摘要:随着社会进步,科技发展,出现许多的新的技术和设备,给幕墙行业的施工技术的创新发展提供了新的机遇,探索将幕墙行业与其他行业的新技术和新设备的结合,改进幕墙的施工工艺以提升幕墙施工的效能成为了可能,本文主要是通过我司工程实践案例,介绍3D扫描点云技术在复杂造型幕墙中的应用,旨在为幕墙行业主动与其他行业新技术和新设备结合的应用提供一个“抛砖引玉”的案例,促进幕墙行业通过创新施工技术实现高质量发展。 关键词:3D扫描技术;复杂造型幕墙;技术创新;抛砖引玉;高质量发展;
引言:大微动开关
一般情况下,简单造型的幕墙工程,在主体结构完成之后,对于主体结构进行放线复测,与施工图(或理论BIM模型)对照复核,根据测量放线复核情况,修正施工图(或BIM模式),以此作为后续设计和下单的基准。在造型简单的幕墙工程中,结构施工相对简单,易于控制精度(达到或接近幕墙的理论精度),同时测量放线工作也相对简单,时间上和准确性上能够得到保证。复杂造型的幕墙工程,通常都会应用BIM技术三维建模,辅助后续的设计和下单工作。
造型复杂的幕墙,通常主体结构的施工偏差相对难于控制达到幕墙需求的精度,即在幕墙施工阶段无法纠正的偏差,因此,结构的复测工作更显得更为重要。在实践中,复杂幕墙的结构复测工作,复测点多,工作量大,应用传统的全站仪等测量方式耗时、费力、准确度保证难,同时与理论BIM模型对照,需要的点更多,就更是增加工作量和工作难度。因此,需要我们有一种新的测量方式,省时、省力、准确度高,在我们深入了解之后,发现3D扫描技术能够完美的实现我们对于复杂造型幕墙的复测需求,同时也能完美的与BIM模型结合。
千斤顶设计1.BIM+3D扫描技术介绍:
参数化设计及BIM技术在项目中的应用,在大幅降低工程造价的同时,提升了项目项目品质,也为后续施工单位在深化设计时带来了无尽的便捷。
根据扫描的点云数据,利用专业的逆向软件,建立实际施工完成主体结构的三维模型,最大限度的还原实际结构的位置现状,保证幕墙深化设计反映主体结构情况,消除主体结构施工误差带给幕墙的影响,提高幕墙深化设计质量,加快后期幕墙的顺利安装。
2.BIM+3D扫描技术在工程中的应用
太阳能灯笼现代建筑造型越来越复杂,建筑幕墙及主体结构也越来复杂,设计图纸的变更,主体工程又不可避免存在施工偏差。相对而言幕墙工程分包单位进场时间较晚,同时建筑外幕墙施工对整体工程按时完成进度起着关键作用。我们在济南华润万象城项目实施过程中,遇到同样的问题,建筑各专业图纸对不上,建筑图纸和现场对不上,在此基础上进行幕墙深化设计是不利的。因此在此项目中采用三维扫描仪对已经完成主体结构外立面进行激光扫描,获取主体结构外立面三维点云数据(见图1)。并将主体结构外立面三维点云数据与主体结构BIM模型进行施工偏差分析,分析存在较大偏差的地方(图2,图3),作为后续幕墙深化设计重点关注区域。同时将主体结构外立面三维点云数据与幕墙完成BIM模型进行比对,发现存在幕墙构造空间不足的区域(图4)。
图1建筑主体结构外立面三维扫描点云数据
图2外立面三维扫描点云数据与主体结构BIM模型整合
图3土建施工偏差分析(单位:mm)
图4三维点云数据与幕墙完成BIM模型整合
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离线浏览(圈出区域现场主体施工已经超出建筑完成面)
3.3D扫描点云数据逆向建模技术
led尾灯本系统主体是由16根32米高的十字型混凝土柱构成,外包铝单板。完成之后需要南北和东西向都在同一水平线上,且铝板与混凝土柱之间存在多个专业的管线,对于内部空间的把控显得尤为重要,考虑到土建结构存在偏差,在初步测量后决定采用3D扫描技术进行进一步的校核。通过3D扫描结果分析,由于混凝土十字柱的偏差,内部空间无法满足各专业管道布置需求,及时将此情况反映给设计院及建设方,经过协商讨论,最终做出铝板完成面外扩的决定。通过3D技术手段提前预判,避免了施工中发现问题后造成的工期的延误,材料的浪费等。
单个“十”字柱 三维点云数据采集理论与实际数据对比
设计方案的调整 最终完成实际效果
本项通过3D扫描数据与理论数据的对比,发现了16根“十”字柱中12根柱的偏差满足不了原建筑方案的要求,最大的偏差达与理论对比达到了150mm,向业主和建筑师报告了现场的实际情况,暂停了铝板的加工。最终调整建筑外观,保证了每个柱外视效果的一致性。