三维数字化放线技术在建筑装饰工程中的应用

周成国

江苏东保建设集团有限公司 江苏南通 226000

摘要: 摘要:通过在建筑装饰工程中应用三维数字化放线技术,可以确定装饰构件的尺寸、位置以及相互间的联系,可以预防施工中的误差、返工,提高施工质量和效率,从而达到表达设计意图的目的。因此,对三维数字化放线技术进行研究和应用具有重要的现实意义。关键词:三维技术;...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:通过在建筑装饰工程中应用三维数字化放线技术,可以确定装饰构件的尺寸、位置以及相互间的联系,可以预防施工中的误差、返工,提高施工质量和效率,从而达到表达设计意图的目的。因此,对三维数字化放线技术进行研究和应用具有重要的现实意义。
关键词:三维技术;数字化技术;放线技术;建筑装饰工程

前言

随着建筑行业的迅速发展,人们对建筑装饰工程的要求越来越高,装饰工程不仅要满足基本的使用功能,还要具备美观、艺术和精确性的特点。随着装饰设计的复杂多样、装饰施工的高精密度对放线技术提出新的挑战,逐渐暴露出低效率、低精度的缺陷,已经不能满足建筑装饰工程的需求。三维数字化放线技术,就是使用测量技术、计算机技术、信息技术相结合的一种新的放线方式,具有高精度、高效率、可视化的优点,可以满足现代建筑装饰工程的需求。

1项目简介

启东农商银行大厦室内装饰工程(一标段)位于启东市公园南路西侧,牡丹江路南侧地块,金沙江路1688号,属于启东新城区北部核心地带;开竣工时间为:2021年12月22日至2022年6月30日。结构型式为框架结构;工程建筑占地面积:约13660平方米:建筑面积:56623.50平方米;我项目组施工范围:地下室一、二层,地上一至四层的室内装饰工程。
2三维数字化放线技术概述

三维数字化放线是利用高科技现代化的产品,如三维激光扫描、全站仪等,快速、精确采集现场或物体的三维空间数据,通过三维数字化放线软件对采集的数据进行处理和分析,建立精确的三维数字化模型,直观、清晰地表现每一个构件的位置、尺寸和相互关系,从而达到快速放线的目的。三维数字化放线技术在建筑、机械等行业中被广泛运用[1]。

三维数字化放线技术相对于传统的放线技术具有许多优势。它可以大大提高放线的效率和精度,减少由于人为的误差造成的损失。传统放线很大程度上受制于所使用的工具和人为的误差,而三维数字化放线可以把误差控制在毫米甚至厘米的范围内。该技术可以大大提高复杂和大型项目的放线效率,缩短工期,而且可以方便不同部门之间的信息交流,实现数据的实时共享和远程传输[2]。三维数字化放线广泛应用于建筑装饰工程测量放线,可以广泛用于建筑施工放线、基础放线、构件安装等,保证工程质量;同时也广泛应用于机械产品零部件的装配。

3三维数字化放线技术在建筑装饰工程中的应用

3.1精准定位与布局规划

对建筑装饰工程中复杂的空间或形状进行放线时,运用三维数字化放线能够大大提高放线的效率及布置的合理性。普通的放线方式在对一些复杂的空间或形状进行放线时,容易出现放线错误或偏差,三维数字化放线通过运用先进的测量仪器和测量软件,能够快速、准确采集建筑空间的三维数据信息,以“启东农商银行总部大楼”装饰工程为例,该项目内部空间形态复杂,包含异形吊顶、弧形墙面、穿插管线等多种高精度装饰节点。项目团队采用三维激光扫描技术获取建筑内部精确的点云数据,然后将测量成果输入到BIM放线软件中,生成与实际空间完全吻合的三维模型。装饰设计师和施工人员能够运用该模型对装饰空间中的元素进行虚拟布置,精准确定墙面装饰、吊顶造型、家具布置等的位置和尺寸,从而在施工前发现并解决设计冲突,避免施工过程中的错误和返工,确保装饰工程的实施严格符合设计意图。

3.2提高施工效率

三维数字化放线技术的应用可以大大提高装饰工程的施工速度。在装饰工程施工的传统放线方法需要大量的人力、较长的工期,受人为因素影响较大;三维数字化放线技术可以一次性、多用户、快速、准确的完成放线任务[3]。装饰施工人员可以一次性从三维模型中方便、快捷、准确的获得各个部位的各施工参数,避免反复测量、计算等工作。例如在墙面瓷砖铺贴的施工中,装饰放线人员可以用三维数字化放线技术快速获得该墙面瓷砖的铺贴方式、排列方式和位置,装饰施工人员直接按放线的标记进行铺贴,无需现场测量、核对、调整,节省现场放线的时间,避免反复调整的过程,提高工作效率。在启东农商银行项目中,通过BIM模型共计提取了812个精准放样点位,施工人员可直接按图施工,避免了传统方法的反复核对。 另外,不同班组的施工可以同时开始施工前的准备,因为各个班组都是根据同一个三维模型进行施工,不存在信息不一致的现象,从而避免了等待时间,整体缩短了工期。该项目应用该技术后,放线效率提升约30%,整体工期缩短了10天。

