现场扫描结合BIM技术在工程实施中的应用
来源:上海建科工程咨询有限公司
】 浏览:124次
现场扫描结合BIM技术在工程实施中的应用李亚东，吴天华,&郎灏川(上海建科工程咨询有限公司，上海，200032)&摘要：本文首先将目前常见的2种现场扫描技术，即三维激光扫描、全景扫描2种方式进行对比分析，从而提出适合于BIM工程实施的现场扫描方式。本文分别对两种扫描方式在工程中的应用提出了实施方案，结合案例对扫描的应用效果进行分析总结。关键词：三维激光扫描、全景扫描、BIM实施&近年来工程信息化不断发展，3D建筑建模的技术越来越成熟。尤其是随着建筑信息模型(BIM)技术的提出，3D建筑模型中又能够被赋予诸如进度、投资等信息，形成4D乃至5D的BIM模型。换言之，BIM技术的推广，使得建筑图纸更加直观，具有了生命。但是在工程实施阶段，如何能够将BIM模型利用于现场管理和推进，就需要有效的手段作为辅助。基于这样的背景，扫描技术能够成为有效连接BIM模型和工程现场的纽带。它能够有效地、完整地记录下工程现场复杂的情况。本文将通过2种扫描技术的对比，提出该技术应用于BIM工程实施的一些探索思考。&1&现场扫描技术概况介绍随着信息技术和测量技术的不断发展，目前开始逐步应用于工程领域的主要有2种扫描方式，即三维激光扫描和全景扫描。1.1&三维激光扫描定义三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字模型。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。1.2&全景扫描定义全景扫描是通过用成像设备(目前通常采用高像素数码相机)采集一系列图像序列，再经过软件对图像进行匹配拼接，最后融合成一张显示全部图像内容的“超级图像”，可以视这个“超级图像”为全景。“超级图像”含测量数据及坐标数据，可直接与BIM模型、其他同视角“超级图像”进行对比。1.3&扫描技术简略对比表1&三维激光扫描与全景扫描方式简要对比Table&1&Contrast&between&3D&laser&scanning&and&panoramic&canning对比项目三维激光扫描全景扫描技术原理点云实景复制像素测量、全景拼接扫描精度2mm无法体现精度软硬件需求高精度激光扫描仪单反相机、便携移动终端输出模式空间点云数据全景照片、视频与BIM模型交互方式半自动转换BIM模型无法转换BIM模型与CAD模型对比可以与CAD模型进行比对不能与CAD模型进行比对扫描仪器投入激光扫描仪130万元/台单反数码相机2万元/台扫描环境要求环境要求较高，需清场视野内需无人数据处理时间（数据量）较长（数据量大）实时（数据量小）数据处理结果浏览方式可转换dwg格式等，与navisworks兼容自带软件浏览由表1可以看出，两种扫描技术各自具有鲜明的特点，主要综述如下：(1)&三维激光扫描的优势主要在其扫描精度以及与BIM模型的便捷比对。在理想的扫描条件下，其扫描精度可达到2mm，基本能够与全站仪等工程测量仪器精度相比。同时，三维激光扫描仪生成的点云数据可以直接转换成为BIM模型；(2)&全景扫描的优势主要在于其全面、直观、便捷的输出方式，以及相对于三维激光扫描的低成本投入。2&现场扫描结合BIM技术的实施要点2.1&传统模式下工程现场的关注重点在传统的工程实施中，现场工程师通常采用测量、记录、统计、对照对比等技术手段，对工程现场信息进行采集、记录和统计分析。工程现场的日常工作关注重点主要包括：(1)&实测实量：工程实体施工的过程检查、验收等过程，包含大量地实测实量要求，通常采用全站仪、水准仪、经纬仪、尺等专业仪器进行测量。生成的记录则作为判定工程质量、或是进入到下一道工序的依据。(2)&材料设备管理：记录工程材料(原材料、半成品、成品)和设备的现场外观检测及取样复试等情况、性能指标数据、品牌型号等关键信息。