WO2018145510A1 - 一种基于bim的施工和装修方法 - Google Patents

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WO2018145510A1
WO2018145510A1 PCT/CN2017/115274 CN2017115274W WO2018145510A1 WO 2018145510 A1 WO2018145510 A1 WO 2018145510A1 CN 2017115274 W CN2017115274 W CN 2017115274W WO 2018145510 A1 WO2018145510 A1 WO 2018145510A1
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WO
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bim
construction
decoration
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site
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PCT/CN2017/115274
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魏惠强
于波
黄斌
张雪辉
李超华
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深圳瑞和建筑装饰股份有限公司
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
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    • G06F30/13Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06T19/006Mixed reality

Definitions

  • the invention relates to the field of construction, and in particular to a BIM-based construction and decoration method.
  • the total amount of construction waste generated in Shenzhen is maintained at around 10 million tons per year. Among them, the garbage generated from building renovation accounts for about 13% to 15%.
  • the current construction has the following drawbacks: the construction is cumbersome and time-consuming; (2) the construction is not flexible enough, and the functional requirements of disassembly and recycling are not considered, resulting in maintenance difficulties; (3) the error of the construction material size and the actual construction site is large. It is easy to cause material waste and so on.
  • one of the objects of the present invention is to provide a construction method based on BIM, which can solve the problems of cumbersome construction, large material waste, and difficult maintenance.
  • Another object of the present invention is to provide a method of decoration.
  • a construction method based on BIM the improvement is:
  • the construction site is scanned by a three-dimensional digital scanning device for scanning the building site to obtain three-dimensional point cloud data of the construction site;
  • the building module is sent to the construction site, and a physical building corresponding to the BIM virtual space is constructed.
  • the manufacturing control system is a mechanical device
  • the building module is a modular material for building, that is, a profile that has been preformed, such as a pre-formed wall, a roof, a window, a door, etc. , through the splicing, construction and other means to build physical buildings.
  • a decoration method comprising the BIM-based construction method of any of the above, further comprising the steps of:
  • the BIM virtual space is obtained in accordance with the decoration project site, and the BIM model library for construction is established according to the BIM virtual space;
  • the decoration project site is staked out by the relevant data and the stakeout measuring device of the BIM model library. Take out the line and measure to get the measured data;
  • the step (1) comprises the following steps:
  • the modeling technology performs error checking and correction, and obtains the BIM virtual space that is completely consistent with the actual situation in the field.
  • the drawing is deepened through the BIM virtual space, and the measurement plan for the equipment, position and size for designing the measurement, and the material processing map are determined;
  • the step (13) comprises: using the digitized measurement technology and the measurement scheme, the relevant data in the BIM model library is digitally measured and placed into the line robot, and the automated stakeout line and measurement are performed at the decoration project site. Get measured data.
  • the step (2) comprises the steps of:
  • the BIM model library can be repeatedly installed and disassembled according to the design of the material characteristics
  • the step (3) comprises: designing a construction machine, an auxiliary tool, a measure for controlling the generation and discharge of pollutants, a site storage and construction overall plan, and a civilized construction management plan according to the installation and construction technical scheme, and then The decoration works are carried out by assembly and installation.
  • the decoration method further comprises the steps of:
  • the step (4) comprises: designing a process of disassembling, sorting, cleaning, packaging, recycling, and refurbishing the decoration material by the installation technical solution and the nature of the decoration material, according to the process
  • the decoration material is subjected to non-destructive dismantling and recycling.
  • the step 12 includes:
  • the optimized decorative design modulus is represented by diagrams, tables and BIM models to form a BIM model library.
  • the step 21 includes the steps of:
  • the three-dimensional digital scanning device scans the construction site to obtain a BIM virtual space that is consistent with the construction site.
  • the design size is the site size, avoiding design modifications, material size discrepancies, and construction rework due to inconsistent design dimensions and site dimensions. Waste, high efficiency, and reduced costs;
  • the process technology solution is used to carry out non-destructive dismantling and recycling of the decoration materials, so that the disassembly is convenient and the maintenance is simple.
  • Figure 1 is a functional flow chart of the method of decorating the present invention.
  • a BIM-based construction method is:
  • the construction site is scanned by a three-dimensional digital scanning device for scanning the building site to obtain three-dimensional point cloud data of the construction site;
  • the building module is sent to the construction site, and a physical building corresponding to the BIM virtual space is constructed.
  • the manufacturing control system is a processing mechanical device
  • the building module is a modular material for building.
  • the method scans the construction site through the three-dimensional digital scanning device, and obtains the BIM virtual space consistent with the construction site.
  • the design size is basically consistent with the field size, avoiding design modification, material size inconsistency, construction rework due to inconsistency between design size and field size. All kinds of waste, high efficiency, and reduced costs.
  • FIG. 1 it is a decoration method relating to the above construction method, comprising the steps of:
  • the BIM virtual space is obtained in accordance with the decoration project site, and the BIM model library for construction is established according to the BIM virtual space;
  • the decoration project site is staked out by the relevant data and the stakeout measuring device of the BIM model library. Take out the line and measure to get the measured data;
  • BIM is based on the relevant information data of the construction project as the basis of the model, the establishment of the building model, and the simulation of the real information of the building through digital information simulation. It has five characteristics of visualization, coordination, simulation, optimization and graphics.
  • the BIM model library is established, which can implement functions such as conflict detection, design check, space analysis, space optimization, space optimization result coordination, special check, BIM model quantity statistics, simulation animation and automatic report of conclusion, etc.
