巡检要求、监测需求综合评估，制定“一户一策”定制化综合监测方案。
图2 云上既有建筑健康电子档案
图3 无人机实景三维重构
为番禺区每宗存在安全隐患的房屋安装“番禺区房屋健康码”（见图4），按照“一户一码”的标准，关联既有建筑健康数字化信息档案。专业技术人员采用“建科智巡APP”智能巡检软件，扫码开展房屋专业巡检，对房屋的地基基础、上部结构、场地及周边环境、改扩建及使用情况、监测设施、住人情况、围蔽解危情况等进行快速巡检排查与记录。
为番禺区各镇街工作人员定期开展巡检打卡作业培训（见图5），网格员或市民采用“监测前沿”微信小程序，扫码完成房屋日常巡检打卡与异常情况的即时上报，以及极端天气侵袭前后的房屋隐患快速巡检排查，落实房屋安全隐患“群防群治”工作模式。房屋安全主管部门也可监测云平台查看巡检信息，统计各地巡检作业情况，开展汛期与台风季的房屋安全监控管理。
图4 基于房屋健康码与建科智巡ＡＰＰ的现场巡检作业
图5 番禺区各镇街“群防群治”网格化巡检人员作业培训
结合房屋安全评估鉴定情况，对于有人居住或使用的在册危房进行重点关注，并加装倾角振动计自动化监测设备（见图6）。倾角振动计作为一款集多源数据自动采集、边缘计算、无线通信等功能为一体的高精度双轴倾角监测设备，实现了对房屋整体倾斜、变形、异常振动等结构安全隐患情况的长期自动化监测。监测数据实时上传监测云平台，平台对数据进行自动处理与分析（见图7），当出现超限或异常数据时，平台实时发布预警短信，专业技术人员协助房屋管理相关部门进行综合分析研判，结合现场问题实施处置措施。
图6 倾斜振动自动化监测测点布设
图7 云上自动化监测数据自动处理与分析
监测云平台系统能够实现对辖区内既有建筑的安全动态监控项目云上管理，对重要监测数据进行实时采集、计算、分析、展示与存储（见图8），以及自动化监测设备远程调控。系统主要包括“房屋一图统管”“房屋排查台账”“房屋治理台账”“房屋动态监测”“工程技术指南”五大功能模块。
系统的特色功能主要有监测三维可视化，实景三维模型在线测量，房屋健康电子档案管理，多模式巡检日志，多参数数据曲线模型分析，房屋安全综合评价，房屋巡检结果及健康状况智能统计，一键导出监测、巡检报告等。另外，监测云平台还不定期更新房屋相关管理方针政策、科普视频、安全隐患自检自查手册以及房屋安全日常巡检排查作业指南等文件资料，方便各类房屋监管人员参考学习。
图8 房屋一图统管监测可视化模块
创新点
（一）提出了一种“人防”加“技防”结合的既有建筑安全动态监测与风险管控方法。该方法兼顾经济性、实用性和普适性，实现了既有建筑安全综合治理手段的创新，不仅满足了各地大体量房屋安全监控管理的新需求，还对隐患房屋进行了长期分级监控、逐级治理。
（二）建立了一套切实可行的既有建筑安全动态监测与风险管控技术信息化管理流程体系，开发了能够提供信息化支撑的监测云平台、巡检APP及微信小程序，有效弥补既有建筑全生命周期安全监控治理过程中手段不足、信息不全、效率不高等问题。
（三）发明了一种监测建筑结构振动速度和倾角的一体化装置，可对建筑物局部或整体结构的倾斜变形进行自动化监测，同时监控被测结构及周边环境中的异常振动情况，以便及时发现建筑使用过程中出现的擅自拆除承重构件、加改建作业、相邻施工等现象，实现建筑结构状态改变和异常情况的实时监控与预警。
（四）基于改进的层次分析法，提出了一种既有建筑结构安全综合评价方法，改进了仅利用单一监测指标判断既有建筑结构安全状况的不足，不仅提高了海量异构监测数据的利用率，还提升了既有建筑全生命周期安全监控与精细化管理的效果。
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应用成效
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应用效果
2023年5月至今，对广州市番禺区上千宗存在安全隐患的既有建筑开展了安全动态监测与风险管控，建立了云上“一户一档”房屋健康档案，实现房屋生命周期健康综合信息化管理。
在动态监控治理期间，专业技术人员基于巡检APP，结合房屋健康码定期开展房屋安全隐患无纸化专业巡检，动态记录各地隐患房屋的结构损伤病害、房屋安全隐患、周边环境异常情况及潜在风险源等信息；技术人员同时为各镇、街道网格员开展快速巡检打卡作业培训，网格员及市民利用微信小程序，结合房屋健康码定期记录各隐患房屋的临时围蔽、永久解危、工程施工、人员使用或居住等最新现状，并随时上报各类房屋异常情况。监测云平台对巡检信息进行实时整理归档与分析统计，丰富了房管部门对房屋结构健康状态与使用安全的监管模式，加强了政府对房屋安全隐患排查网格化监管的力度。
对重点关注的隐患房屋加装倾斜振动计，开展结构倾斜变形、异常振动自动化实时监测，当房屋测点出现监测预警时，预警短信即时从监测云平台发送至房屋监控相关管理人员和专业技术人员，专业技术人员结合监测数据和历史巡检信息，通过综合分析研判，协助房管部门与镇街开展异常报警房屋的现场排危处置。经监测报警现场复核发现，大部分异常报警情况为隐患房屋结构发生改变或施工作业扰动所致（见图9～图10）。因此，实施房屋结构倾斜变形、异常振动自动化实时监测，不仅可以及时发现隐患房屋结构出现的异常扰动，还可以监测施工作业过程中出现的结构改变情况，同时记录施工作业后结构的变形稳定情况，做到隐患早排查、数据早掌握、危险早知道。
图9 隐患房屋开展修缮工程及作业过程监控
图10 隐患房屋开展基础加固纠偏工程及作业过程监控
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经济效益
目前针对隐患房屋的治理手段有加固、腾空、拆除、动态监测等，按照实践经验，结合既有建筑全生命周期安全动态监测与风险管控需求，动态监测基于智能化巡检的“人防”，搭配自动化监测设备的“技防”，结合监测预警云平台，对大体量隐患房屋进行长期安全监控管理，其实施费用明显低于其他治理手段，且随着物联网技术的发展，监测设备成本还将进一步降低。
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社会效益
当前既有建筑存量持续上升，城市更新脚步加快，带来的房屋安全、拆旧建新等问题关乎民生。应用与推广既有建筑全生命周期安全动态监测与风险管控技术，是贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾的重要指示批示精神的有效抓手，对维护辖区内稳定，保障既有建筑安全具有重要意义。
通过设置房屋健康码二维码标识牌，结合上门宣传科普与定期培训巡检扫描作业，让居民、物业安保人员、街道及社区工作者参与进来，真正形成“群防群治”的示范工作模式。“群防群治”的参与感，也有利于搭建管理部门和居民间的沟通桥梁，助力既有建筑安全综合治理工作顺利推进。
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