此外，鉴于材料设备质量对工程整体质量的影响，检测送检的合格情况也是需要控制的关键内容；(3)&现场管理：对于现场的各种情况，必须有完整的记录管理，如材料进场和使用、各专业队伍之间的工作面移交、现场形象进度等内容；(4)&其他信息管理：诸如设计变更文件、施工方案等技术文件审核、分包单位资质审核及管理、作业人员、动火审批等管理文件内容。&2.2&扫描技术对于工程实施的应用要点当扫描技术与BIM技术进入我们视野的时候，它们给现场带来最大的便利即是工程信息数据的整合管理，主要可以包含于以下4方面功能。(1)&两种扫描方式的数据采集三维激光扫描技术无疑是实测实量数据采集的有效方式。在保证扫描精度的前提下，通过扫描的方式，可以对选定的工程部位进行完整、客观地采集。全景扫描技术的数据采集主要体现在现场工作的记录方面。虽然无法体现精度的要求，但可以反映一切与检查验收相关的相关信息，例如：检查验收的时间、部位、表观质量、形象进度等。(2)&三维激光扫描的数据应用三维激光扫描生成的点云数据，经过专业软件处理，即可转换为BIM模型数据，进而可立即与设计的CAD模型、BAM模型进行精度对比，寻找施工现场与设计模型的不同点。(3)&全景扫描的数据应用在全景扫描所生成的现场全景图中，能够通过外部信息导入(例如：手动输入、外部设备输入、数据库转录等)方式，汇总现场工作需要的各项关键信息。(4)&统一的数据管理方式经过数据的采集与转换后，现场情况可以很完整的以BIM模型、点云模型或全景的形式在统一集成的信息平台中整合，并根据现场工程师需要开展相关管理工作。表2&两种扫描方式的应用要点Table&2&Application&points&of&the&two&scanning&methods应用功能三维激光扫描全景扫描扫描数据采集采集精度要求高的测量信息采集现场全景信息扫描数据应用进行实测实量数据比对直观掌握现场信息统一数据管理导入数据库进行管理导入数据库进行管理3&扫描技术在工程中的应用策划在某超高层建筑的建造过程中，已经在设计及施工阶段引入BIM建模技术。在此基础上，可将扫描技术应用于该工程中，主要策划和开展的工作如下。3.1&总体策划思路跟随施工进度，分别采用2种不同的扫描方式，将现场施工部位的实体信息、以及现场工程师的工作信息记录到统一的管理信息系统中，并据此展开相关的进一步工作。3.2&全景扫描应用范围(1)&工作面扫描利用全景扫描技术，在每一个标准层施工的3个不同时间节点：钢结构吊装完成、混凝土浇筑完成、机电管线安装完成，分别对整个工作面进行扫描，生成阶段的全景图形，并可与BIM模型进行对比(图1)。BIM技术在施工项目进度管理中的应用研究-
您的位置： >
BIM技术在施工项目进度管理中的应用研究
上海建工四建集团，上海 200000
摘　要：近年来BIM技术取得了巨大的发展，其在建筑设计和全生命周期的数字化管理方面的应用效果显著。BIM技术在施工项目进度管理中的运用，能够加强项目管理者对项目进度的监管，降低施工风险，减少工时延误，有利于施工项目的安全高效进行。本文以现阶段BIM技术发展为基础，论述了该技术相较于传统项目进度管理的技术优势，并对该技术在施工项目进度管理中的应用流程进行了概括。
【分　类】
【关键词】
【出　处】
89-89页　共1页
【收　录】
【参考文献】[1]刘占省，赵明，徐瑞龙.BIM技术在建筑设计，项目施工及管理中的应用[J].建筑技术开发，2013（3）：65-71.[2]朱为民.BIM在工程项目进度管理中的应用研究[J].江苏建筑，2014（3）：103-104.[3]刘继龙，李成华，蔡斌，等.浅析BIM技术在工程项目进度管理中的应用[J].四川建材，）：261-262.作者信息：姓名：赵泳（1987—），男，江苏省连云港市人，学历本科，毕业于苏州科技大学，现有职称是助理工程师，研究方向是建筑BIM。
《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》是经国家新闻出版总署批准，科技部西南信息中心主管、重庆维普资讯有限公司主办的国家级工业技术类电子期刊。