3.3质量控制与监督

三维数字化放线,指导装饰工程施工。在装饰工程施工过程中,通过三维数字化放线,能够将实际施工情况与三维模型进行比对,及时发现施工中的偏差[4]。在启东农商银行项目中,创新性地采用了“点云比对校准”技术:使用三维扫描设备对已完成的装饰部分进行扫描,然后将扫描数据与原有BIM模型进行精确比对, 可以检测墙面的平整度、垂直度以及装饰构件安装的相对精度等是否满足要求。一旦发现偏差,可以及时发现、及时整改,确保施工质量。同时,项目建立了可追溯管理机制,所有放线数据自动记录并生成报表,形成了全过程质量追踪体系, 方便工程验收和维护,有利于提高整个装饰工程的质量和管理水平。最终,该项目施工误差被稳定控制在2mm以内。

3.4 复杂造型施工实现

建筑装饰工程中,经常会遇到各种造型的施工,如各种复杂的曲线、曲面等。传统装饰放线很难放好这些线条,三维数字化放线可以轻松应对。现代装饰越来越追求个性化、艺术化,各种各样的复杂线条越来越多。

三维数字化放线技术通过建立复杂线条和曲面的精确三维模型,然后进行数字化分解和定位,指导装饰施工人员根据模型进行加工和安装。例如,在该银行大厅的异形吊顶施工中,传统方式难以精准定位,而通过三维放线技术,实现了吊顶构件的高精度安装与顺畅衔接。 三维装饰放线还可以在施工过程中实时监测装饰施工的进度和质量,确保装饰施工符合设计要求,从而更好地实现装饰设计师新颖、独特的设计理念,提高建筑的装饰艺术价值。

4三维数字化放线技术在建筑装饰工程中的应用优化措施

4.1 优化数据采集与处理流程

数据采集与处理是三维数字化放线的基础,其数据的准确性直接影响三维数字化放线的成果。数据采集应采用三维激光扫描仪等高精度的测量仪器,采集得到的数据要真实反映现场的数据[5]。如启东农商银行项目中采用Trimble SX10激光扫描仪,确保了数据采集的精度。根据项目特点制定合理的数据采集方案,数据采集要涵盖建筑装饰工程的各个部位,避免漏采现象。在数据处理阶段,使用数据处理软件对采集到的数据进行分析,发现错误或遗漏,剔除噪声数据,建立数据共享平台,方便各使用方能及时获取、更新数据,使数据得到较高的利用率,为数字化放线提供正确的数据基础。

4.2 强化与其他施工环节的协同配合

三维数字化放线不是孤立的,它要与建筑装饰工程的其他施工密切配合。该技术的核心创新点之一在于实现了“数字化坐标统一”,将设计、施工、监理三方数据纳入同一坐标系统,确保了放线标准的一致。在装饰施工前与装饰设计部门积极沟通,根据装饰设计方案进行三维放线模拟,发现问题、调整解决,确保三维放线满足设计要求。在装饰施工过程中与各装饰班组保持紧密联系,及时将放线指令第一时间传达给各装饰班组,指导装饰施工。例如,在墙面装饰施工中,根据三维放线的标记,进行龙骨的装饰施工,提高装饰施工的准确性。根据装饰施工的实际情况,不断调整三维放线,动态控制装饰施工,使装饰各施工环节紧密联系,有序装饰,提高装饰施工质量和装饰进度。

5结语

三维数字化放线技术在建筑装饰工程中的应用,是科技与传统工艺的完美结合,为建筑装饰行业注入新的活力。启东农商银行总部大楼项目的成功实践所示,该技术不仅有效解决了传统放线在精度和效率方面的难题,实现了测量精度提升40%、返工率下降35%的显著效益,节约了测绘人工费用约8万元;还为设计师和施工人员提供了更加直观、便捷的工作方式,使得复杂的建筑装饰工程能够更加精准、高效地推进。该成果已成功推广至南通高等研究院等多个项目,为行业数字化转型提供了行之有效的典范。

参考文献:

[1]陈磊,龙翔,蒋奇,等. 浅析房建项目建筑测量放线施工过程技术控制要点[J].现代物业(中旬刊),2019,(09):176-177.

[2]谯久红,梁成业,李港,等.BIM技术在异形幕墙多维度测量中的应用研究[J].建筑技术, 2024, 55(13):1586-1588.

[3]罗利,邓力铭,陈雪梅,等.空间曲面建筑装饰格栅数字化施工技术[J].建筑技术, 2024, 55(13):1625-1628.

[4]张彦荣.探析高层建筑施工测量放线技术的应用要点[J].居业,2019,(02):17.

[5]张勇,沈良,郭逢波,等.BIM技术在建筑异形幕墙结构设计中的应用研究[J].中国建筑装饰装修, 2024(15):74-76.



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