3D掃描測(cè)量與BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討

王陳陳

摘要：隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在不斷發(fā)展的過(guò)程中也取得很高的成就，建筑行業(yè)的質(zhì)量管理要求向更好的方向發(fā)展，最近幾年出現(xiàn)了很多質(zhì)量安全問(wèn)題，這顯然體現(xiàn)出我國(guó)的建筑工程質(zhì)量的控制，這顯然體現(xiàn)出我國(guó)的建筑工程質(zhì)量的監(jiān)督存在著很多問(wèn)題，在現(xiàn)在的建筑行業(yè)中更加的偏向于高層異形建筑的發(fā)展，所以，傳統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)督和相應(yīng)的質(zhì)量管理方法不能更好的去滿足現(xiàn)在要求。BIM技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)里程碑式的跨越，BIM技術(shù)是一種從二維向三維的過(guò)渡模式，BIM技術(shù)更好的對(duì)信息進(jìn)行管理和應(yīng)用，促進(jìn)集中化管理，利于信息共享，同時(shí)為建立主業(yè)的質(zhì)量的控制提供了新的模式和方法，3D掃描測(cè)量是測(cè)繪工程領(lǐng)域的新方法，更是與時(shí)俱進(jìn)的產(chǎn)物，3D掃描技術(shù)也在建筑質(zhì)量控制方面產(chǎn)生巨大作用。3D掃描技術(shù)與BIM技術(shù)相融合，你同時(shí)利用兩方的優(yōu)勢(shì)，比如在可視化方面，將發(fā)揮兩者高效作用，可以很好地解決現(xiàn)在建筑行業(yè)所需求的標(biāo)準(zhǔn)。建筑業(yè)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)進(jìn)行及時(shí)處理，做到實(shí)時(shí)的質(zhì)量監(jiān)控，3d掃描測(cè)量與BIM技術(shù)共同促進(jìn)了建筑業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，建筑行業(yè)的信息集成化也得到了發(fā)展，將兩者更好的結(jié)合，并將兩者的理論基礎(chǔ)真正的運(yùn)用到建筑項(xiàng)目工程實(shí)施過(guò)程中，做到理論應(yīng)用于實(shí)踐。本文通過(guò)以下方面對(duì)3D掃描測(cè)量與BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討。

關(guān)鍵詞：建筑工程;3D激光掃描;工程測(cè)量;BIM技術(shù)

一、研究目的和意義

工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是質(zhì)量的把控和檢測(cè)，施工的質(zhì)量更決定著整個(gè)工程的質(zhì)量。我國(guó)的建筑工程質(zhì)量的監(jiān)督存在著很多問(wèn)題，急需解決。技術(shù)人員通過(guò)BIM技術(shù)和3D掃描技術(shù)進(jìn)行對(duì)施工過(guò)程的把控和監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整體的質(zhì)量控制，要把質(zhì)量和安全放在首位為原則，要有相應(yīng)的預(yù)防措施，學(xué)會(huì)利用3D掃描技術(shù)和BIM技術(shù)相結(jié)合，對(duì)質(zhì)量的控制進(jìn)行分析，對(duì)整體工程實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)高效的質(zhì)量管理，推動(dòng)建筑工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)一步發(fā)展并擴(kuò)大投資，以至于為我國(guó)建筑行業(yè)迅速發(fā)展提供新機(jī)會(huì)，同時(shí)為了是我國(guó)建筑行業(yè)快速發(fā)展的新階段，出現(xiàn)了大批的建筑企業(yè)，俺也出現(xiàn)了質(zhì)量水平較低，科學(xué)技術(shù)相對(duì)薄弱的建筑企業(yè)，更有些建筑企業(yè)為了追求可觀的收益，縮短工期，出現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)混亂，材料浪費(fèi)等情況的出現(xiàn)以至于質(zhì)量水平難以保證。當(dāng)然，我國(guó)的施工質(zhì)量狀況是平穩(wěn)中有上升趨勢(shì)，但仍存在許多問(wèn)題。建筑中存在著隱蔽性工程，對(duì)于這些工程來(lái)說(shuō)具有不可逆性，需要一次施工就要做到完美，不然他們所呈現(xiàn)的瑕疵更多的影響接下來(lái)的工序和整體的質(zhì)量，所造成損失是難以估計(jì)的。建筑的使用功能和人民的生命和生活都緊密相關(guān)，建筑質(zhì)量問(wèn)題因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的積累會(huì)造成安全事故的產(chǎn)生，量變引起質(zhì)變，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)覺(jué)隱患的存在，由于時(shí)間的推移和受外界因素的影響，它帶來(lái)的損失是毀滅性的，人民的生命和生活，生活帶來(lái)的重影響。在這種嚴(yán)峻的形式下，把建筑的質(zhì)量放在首位是至關(guān)重要的，將3D測(cè)量技術(shù)和BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑工程的質(zhì)量把控和測(cè)當(dāng)中，更是提高質(zhì)量的新手段。

