三维扫描技术结合BIM在佘山深坑酒店项目的应用.pdf

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1、第7卷第4期2015年8月V01．7No．4Aug．2叭5三维扫描技术结合BIM在佘山深坑酒店项目的应用何建军危鼎姚守俨陈滨津张林王硕(中国建筑第八工程局有限公司，上海200122)【摘要】三维激光扫描技术与BIM结合，给现场管理带来最大的便利即是工程信息数据的整合管理。通过三维激光扫描仪器采集现场数据，生成的点云数据经过专业软件处理即可转为BIM模型数据，现场情况可以很完整地以BIM模型、点云模型的形式与建筑BIM模型在统一集成的信息平台中整合应用，并根据现场工程师需求开展相关管理工作。【关键词】三维扫描；BIM；点云数据；深坑酒店【中图分类号】Tul98；Tul7；Tu247【文献标识

2、码】A【文章编号】1674—746l(2015)04—003l—08【DOI】10．16670／j-cnki．cnll—5823／tu．2015．04．051项目背景“松江辰花路二号地块”深坑酒店位于上海松江区天马山的废弃采石坑内，项目主体建筑设计于地质深坑内，依崖壁建造，总建筑面积55058IIf，是世界上第一个在废石坑里的酒店。松江余山一带风景优美，自然的山脉风光是这一地区的主要地貌特征。石坑本身就是一个很具吸引力的自然资源。坑深90m，有一自然湖泊坐落于底部。酒店主体建筑分为地上部分、地下至水面部分以及水下部分。其中地上建筑2层(局部带一层地下室)，高度约10m；地下至水面建筑共14

3、层，高度约53．6m；水下部分建筑2层，高度约10．4m；建筑总高度约为74m。由于设计理念比较独特，设计中遇到了不少重大挑战。其中最具挑战性的问题之一是基础设计。首先，由于安全等因素，岩壁的爆破开挖无法完全实现预期的设计造型，人工机具也无法对坚硬的岩石进行局部修整。因此，只有对原始方案进行局部调整。由此涉及到多专业的协调修改。其次，方案的深化设计需要提供准确的地貌资料，采用传统测绘方法已经无法满足项目设计精度和工程进度的要求。为此，本项目首先采用了目前处理此类问题较为先进的三维激光扫描技术，在极短时间内获取坑内岩面的三维地形，在此基础上对建筑、结构、暖通等各专业开展三维协同设计，出色完成

4、预期目标。2深坑地貌的三维激光扫描‘1】一[3]三维激光扫描技术又称“实景复制技术”，它利用向被测对象发射激光束和接收由被测物发射回的激光信号获取被测对象的空间坐标信息。上述三维坐标信息可导人AutoCAD、Revit、Rhino等三维软件进行后续工程设计。该技术可将任何复杂的现场环境、空间物体进行扫描操作，并直接将各种大型、复杂、不规则实体或实景的三维数据完整地采集到电脑中，进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据；同时，它所采集的三维激光点云数据还可进行各种后处理工作(如：测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等)。2．1地形扫描三维激光扫描技术来自测绘

5、领域，其最基本的应用之一就是地形图绘制。基于扫描的精细点云可直接生成三维地形模型，并可以自动提取等高线。实现一次测量，同时可获取三维及二维数据资料。与传统测绘手段相比，三维激光扫描具有效率高、细节丰富、成果形式多样、智能化、兼容性强等优点。【作者简介】何建军(1985一)，男，工程师。主要研究方向：施工领域BIM技术应用。图l佘山深坑原始地貌图2佘山深坑酒店效果图本项目测绘采用了天宝T)(5三维激光扫描仪，如图3所示。图3三维激光扫描仪(1)站点选取项目实景如图4所示。为得到后续逼真的三维模型，在实际条件允许的情况下，要尽可能从各个角度去对实物进行扫描，因此需要合理的选择站点，每两个将进行

6、拼接的站点之间至少要有15％以上的重合区域，且重合区域要有比较明显的特点，为后续的点云数据拼接创造条件。针对本项目实际，在坑内中心点附近及上部坑口周边各布置3个站点，通过这6个站点的扫描信息可以基本完整的反映深坑的基本特征，站点布置如图5所示。(2)扫描为获取三维点云数据，需要对上述6个站点进行逐一扫描。首先将三维激光扫描系统放置在所选定的位置上，通过扫描仪自带软件识别并扫描标靶、选择视景范围(即要扫描的范围)、扫描精度。完成上述工作后即可开始扫描。在扫描过程中，尽量使扫描区中无人走动，以免造成遮挡。扫描的原始数据是对应于被测物件表面空间位置的点云。三维扫描技术结合BIM在余山深坑酒店项目

7、的应用图4施工现场图5站点布置本项目深坑岩壁垂直高差超过70m，水平跨度超过200m，垂直度接近90。，采用传统测绘手段存在难度大、周期长、精度低等问题。而三维激光扫描不但提供了快捷的测绘手段，而且连同现场对象的细节特征，如颜色信息等都能准确的保存下来。上述成果完全可以带回办公室电脑中进行细化测量、设计规划、研究计算、场景仿真等进一步应用，减少野外数据采集的工作量和采集时间。2．2点云处理与三维建模(1)点云拼接由于扫描