三維掃描技術與BIM工程逆向輔助設計的應用
本站 2023-5-29 9:24:56
隨著信息產業與數字化技術的浪潮席卷全球,信息技術和數字化技術給人們生活帶來了翻天覆地的變化,尤其在工程建設領域,數字化技術作為重要工具,為設計工作帶來了徹底的變革。三維激光掃描和 BIM 技術在工程建設行業(AEC)應用領域的日趨成熟,使得建筑工程產業迎來了繼 CAD 之后的第二次“科技”。
無論是在項目設計、施工、運維管理,全生命周期的任何階段,三維激光掃描技術都可以完整地記錄施工現場的復雜情況并與 BIM 模型集成,為工程質量檢測與驗收、建筑改造、變形監測以及工業化精裝修等工作帶來巨大幫助。
三維激光掃描技術是一項高新技術,又稱“實景復原技術”,它突破了傳統的單點測量方法,具有高效率、高精度的獨特優勢。三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據,因此可以用于獲取高精度高分辨率的數字模型。它通過高速激光掃描測量的方法,大面積、高分辨率、快速地獲取被測對象表面的三維坐標數據。激光掃描技術對于工程現場的優勢在于優化現場人員原始的作業方式。傳統的人工測量、傳統圖紙比對等方式不僅繁瑣而且費時費力。采用三維激光掃描技術對現有建筑實體進行掃描及逆向建模。就可以很好的解決這類問題。
通過三維激光掃描技術對建筑物內、外部進行分站式數據采集,對獲取到的點云數據進行拼接、預處理等工作,導入專業的軟件中進行建模,為后續工程設計規劃,創建建筑信息模型提供了良好的基礎。
BIM技術為項目全生命周期的決策提供依據,但由于項目在建造過程中情況復雜,設計變更以及施工過程問題導致實際施工與設計BIM模型產生偏差,對施工效果影響較大。
在異形結構、復雜造型大范圍幕墻安裝工程中,傳統的幕墻安裝方法需要采用全站儀、水準儀、激光垂準儀等建筑物進行整體測量,掌握結構尺寸的偏差,并且按照單位幕墻設置垂直,水平方向的控制線,確保標高、軸線的統一和唯一性,需反復檢驗、核實。
采用三維激光掃描獲取的數據,進行整理和分析,進行現場實際結構洞口尺寸復核及土建結構誤差分析,為幕墻深化設計提供準確數據,然后整合幕墻BIM深化設計模型與三維掃描模型,進行模型的對比、轉化和協調,從而達到輔助工程質量檢查、減少返工等目的。
傳統的工程進度跟蹤、質量檢測是采用抽樣檢測的方法耗時長,效率低。而三維激光掃描技術可以高效、完整地記錄施工現場的復雜情況,與設計BIM模型進行對比,為工程質量檢查、工程驗收帶來巨大幫助。
一些高危險、費時的測量工作可通過掃描完成,降低了工作量及難度;在施工現場完成必要的掃描工作,可在后臺繼續進行對比偏差和測量,直觀地了解工程整體質量;改變了與項目參與各方的溝通方式,以直觀的圖像、視頻代替文字、數據資料。使得質量管理逐步向精細化、信息化方向發展。
建筑項目經過規劃、設計和施工階段,投資大量資金和時間后,建筑的預期效益在運轉階段實現。而在運維階段內,維護成本,修繕費用,改建成本等所占的費用比例達到建筑物全生命周期費用比例的80%以上。
BIM運維管理軟件把BIM模型和設施的實時運行數據相互集成(如儀表、傳感器或者其他設施管理系統的運行數據),給設施管理者提供了三維可視化技術?茖W管理建筑的空間、設備、資產等,有效預防可能發生的災害,降低運營維護成本。
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