三维扫描技术在BIM实施中的落地性应用

近年来，伴随工程信息化程度的不断提高，BIM技术在建筑领域中普遍推广实施。但在以往实施工程中，由于受技术水平的限制，BIM模型通常与现场情况脱离开来，其模型建立往往缺乏适用性与有效性。现行数据采集、整理与分析往往手段单一，效率低下，难以为工程建设提供必要的现场数据信息，导致BIM实施在施工阶段容易脱离现场情况，流于表面展示。三维扫描技术 凭借着其高效率、高精度、高分辨率、点云密度高等特点，通过与BIM技术集合恰好能完美解决上述问题。三维扫描技术 在建设工程中具有以下应用：原始现场资料存档、现场数据快速逆向建模、施工质量对比、建筑变形监测等。“下面我们就通过筑云BIM（BIMCC）的两个实际项目详细了解一下 三维扫描技术 如何与BIM技术相结合。”

项目名称：遂宁大英永逸广场综合体项目

应用方向：内装整合

主要目的：通过 三维扫描所得数据，进行现场实际净高分析，和各专业BIM模型整合进行误差分析，现阶段主要和内装BIM设计模型碰撞检查，复核内装设计准确性。（内装BIM设计模型整合碰撞检查成果作为内装方案评审和内装继续深化设计的重要依据。）

特点：高效性、准确性、前瞻性、直观性

酒店大堂现场图片

1F酒店大堂三维扫描全彩色点云

1.施工误差(吻合度)分析

三维扫描现场点云真实数据模型与BIM模型整合，通过计算机软件平台整合，运用相关手段协同对比，分析得出施工误差。 （以正对大堂入口右边结构柱为例）如下：整合了BIM模型和三维扫描点云数据，通过（图4）人为观察，可以清晰的看到点云所形成的面和BIM模型结构柱的面很好的吻合误差很小，通过下图借助软件测量出点云数据和BIM结构柱三维三个方向面（X、Y、Z）的最短距离，可以看出精度很高，且误差很小。BIM结构柱为BIM模型，既是设计值也是理论值，而三维扫描点云数据是施工三维按图施工后的一个结果，客观都存在误差。通过上述可以得到施工误差的大小，并做出误差分析报告。

 

2.净高复核、净高检查、净高分析

依据业主业态净高要求划分区域，依据三维扫描模型分区域复核净高如图6，然后得到区域净高报告。然后整合三维扫描模型、BIM模型，如图7主要对三维扫描模型、管线综合机电模型和内装设计吊顶三者经行标高复核，并形成报告。然后汇集各方通过BIM会议，查看现场净高报告和分析标高复核报告，分析造成的原因，并提出解决方案。（如图，造成原因：吊顶设计标高过高，解决方案：优化吊顶标高）；（图和图吊顶标高高于了实际现场已经安装从墙伸出来的风口标高，所以需要调整吊顶设计标高）。

三维扫描模型测得风管净高

内装BIM模型吊顶净高

3、 碰撞检查（内装、机电、土建）

整合各个专业BIM模型和现场三维扫描模型，然后进行碰撞检查。现阶段特别是检查内装BIM模型和现场三维扫描模型的关系，验证内装设计数据是否满足现场前提要求，内装设计是否准确，是否满足业主内装设计方案。 （如下图10大堂二层内装设计了装饰屏风，且按角度安装在二层，但图10，现场扫描模型显示二层的二次结构墙体是齐结构梁边的，故内装设计屏风和现场砌筑墙体冲突，故需要调整内装此处设计方案。

酒店大堂内装BIM模型

酒店大堂三维扫描模型

4、 平整度分析、反射强度分析、环境阴影体验、高度分析、VR展示

反射强度分析

项目名称：重庆朝天门来福士广场项目幕墙分包工程
项目应用方向：幕墙BIM实施

主要目的：通过三维扫描所得数据，进行现场实际结构洞口尺寸复核及土建结构误差分析，为现阶段T3S北面幕墙深化设计提供准确数据作为深化设计前提和依据，然后再整合幕墙BIM深化设计模型和三维扫描模型，再次复核验证幕墙深化设计的准确性。

T3S整合BIM模型和三维扫描模型

得到三维扫描数据后，基于三维扫描模型重要复核洞口尺寸，（如下图）通过软件平台测量工具，得到洞口尺寸即现场洞口尺寸，其精度也达到了毫米级，形成报告提供为幕墙深化设计部门作为重要设计依据。然后建立幕墙BIM深化模型，并整合三维扫描模型，再次复核幕墙深化设计的准确性如图。

总结：通过三维扫描技术，高效的完成施工现场的数据采集，并且数据准确，精简现场工作只需在现场进行扫描工作，对比偏差与测量可在后台完成，有效地、完整地记录了工程现场的复杂情况，提高了作业人员的作业效率，降低了作业人员的危险作业率。三维扫描是连接BIM模型和工程现场的纽带，有效的推进 BIM模型应用于现场管理，提高工程精细化管理水平。