无人机技术在建筑工程现场试验检测中的应用
刘焕梅
昆明必和必真工程质量检测有限公司 云南昆明 650000
摘要:随着无人机技术的快速发展,将其应用于建筑工程现场试验检测领域受到了越来越多的关注,本文从无人机技术应用在建筑工程现场试验检测的意义出发,探讨了无人机技术在该领域的应用前景。研究表明,无人机技术可提高建筑工程现场试验检测的效率和质量,降低人工成本和安全风险,是建筑工程现场试验检测的重要技术手段。
关键词:无人机技术;建筑工程;现场试验检测;应用
引言:在新一轮科技革命和产业变革的推动下,无人机技术取得了长足发展,在军事、农业、物流等众多领域实现了广泛应用。2019年,住房和城乡建设部印发的《2019年工程建设标准规范制修订计划》也将无人机技术列为建筑工程试验检测的重点研究方向之一。随着建筑工程现场环境的日益复杂,传统人工检测方式已难以满足工程建设的需求,将无人机技术应用于建筑工程现场试验检测,可提高检测效率、保障检测质量、降低人工成本,对于推动建筑工程现代化发展具有重要意义。
1无人机技术应用在建筑工程现场试验检测的意义
1.1提高检测效率
无人机技术的快速发展为建筑工程现场试验检测提供了新的技术手段。传统的人工检测方式受到环境、人员等因素的限制,效率较低,而无人机搭载高清摄像头和各类传感器,可对建筑工程现场进行全方位、无死角的数据采集。利用无人机进行检测,一方面可突破人工检测的时空限制,实现对建筑物、构件的全面覆盖;另一方面,无人机采集的海量数据可通过智能化分析处理,快速识别关键信息,生成检测报告。无人机的灵活机动性和数据处理的自动化,大大提高了建筑工程现场试验检测的效率[1]。据相关研究表明,无人机检测效率可达到人工检测的数倍以上。在大型建筑工程现场,无人机可在短时间内完成对建筑物外观、结构等方面的全面检测,为工程质量控制和进度管理赢得宝贵时间。
1.2保障检测质量
建筑工程现场环境复杂多变,部分区域人工难以触及,给现场试验检测带来诸多困难,而无人机技术恰好能够克服这一难题。无人机凭借其灵活的飞行能力,可在高空、狭窄、危险等特殊环境下开展作业。搭载高清摄像头的无人机能够近距离对建筑物高空部位进行细致排查,及时发现可能存在的质量隐患;配备热成像仪的无人机则可用于检测建筑物的能效性能,精准定位渗漏、保温等问题;此外,无人机还可深入建筑内部狭小空间,对难以触及的管线、设备等实施检测。
1.3降低检测成本
在建筑工程现场实施试验检测需要投入大量人力物力,尤其是在高空作业、深基坑检测等高风险环节,需配备专业的检测队伍和安全防护设施,这无疑增加了工程造价。无人机技术在一定程度上改变了这一局面。相比人工检测,采用无人机进行检测,可大幅减少一线作业人员数量。以往需要数十人花费数天才能完成的检测任务,利用无人机可由数人在数小时内高效完成。无人机的一次性投入成本虽然较高,但综合来看,无人机检测可显著降低人工成本,减少设备租赁、脚手架搭建等费用支出,因而具有良好的经济效益。此外,无人机检测还能最大限度规避登高、吊装等高危作业,降低安全事故风险,避免因人员伤亡而导致的经济和社会损失。这不仅体现了无人机检测的成本优势,更彰显了其社会价值。
2无人机技术在建筑工程现场试验检测中的具体应用
2.1工程测量
