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三维扫描在建筑行业应用综述

  建筑,指人工建筑而成的资产,包括房屋和构建物两大类。房屋是指供人居住、工作、学习、生产、经营、娱乐、储藏物品以及进行其他社会活动的工程建筑。与建筑物有区别的是构筑物,构建物指房屋以外的工程建筑,如围墙、道路、水坝、水井、隧道、水塔、桥梁和烟囱等。根据罗马时代的建筑家维特鲁威所著的现存最早的建筑理论书《建筑十书》的记载,建筑具备用(utilitas,实用)、强(firmitas,坚固)、美(venustas,美观)的特点。


  随着社会的快速发展,许多高层建筑,标志性建筑崛地而起,而这些建筑特点多倾向于高层及异形。
传统的测量方式面对这些建筑有精度低,效率低,难度大的缺点,而三维激光扫描技术可以弥补这些缺陷,相对于传统测量有较大的优势。

  三维激光扫描是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,该技术又被称作“实景复制技术”,它是利用光学测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种制图数据。三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点,相对于传统的单点测量,三维激光扫描仪获取的数据由大量离散的点组成,三维激光扫描仪采集的数据称之为 “点云”,即大量、高密度的被扫描主体的各种反射信息,其属性信息主要由扫描点的点位坐标,反射强度和灰度信息三部分组成。


在建筑行业的应用主要为以下方向:

1、施工现场规划
  通过三维激光扫描技术,可以实时获取建筑施工现场实际情况,把点云数据与设计图纸(BIM模型)连接起来,即时指导场地管理,施工组织规划,物流进场计划,施工进度计划等。


2、钢结构生产与施工
  利用三维激光扫描技术,可以对建筑中很多巨型桁架,不规则弯管,或者更加复杂的异形钢构件分别进行扫描,然后再进行在计算机里进行预拼装,预拼装合格,再把钢构件运到施工现场进行焊接与吊装。


3、机电管线设计与更新
  3D扫描+BIM技术相结合,以现场实际情况为基础进行机电管线的深化设计,消除管线的硬碰撞、软碰撞问题,减少在施工阶段可能存在的返工的可能性,利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,保证施工进度。


4、墙面、地面平整度检测
  通过三维扫描技术采集建筑施工过程中墙面平整度、地面平整度等施工质量重要检测的指标,进行快速检查并形成长久的可追溯的质量检查文件便于对项目进行管理。

5、逆向建模存档
  通过三维激光扫描仪进行快速扫描和逆向建模,对于没有完整的竣工图纸/模型的老旧建筑,可以快速通过软件生成模型实例。


6、竣工模型的验证
  施工单位以点云文件为基础来修改竣工模型,对于每个模型修改部分,承包方需要明确每一个模型变更的点云依据,并有相应存档文件。监理单位可以直接拿施工单位的点云数据,抽样考核验收。


7、机电虚拟安装
  随着BIM技术的深入应用,对于复杂的的机电空间我们习惯应用预制加工来减少现场安装时间,但是前期粗放式施工和经常性的设计变更,往往会给我们带来一些麻烦,我们可以通过实景复制技术快速采集,并依据现场的真实数据进行预制加工的设计和安装,可以大大减少人员成本并且提高施工进度。

8、建筑装饰设计依据
  机电专业和装饰行业进入施工现场首先进行的首件事就是建筑结构的复合,随着BIM技术的成熟,可以通过三维激光扫瞄技术快速进行现场数据复合。把设计模型导入到点云处理软件里,也可以把点云导入到设计软件里进行对比分析,为下一步的设计施工提供良好的数据支撑。


  沪敖3D是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业,拥有丰富的三维项目经验,公司以行业应用为出发点,为客户提供三维数字化采集、三维数据处理、三维数据管理等一系列应用服务。

  沪敖3D拥有结构光拍照式三维扫描仪、手持三维扫描仪(大小空间)、地面三维激光扫描仪、无人机倾斜摄影测量、3D打印等多种技术手段,从几厘米到几百米的物体或三维空间,从几个微米到几个厘米的精度,沪敖均可提供涵盖软硬件产品和项目服务的完整解决方案。

  沪敖3D目前主要服务于制造业(汽车、航空航天、船舶、模具、铸造以及各种机械)、建筑业(建筑设计、施工、装修等)、文化遗产(博物馆、古建筑、考古等)、数字化工厂、警用公共安全、影视制作、教育等行业。提供质量检测、三维建模、逆向工程、数字存档、GD/T分析、有限元分析、虚拟安装、干涉分析、工程测绘、形变监测、3D打印等技术方案。


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