同期文献2016年 第07月 10卷先进全面的软硬件设施
为你提供完善的教学后备保障
选择专业：
请选择专业
BIM软件工程师
BIM项目总监
BIM技术经理
Rhino软件培训课程
轨道交通BIM战略总监课程
企业BIM能力提升课程
全国BIM技能等级考试
ICM国际BIM资质认证
全国BIM应用技能考试
您的姓名：
手机号码：
选择您所需要的课程
BIM技能培训
BIM考试取证
BIM企业内训
北京BIM工程师4月7日开课 欢迎免费试听！
手机号码：
施工企业BIM技术应用障碍用什么方法解决
时间:    来源:企业改革与管理     编辑:wang
　　在建筑施工企业中的应用既可以提高管理水平也可以提高施工效率，经王广斌等的调查，在山景城医院综合办公楼项目上，利用BIM技术及其相关的设计、模拟、分析软件进行管理使得整个项目的返工只有0.2%，各系统之间达到零冲突，现场因信息不明确而发出的问询单(requestforinforma
requestforinformation)只有两份。
　　然而，BIM技术在我国建筑施工企业中应用还具有很大的提升空间。利用BIM技术可以解决传统施工中的诸多不足，为施工项目的精细化管理提供平台和基础，提高施工企业的管理水平和经济效益。探讨施工企业BIM技术应用中的存在问题及解决方法对BIM技术在项目全寿命周期的普及推广尤为重要。
一、施工企业BIM应用障碍综述
　　与传统的施工管理模式相比，使用BIM技术管理模式具有明显的优势。由于国内BIM技术的发展还处于刚起步阶段，很多地方与现在的施工管理模式相冲突，使得BIM技术在施工阶段应用时很难体现其优势，很多单位机构和多位学者对其原因做了深入研究。对BIM技术在建筑工程项目中应用存在的障碍，许多资深学者也对其做了深入的研究，张连营等总结了BIM在中国推行和发展所面临的主要障碍有：(1)缺乏行业相关部门制定的BIM标准和指南;(2)项目各参与方不习惯相互配合、共同工作;(3)BIM软件熟练操作者和专家不足。龚彦兮研究了BIM技术在国内发展存在的主要障碍：(1)国内缺乏自主研发的BIM
软件;(2)应用BIM技术专业技术人员不足;(3)BIM在全寿命周期中的应用缺失现象普遍。由以上分析可以得出，BIM技术在建筑施工企业中应用的障碍既有来自行业规范流程方面的因素也有来自专业技术人员、硬件配备方面的因素。下文将根据这些障碍因素建立AHP模型并进行分析。
二、基于AHP的施工企业BIM应用障碍分析
　　1.建立AHP结构模型
　　建立AHP模型。首先，确定模型目标层。目标层是层次模型的最高层表示解决问题的目的，也是层次分析法要达到的目标。本文的决策目标层即为如何解决BIM技术在施工企业中应用的障碍，即找出BIM技术在施工企业应用中的障碍因素及解决方案。其次，确定模型的准则层。基于上文施工企业BIM障碍综述与实际调研，本文主要考虑了来自软件支持层面上的障碍、来自专业技术人员层面上的障碍、来自部门间合作的障碍、来自BIM规范流程层面上的障碍、来自资金投入层面上的障碍这五个方面的障碍因素作为准则层的组成因素。最后，确定模型的方案层。根据上文分析的具体障碍可以把来自技术措施方面的解决方案、组织管理方面的解决方案、经济投入方面的解决方案、合同措施方面的解决方案这四个方面的解决方案作为方案层的组成要素。
　　2.构造层次结构判断矩阵并检验一致性
　　构造判断矩阵是从抽象到具体量化的过程，是层次分析法的核心部分。检验判断矩阵的一致性为该模型是否可以采用提供了科学依据，同时也是总决策的关键依据。
　　首先，构造判断矩阵。通过调研或聘请专家的方式对模型各层要素相对于上一层特定要素的影响程度进行两两对比，对比结果采用Saaty的标度值，从而构造判断矩阵。
