3D 掃描測量及BIM 技術的應用研究

湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421002

0 前言

3D 的掃描測量科學技術，它有著自行測量與采集處理信息數據、實時化生成及傳送3D 圖像和點云、數據共享各項功能。對于BIM 技術來說，可為我國建筑事業向著信息化的方向發展提供有利支撐。故而，深入研究建筑工程當中3D 的掃描測量和BIM 技術結合應用，現實意義較為突出。

1 技術應用

1.1 存檔原始資料

3D 的掃描測量科學技術，屬于建筑工程當中有效采集實測實量信息數據的核心技術，掃描精度相對較高，可有效采集既定的工程部位與關鍵位置數據，將數據轉換成電子資料予以存檔處理［1］。

1.2 實現逆向建模

借助3D 的掃描測量科學技術，通過選定最適宜站點、數量與位置，對掃描路徑予以有效明確，多個角度掃描實體建筑，獲取到點的云數據，通過系統軟件獲取數據，并對數據進行預處理及云數據的拼接，校正完坐標后，將數據信息傳輸到地理坐標當中，實行三維建模，便于為后期工程的設計規劃及BIM模型構建奠定基礎［2］。

1.3 比較施工質量

通過3D 的掃描測量科學技術有效運用后，可獲取到點的運輸局，經系統軟件處理操作后，可轉換成為BIM 模型信息數據，指導功能與現實意義較為突出。對比所構建CAD、BIM 基礎模型精度，對工程現場的數字模型及設計模型差異性予以有效明確，確保可靠高效化地施工，獲取到工程狀況，改變施工現場的誤差復核傳統模式，有效縮減由于不規范的施工技術操作所致延緩工期、增加成本等問題，確保設計模型能夠與實際的工況相吻合。對于造型與結構復雜大規模的幕墻安裝項目工程，傳統安裝方式主要是通過全站儀整體化測量建筑物，對結構尺寸予以明確，依照單位幕墻，完成水平與垂直的控制線繪制，確保軸線與標高具有統一性，實施重復檢驗及審核，需要花費大量時間，工作效率相對較低。那么，通過3D 的掃描測量科學技術有效運用，實施出具采集、整理及分析，復合結構尺寸，可為幕墻的優化設計提供精準的數據信息，通過整合3D 的掃描模型及BIM 模型，可重復復合幕墻設計精準度，為工程施工提供高效化的指導作用。

1.4 追蹤工程進度和檢測質量

通過3D 的掃描測量、BIM 技術實施全數檢查后，可對抽樣檢測隨機性起到良好規避作用，為數據的精準性和可靠性提供保障，對質量檢測的效率和效果可起到有效提升作用。針對監督工作，可縮減工作難度，比如相關費時性、高風險的測量作業，通過現場掃描后，可在后臺實施細致的對比分析，知曉工程具體建設狀況，促使項目的參與方交流模式發生改變，通過音視頻代替了文字與數據信息，通過3D 的掃描測量及BIM 技術有效運用，帶動建筑工程的創新發展，促使質量監管向著信息化、精細化的方向轉變。當前，3D 的掃描測量及BIM 技術被廣泛應用于大規模的建筑工程墻體等各種結構建造的精度檢測作業當中。

1.5 實行運維管理

建筑項目工程經歷了規劃設計及施工節點，并投入相應時間與資金過后，工程項目預期效益會在運行環節逐步實現。那么，對于運維環節，維護修繕與改建方面所需要投入成本，其在工程項目全生命周期的成本當中所占比例較大。從經濟角度分析，縮減該部分成本較為重要。對于BIM 技術應用，針對于結構繁雜、多元化功能建筑，配合應用3D 的掃描測量科學技術，能夠為BIM 技術有效應用提供輔助支持，對管理成本、設備及現場均可起到輔助作用，優化配置及高效化利用各項資源，將運維管理方面的資金成本有效降低。

2 實踐應用案例

2.1 在裝配式的建筑安裝及質量監測方面

工程質檢、裝配式的建筑內部預制構件安裝方面應用3D的掃描測量科學技術、BIM 技術，能夠通過對比分析數據信息，知曉現場施工情況與設計圖之間差異性，對結構安裝、構件檢測、裝配效果保障等起到良好引導作用。以深圳機場的T3 航站樓為例，屬于我國首次借助3D 的掃描測量科學技術，實施幕墻安裝作業的項目工程。以起始點為基礎，確立首級平面的控制網，加密處理二三級控制點，高程主要選定四等的水準布控，把實測的幕墻節點與鋼結構所隨影三維坐標及時傳輸給設計者，提取結構特點所對應單位坐標，通過各級測量的控制點，采用全站儀將坐標放置到設計位置方便施工期間使用，確保測量與施工的精度能夠符合標準。建筑的工業化工程項目施工當中3D 的掃描測量科學技術、BIM 技術有效應用期間，主要是先通過BIM 系統軟件，設計項目整體及相關部分，PC 構件廠則是以相關數據與BIM 模型為基礎，生產各層所需要的梁與墻板零件，驗收者借助3D 的掃描測量科學技術，對于構件實施質量檢驗，直觀展現出構件的缺陷問題［3］。

2.2 在工程改造和擴建方面

當前，我國建筑工程的改建項目逐漸增多，以原有的設計方案為基礎，構建起BIM 模型，能夠為后期對比分析及合理選定設計方案提供技術支持。以上海的迪士尼改建項目為例，通過3D 的掃描測量科學技術，獲取到原有建筑參數數據，實現BIM 模型逆向構建，并傳輸到設計者手中，實現設計方案的優化及改進處理，在施工全過程當中，可借助視頻監控實現全程化引導與監督。

3 結語

綜上所述，通過以上分析論述之后我們對于3D 的掃描測量和BIM 技術在建筑工程當中應用實踐情況，均能夠有了更加深入地認識及了解。那么，為了能夠在今后更好地在建筑工程各種項目當中，巧妙地運用3D 的掃描測量和BIM 技術高效化落實相關實踐工作，便還需相關技術員們積極投身于實踐探索當中，多積累相關的實踐經驗，不斷提升自身專業化的技術水平及能力，充分發揮3D 的掃描測量和BIM 技術應用作用，為建筑工程相關實踐工作提供強大的技術支持。