激光扫描：提高施工管理的生产力和质量

激光扫描使用的创新正在带来施工管理的转变。本文概述了该实践，包括激光扫描的类型、优势、进度监控、注册、整个项目生命周期的扫描等。

激光扫描

三维激光扫描是一种非接触式、非破坏性技术，它使用激光线以数字方式捕获物理物体的形状。换句话说，3D激光扫描是一种将物理物体的确切大小和形状捕获到计算机世界中作为数字三维表示的方法。激光扫描最初应用于工业厂房设施的建设和维护，后来被用于许多其他用途，包括建筑施工和建筑信息模型（BIM）。

介绍

在考虑在建筑项目中实施激光扫描仪之前，检查适用于传统建筑项目的特性和功能会有所帮助。

现实捕捉是在作业现场使用3D激光扫描仪最突出的功能之一。激光扫描通过在很短的时间内收集数百万个点来实现高度准确的现场表示。这些点变得智能，因为它们捕获扫描仪相机收集的场景的RBG值。

以下所有功能以及非凡的精度使激光扫描成为现场测量和控制的绝佳仪器。

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扫描仪的类型

建筑领域最常用的激光扫描仪类型是LiDAR方法。LiDAR 是一种通过用激光照射目标并用传感器测量每个反射来测量距离的方法。

激光返回时间和波长的差异可用于制作新的数字3D表示，通常分为以下四个主要类别。LiDAR 扫描仪可以是机载、固定地面、移动地面和手持式。根据分配的任务，每种类型都用于不同的目的、需求和精度范围。

对总承包商的好处

• 3D 激光扫描能够以快速、准确的方式在几秒钟内收集数百万个可测量的数据点，每次都能提供精确的精度。

• 对于总承包商来说，这种洞察力是激光扫描的最大好处。激光扫描通过确保竣工图纸的准确性，并在施工期间将其转化为变更单之前，在流程早期暴露任何不准确之处，从而帮助降低承包商风险。

• 数据集在尺寸上是准确的、可测量的和可共享的，因此您可以消除办公室的任何猜测。

• 对于详细的 MEP 安装，您需要高水平的精度。如果您的项目很复杂、涉及改造或需要翻新，您可以在整个测量范围内捕获精确的数据。

• 激光扫描的好处并不止于施工前的协调。在施工过程中逐步扫描，与设计的模型和图纸进行比较，提供档案记录，并记录关键的里程碑，在整个施工过程中以及业主管理、维护和翻新建筑物时，都能提供巨大的价值。

整个项目生命周期的激光扫描

设计 - 在场地设计方面，三维激光扫描有时甚至在 BIM 之前就是一个起点。如今，许多专业人士正在采用点云扫描的设计方法来捕获详细信息，以便尽早启动和管理流程。

施工—激光扫描有助于施工协调，特别是避免不同系统（即暖通空调、电气、管道）之间的冲突。数据也可以在各方之间共享，以帮助进行任何远程协调。

操作 - 扫描也不只是在项目开始时执行;它可以在时间轴上的其他各个点完成，以更好地记录里程碑，减少变更单的必要性，并将工作传递给其他行业专业人员。

改造和翻新—激光扫描可捕获非常高水平的细节，这有助于为业主和设施经理创建永久的竣工记录。最后，这些数据可以帮助建筑运营、翻新和未来的建筑添加甚至拆除。

激光扫描配准

配准是使用扫描之间共有的参考位置对齐父坐标系中的多个扫描的过程。参考是扫描之间的共同点，用于创建“最佳拟合”对齐。X、Y、Z 坐标和点名称是在球体中心或平面扫描目标等位置上创建的。成对配准的目的是找到一个共同的接触面，并相对于另一个扫描以最佳方式对齐其中一个扫描。有许多用于配准两个几何表面的算法，这些算法是众所周知的迭代最近点 （ICP） 算法的替代方案。

激光扫描精度

每个单个量程测量值与平均量程值的差值由量程噪声指定。

点云处理软件

处理软件应该能够非常准确地记录一次激光扫描的数量。噪声消除工具必须与软件相结合，这将有助于消除噪声，以非常准确地组合处理后的数据。

激光扫描的优势

施工质量管理

处理数百万个紧密间隔的点有助于捕获实际级别和杆件方向。点云提取的偏差分析反馈有助于安装，并在安装阶段最小化组合结构的整体公差。它改善了工作现场的协调和协作，从而更快、更好地做出决策。

检查和批准

LOD 400模型与收集的点云的叠加创建了一个复合模型，该模型清楚地反映了设计与竣工之间的偏差。

数量估算

对于测量数量以维持库存量，在重型土方工程中切割和填充是困难的。传统的调查方法不准确，测量的原始体积高达80%。使用三维激光扫描测量库存量是迄今为止最快、最安全的方法。

进度监控

现在，使用激光扫描可以更轻松地及时创建施工进度模型。它为站点的每个元素创建一个点云。每个时间跨度的进度模型都为建设项目创造了清晰的愿景。

竣工准备

这是在BIM中创建建筑物现有条件及其物理和功能特征的数字表示的做法。点云需要导入到 Revit 等三维 BIM 软件中，以便创建准确的竣工模型。

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Bimal Patwari是第一代企业家，也是Pinnacle Infotech Solutions的创始人，Pinnacle Infotech Solutions是提供创新BIM解决方案的公认全球领导者。Bimal因其对BIM技术的创新使用而受到认可，以提高效率和质量，降低成本和浪费。他因其企业家精神和对建筑业的开创性贡献而获得了政府和其他行业协会的多个奖项和认可。