　　其次，检验判断矩阵的一致性。本文采用Yaahp软件计算判断矩阵的最大特征根&max、相应的特征向量wi及一致性指标CI。当CI=0时，表示判断矩阵完全一致，CI的值越大，表示判断矩阵的一致性越差，CI的取值一般小于0.1，若大于0.1就要调整判断矩阵中两两对比的标度值，知道CI小于0.1为止。Wi表示某一层各因素对上一层某一特定因素的权重分配。根据此步骤方法构造该模型的各个判断矩阵并检验一致性。经检验该模型判断矩阵一致性指标符合要求。
　　3.施工企业BIM技术应用障碍分析
　　经AHP可计算准则层各项对总决策目标的权重，可以看出阻碍BIM技术在建筑施工企业中应用最直接的影响是来自专业技术人员层面上的障碍和来自BIM规范流程层面上的障碍。对于专业技术人员层面上的障碍，这是因为BIM技术的应用还处于推广普及阶段，需要大量懂BIM技术的专业人员做支持。对于BIM规范流程层面上的障碍，由于国内一直没有统一的BIM规范流程，应用BIM技术时很难达到统一步调，各部门相互交流时难免会出现冲突，从而导致应用效率降低。
　　来自资金投入层面上的障碍是阻碍BIM技术在施工企业应用的一个重要因素。BIM在施工企业中的推广及应用需要大量的资金做保证。资金投入不足，将直接导致BIM专业人员与硬件软件配置不足，从而影响BIM技术的应用效果。来自软件支持层面上的障碍和来自部门间合作的障碍是阻碍BIM技术在施工企业应用不可忽视的两个因素。
三、施工企业障碍解决方案
　　经AHP计算出方案层各项对总决策目标的权重，可以看出方案层各要素重要性优先顺序。根据此结果可编写如下解决方案：BIM技术在施工企业应用中应以编制技术措施解决方案为核心，以编制组织管理和合同措施解决方案为重点，以编制经济投入解决方案为支撑点。根据此思路本文提出了相应的解决方案，以便为BIM技术在我国建筑施工企业发展应用中创造更好的条件。
　　1.技术措施方面的解决方案
　　没有统一BIM规范流程、缺乏专业BIM人才和BIM软件功能单一且相互之间不兼容是BIM技术在建筑业应用中几项重要技术性障碍因素。经实际调研得知，解决这些障碍行业协会、项目业主和软件开发商起着决定性作用。行业协会掌控着市场发展方向，项目业主具有充裕资金和丰富工程建设经验，软件开发商对软件开发起着决定性作用。因此，对于技术措施解决方案可以从三方面入手：第一，行业协会应制定出统一的BIM规范流程;第二，项目业主可以培养专业的BIM人才;第三，软件开发商可以根据工程项目需求开发出功能齐全且相互兼容的BIM软件。
　　2.经济投入方面的解决方案
　　为了使施工企业加大对BIM技术的资金投入，行业协会、政府相关部门可以大力宣传BIM技术以及使用BIM技术将会带来的经济价值，让施工企业更多的了解BIM技术，积极主动投入更多资金使用BIM技术。现阶段，国内BIM技术还属于刚起步阶段，政府部门可以强制规定某些项目必须使用BIM技术，同时给予使用BIM技术的施工企业一定的经济补助。项目业主可以在招标文件中要求施工方使用BIM技术，同时给予施工方一定的经济援助。待BIM技术发展成熟时，政府、项目业主的经济补助可以取消。
　　3.合同措施方面的解决方案
　　制定系统的BIM合同条款可以根据以往使用过BIM的工程项目的完成情况，由政府牵头，项目业主、建筑施工单位、咨询单位等相互配合来制定。合同内容应明确BIM各参与方的职责以及工作内容、奖惩措施、违约责任等。在以后要求使用BIM技术的工程项目都必须按照制定出来的BIM合同条款统一执行。
四、施工企业BIM技术应用展望
　　BIM技术是一门新技术，给建筑业带来巨大的影响，但从刚接触到熟练应用还需要解决碰到的各种问题，它是一个过程。本文通过查阅文献、实际调研分析了BIM技术在施工企业应用的主要障碍因素，并通过建立AHP模型并提出了相应的解决方案。BIM技术在国内的发展逐步深化，对BIM技术在施工阶段应用方法及应用的管理模式都进行了研究。与此同时，我们也应加大力度研究BIM技术与其他方向专业技术的共同运用。例如：与遥感技术的相结合，实现复合型技术，使BIM技术在现实项目中更方便有效的应用。
　　参考文献
　　[1] 张人友，王B.BIM的内涵[J].工业建筑，2012，(S1)：34-36.