工程测量是建筑工程现场试验检测的重要内容。在工程建设的不同阶段,都需要开展测量工作,为设计、施工、验收等环节提供基础数据支撑。传统工程测量主要采用全站仪、GPS等设备,测量效率和精度难以满足日益提升的工程建设需求,而无人机技术在工程测量中的应用则为这一难题提供了新的解决思路。无人机搭载高精度相机和激光雷达等传感器,可对测区实施低空数据采集[2]。利用无人机获取工程现场的高分辨率影像,通过倾斜摄影测量等技术手段进行处理,能够快速构建目标区域的三维实景模型,直观反映建筑物、地形地貌等要素的空间信息。通过提取影像控制点,可进一步开展高精度三维测绘,获取精准的工程坐标、距离、高程等几何信息,形成工程现场的数字化“底图”。无人机激光雷达则直接获取点云数据,可快速制作高精度的三维模型,用于工程现场的地籍测绘、土方量计算等,相比人工测量,无人机测绘具有速度快、精度高、成本低等优势,能够获取全面、精准的测量数据,为后续工程建设活动奠定坚实基础。
2.2结构安全性检测
建筑工程质量事关人民生命财产安全,开展结构安全性检测对于确保建筑物安全至关重要。常规的结构检测需要专业人员近距离接触待测目标,存在一定风险,且难以全面排查高大建筑物外墙、屋面等特殊部位。将无人机技术应用于建筑结构安全性检测,则可有效解决上述问题。无人机搭载高清摄像机、红外热成像仪等设备,对建筑结构实施拍摄、扫描,获取影像、热成像、点云等数据,再通过图像识别、热成像分析等技术,即可判读建筑结构的完整性、均匀性、损伤状态等。对于高大异形建筑物,无人机能够灵活绕飞,实现外墙细部纹理、装饰线脚等特征的近景采集,清晰识别开裂、脱落、变形等病害;红外热成像无人机则可精准定位外墙保温层、屋面防水层的脱层、渗漏等隐蔽问题。利用无人机开展结构安全性检测,可突破人工作业局限,最大化获取目标信息,为结构安全诊断、健康监测提供客观的数据支撑。尤其是对于难以直接接触的高空外墙、屋面,以及桥梁、塔吊、烟囱等特种结构,无人机更是实现检测作业的不二选择。无人机搭载多源传感器协同工作,可全面采集结构部件数据,并通过三维重建、数据融合等手段进行集成分析,直观评价结构的完整性、稳定性,及时发现各类质量隐患。
2.3施工进度监控
工程进度是建筑项目管理的核心内容,科学监控施工进度对于保障工程按期交付、提升综合效益至关重要。无人机技术在施工进度监控中正发挥着越来越重要的作用。定期利用无人机对施工现场实施航拍,可直观记录工程建设的进展情况,为施工进度监控提供基础影像资料。通过对比不同时期的无人机航拍影像,可直观判读场地平整、基础施工、主体结构施工、外装饰施工等各阶段的完成状态,量化分析实际工程进度。在此基础上,可结合设计图纸、施工计划等,综合评价进度执行情况,为科学调度施工资源、优化进度计划提供依据[3]。一旦发现进度滞后等问题,管理人员还可利用无人机及时巡查施工现场,深入分析滞后原因,制定针对性地纠偏措施。由此可见,无人机技术为施工进度监控提供了行之有效的手段。与传统人工巡检相比,无人机进度监控可快速获取工程现场的全景数据,通过智能化分析处理,即可量化工程形象进度,直观反映施工动态。同时,无人机低空数据的采集无需大量人员投入,且不受场地、天气等因素限制,可实现全天候、全过程的施工监控,从而最大限度掌控工程进度。此外,将无人机采集的影像数据与BIM、大数据等技术融合应用,还可实现施工进度的可视化管理和智能化预警,为科学决策提供直观依据。
结束语:无人机技术以其独特优势,在建筑工程现场试验检测中显示出广阔的应用前景。未来,随着无人机平台的不断升级完善,检测设备的持续优化创新,以及检测技术规范的日益健全,无人机必将在建筑工程现场试验检测中发挥更大作用,为保障建筑工程质量安全、促进行业转型升级贡献更多力量。
参考文献:
[1]李彩虹.无人机技术在现代工程测量中的实践探索[J].价值工程,2025,44(09):146-149.
[2]张通,钟洪翔.基于无人机的建筑工地空间规划与设计研究[J].建筑机械化,2024,45(08):30-32+58.
[3]张蓉蓉.无人机技术在建筑工程测量中的应用分析[J].居业,2024,(05):83-85.