二、3D掃描測(cè)量與BIM技術(shù)工作原理

3D掃描測(cè)量技術(shù)是是根據(jù)目標(biāo)物體進(jìn)行高速激光掃描建立一個(gè)三維坐標(biāo)系，將實(shí)景復(fù)刻下來(lái)，美國(guó)和法國(guó)公司率先真正的實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)，3D掃描測(cè)量計(jì)與高分辨率的影像系統(tǒng)進(jìn)行配合，同時(shí)采用高精度的傳感器進(jìn)行配合，實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的充分利用。它是一種新型的測(cè)繪技術(shù)，利用三維激光技術(shù)獲取目標(biāo)物體上的標(biāo)點(diǎn)，從而形成空間坐標(biāo)，建立一種三維模型的全自動(dòng)技術(shù)，三維掃描測(cè)量是具有連續(xù)性，自動(dòng)性和快速性這特點(diǎn)，可以獲取目標(biāo)物體的空間數(shù)據(jù)，對(duì)比傳統(tǒng)的測(cè)量方式來(lái)說(shuō)，3D掃描測(cè)量技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)，獲取數(shù)據(jù)速度很快，同時(shí)精確度也很高，適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的獲取，并且全天候工作更具有數(shù)字性特征，更好地運(yùn)用在施工工程的過(guò)程中，推進(jìn)施工工程順利進(jìn)行。

BIM技術(shù)也就是建筑信息的模型，是應(yīng)用在工程建設(shè)管理的一種數(shù)據(jù)化工具，主要采用參數(shù)化的方法。BIM技術(shù)給建筑業(yè)帶來(lái)的是變革，它將貫穿建筑物的所有方面，能在模型的環(huán)境中進(jìn)行操作，可以在安全的期限內(nèi)提高工作效率，保質(zhì)保量的完成工程，同時(shí)降低風(fēng)險(xiǎn)，它可以使技術(shù)人員從復(fù)雜的圖表和文字中脫離出來(lái)，以三維模型的方式展現(xiàn)在技術(shù)人員的眼中，作為一種信息載體，在施工過(guò)程中的各個(gè)階段，技術(shù)人員是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙溝通與交流，減少時(shí)間并降低損失，信息集成化進(jìn)一步發(fā)展，提高了整個(gè)工程的效率，促進(jìn)整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展。

三、3D掃描測(cè)量與BIM技術(shù)典型應(yīng)用案例

古代建筑和文物的保護(hù)，要通過(guò)3D掃描測(cè)量技術(shù)對(duì)長(zhǎng)期受環(huán)境的影響的失修的古建筑物進(jìn)行掃描獲取相應(yīng)的參數(shù)，通過(guò)三維空間形成的數(shù)據(jù)，形成電子化記錄并存檔，同時(shí)，在利用BIM技術(shù)進(jìn)行逆向建模，并保留設(shè)計(jì)圖紙，以便以后的修建工作可以順利進(jìn)行，這就運(yùn)用于北京的故宮，倫敦的博物館等。同時(shí)，對(duì)館內(nèi)的文物進(jìn)行掃描數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)建模工作，存檔信息，推動(dòng)建立數(shù)字化的博物館，更推動(dòng)現(xiàn)代化博物館的產(chǎn)生。

我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施投資隨著經(jīng)的發(fā)展而增加，相應(yīng)的擴(kuò)建工作也隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日增多，可以根據(jù)原有的BIM技術(shù)所建的模型，對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，這就運(yùn)用在迪士尼的改建過(guò)程中，利用3D掃描測(cè)量技術(shù)還原原有建筑的參數(shù)數(shù)據(jù)，順利建立BIM模型，可供設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)方案，利于在施工過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)。

四、存在的問(wèn)題

首先就是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，3d掃描測(cè)量技術(shù)處于推廣階段，掃描儀器很可能與建模軟件相排斥，行業(yè)內(nèi)部處理系統(tǒng)可能出現(xiàn)不一致的狀況，以至于BIM技術(shù)的模型軟件有可能存在不兼容的現(xiàn)象產(chǎn)生，如果要大規(guī)模的推廣和使用，這會(huì)大大提高工程項(xiàng)目的成本，所以行業(yè)要統(tǒng)一數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式，適應(yīng)時(shí)代的要求，支持大數(shù)據(jù)下的統(tǒng)一。

3D掃描測(cè)量技術(shù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受多方面因素的影響，比如說(shuō)自然環(huán)境的影響，天氣和附近周圍的環(huán)境不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，各個(gè)廠家出產(chǎn)的儀器也不相同，所以要根據(jù)工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行選擇合適的掃描儀器，根據(jù)實(shí)際出發(fā)，選取綜合性較高的儀器，可以提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，為接下來(lái)工程實(shí)施的工序打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上方面的分析，3D掃描測(cè)量技術(shù)和BIM技術(shù)相結(jié)合才能真正的使建筑行業(yè)走上新的道路，當(dāng)然我國(guó)的建筑行業(yè)仍存在很多問(wèn)題，技術(shù)人員應(yīng)該促進(jìn)兩種技術(shù)相結(jié)合并大力推廣到建筑行業(yè)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)建筑的動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理過(guò)程的信息集成化處理，要提高建筑施工過(guò)程的質(zhì)量水平，保質(zhì)保量完成項(xiàng)目工程，推動(dòng)整個(gè)工程的質(zhì)量管理。

參考文獻(xiàn)：

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