　　[2] 龚彦兮.浅析BIM在我国的应用现状及发展阻碍[J].中国市场，2013，(46)：104-105.
本站所载作品版权归作者及原出处共同所有。凡本网注明“来源：中国BIM培训网”的所有作品、文章，版权均属于本站，转载、摘编或利用其它方式使用上述作品，应注明“来源：中国BIM培训网” 或 “摘自：中国BIM培训网”。
标标签： 
关键字：层次分析法
　品牌课程
地点：北京
开课时间：
地点：北京
开课时间：
地点：北京
开课时间：2017-5
　考试取证
　学习必备
400-012-8696(工作日：9:00-18:00)广告招租热线：400-012-8696
您好，欢迎来到BIM智库！
&&探索BIM技术在施工场地布置及动态模拟的应用
探索BIM技术在施工场地布置及动态模拟的应用
出处：北京市建筑工程研究院BIM技术中心
点击量：4083
编辑：Ruuu
徐州奥体中心体育场空间形体关系复杂、跨度大、悬挑长、预应力张拉难度大，在施工中存在以下难点和问题，如：由于施工过程是不可逆的，如何合理的安排施工和进度;安装工程多，如何控制安装质量;如何控制施工过程中结构应力状态和变形状态始终处于安全范围内等。这些都是传统的施工控制技术所难以解决的问题。为此，通过BIM技术进行辅助，取得了很好的效果。
徐州奥体中心体育场空间形体关系复杂、跨度大、悬挑长、预应力张拉难度大，在施工中存在以下难点和问题，如：由于施工过程是不可逆的，如何合理的安排施工和进度;安装工程多，如何控制安装质量;如何控制施工过程中结构应力状态和变形状态始终处于安全范围内等。这些都是传统的施工控制技术所难以解决的问题。为此，通过BIM技术进行辅助，取得了很好的效果。
1. 基于的施工场地布置&
徐州奥体中心施工难度大，施工前对现场机械等施工资源进行合理的布置尤为重要。利用BIM模型的可视性进行三维立体施工规划，可以更轻松、准确的进行施工布置策划，解决二维施工场地布置中难以避免的问题，如：大跨度空间钢结构的构件往往长度较大，需要超长车辆运送钢结构构件，因而往往出现道路的转弯半径不够的状况;由于预应力钢结构施工工艺复杂，施工现场需布置多个塔吊同时作业，因塔吊旋转半径不足而造成的施工碰撞也屡屡发生。
基于建立好的徐州奥体中心整体结构，对施工场地进行科学的三维立体规划，包括生活区、钢结构加工区、材料仓库、现场材料堆放场地、现场道路等的布置，可以直观的反映施工现场情况，减少施工用地、保证现场运输道路畅通、方便施工人员的管理，有效避免二次搬运及事故的发生。
徐州奥体中心某施工过程场地布置模型图与实际场地对比见图1和图2示：
图1 BIM模型施工场地布置图
图2 实际施工现场场地
2 . 基于BIM技术的施工动态模拟
工程规模大、复杂程度高、预应力施工难度大，为了寻找最优的施工方案、为施工项目管理提供便利，采用了基于BIM技术的4D施工动态模拟，测试和比较不同的施工方案并对施工方案进行优化，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程，有效缩短工期、降低成本、提高质量。实现施工模拟的过程就是将Project施工计划书、Revit三维模型与Navisworks施工动态模拟软件加以时间(时间节点)、空间(运动轨迹)及构件属性信息(材料费、人工费等)相结合的过程，其相互关系见图3，徐州奥体中心最终四维动态施工模拟动画截图见图4。
图3 Navisworks模拟施工技术路线
图4 施工模拟动画截图
文明上网理性发言
微信公众号
登录BIM智库
注册验证邮箱立即赠送10积分！
使用其它账号登录
没有BIM智库账号