  • Traditional manual design operations have greatly improved design efficiency.
  • Step 1 (BIM design) of the present invention specifically includes the following steps:
  • the optimized decorative design modulus is represented by diagrams, tables and BIM models to form a BIM model library.
  • the standard modulus data is based on the requirements of the Building Modulus Coordination Standard (GB/T50002-13), strictly adheres to the modular coordination rules, and establishes a standard modular BIM model library to facilitate the factory production of decoration materials and Assembled construction greatly improves the efficiency and quality of BIM design. Effectively reduce design costs, reduce material loss caused by design links, and reduce labor costs such as rework caused by design links;
  • the digital data in the BIM model library is digitally measured and placed into the line robot, and the automatic stakeout line and measurement are performed at the decoration engineering site to obtain measurement data. It does not require traditional manual measurement, high precision (with an error of less than 2mm), high work efficiency, direct reduction of labor costs, and greatly reduce errors caused by stakeout, resulting in material and manual wear and tear. It can be understood that the above measurement stakeout can also be implemented by a person.
  • Step 2 production and decoration materials of the present invention specifically includes the steps:
  • the solution includes: processing the natural stone which is inconvenient to set the installation member into a composite natural stone board suitable for setting the installation member; generally, first grinding the natural stone board with a clear cement slurry, then using the cement mortar as the bottom layer, and compacting, Leveling, then pouring the cement slurry to paste the stone, and then opening or glue the natural stone board to connect the mounting members.
  • a solution for materials that are easily damaged by materials including packaging protective materials (rubber, hardwood, etc.) for easy-to-damage materials and curing with cement sand;
  • the working guidelines and related operational specifications for the repeated disassembly and utilization of materials mainly include:
  • the simulation construction is carried out by BIM technology, and the feasibility of the feasibility installation structure scheme is verified. If it is not feasible, the scheme is corrected to make it feasible;
  • the preliminary construction test was carried out on the construction site through the feasibility installation structure plan, and the deficiencies of the plan were improved.
  • the installation and construction technical solution includes: a design scheme of the mounting member, a feasibility verification method for repeatable installation and disassembly of the decoration material, and decoration of the ceiling and the wall surface by the mounting member and the decoration material. And the method of the ground.
  • the installation and construction technical solution has the following technical advantages: its BIM technology construction technology scheme is simple in form, easy to install and disassemble; its installation and construction technical scheme is a installation and construction technical scheme that can adapt to industrial decoration requirements, and the installation adjustment and positioning is flexible and accurate. high.
  • the factory production material processing map and the measurement data, the processing data of the integrated production of the decoration materials can be co-ordinated in the initial stage of construction, and the processing machinery equipment and the processing data are combined.
  • the decoration material in the step 22 is combined with ERP engineering management technology and modular production technology (simple decomposition of complex production, and then integrated production by decomposition of each module)
  • the production of green and environmentally-friendly modular materials has the characteristics of simple, adjustable, fast and efficient installation, and achieves the purpose of fast and efficient fixed installation of modular materials. Because it is a modular material, it is easy to realize the function of non-destructive dismantling. When re-decorating, the modular material can be disassembled intact. After achieving non-destructive recycling, it can be reused after simple processing, greatly improving the reuse rate of material resources.
  • the modularized material is: based on the requirements of the Building Modulus Coordination Standard (GB/T50002-13), the modularization of the indoor small-sized, floor, wall and structural decorative surfaces is obtained.
  • Step 3 (installation and construction) of the present invention specifically includes: designing a construction machine, an auxiliary tool, a measure for controlling the generation and discharge of pollutants, an on-site storage and construction overall plan, and the construction technical solution adapted to the technical solution.
  • the decoration materials are actually determined according to the construction site, and the error is very small, it does not need the traditional base plate, which saves a lot of base plates, and the benefits are very considerable. It has positive significance in saving resources, saving energy and reducing emissions, and protecting the environment.
  • the invention further includes a step 4 of performing non-destructive dismantling and recycling of the decoration material, specifically: saving the material by the technical solution of the installation structure and the nature of the decoration material Based on the material, the process technical scheme of disassembly, classification, cleaning and packaging, recycling and refurbishment of the design and decoration materials is carried out, and the decoration materials are subjected to non-destructive dismantling and recycling through the technical solution of the process, and the disassembly is simple and the maintenance is convenient.
  • the decoration material adopts green and environmentally-friendly modular materials, most of the recycled decoration materials are useful, and can be processed to reproduce the modular materials for maintenance or decoration.
  • the decoration materials are easy to be removed by non-destructive recycling, making maintenance simple; a small part of the recycled decoration materials are useless, used for degraded recycling and reuse. Its use of resources is more efficient, achieving energy conservation and emission reduction, and reducing environmental pollution and damage during the building renovation process.
  • the invention solves the system optimization design through the standard modular BIM model library, the digital measurement and release technology, the installation and construction technology with the non-destructive dismantling function, the modular production technology and the ERP engineering management (information management) technology.
  • Green decoration problems in various aspects such as material resource conservation, process planning, packaging and transportation, efficient assembly, non-destructive disassembly and recycling, and disposal.
  • the modularized BIM wood veneer panel model is used to deepen the layout design on the wall of the BIM virtual space, and the simulation installation is performed.
  • Tianbao BIM Stakeout Robot Use the Tianbao BIM Stakeout Robot to set up the measurement site on site, and use the software to input the BIM stakeout data into the Tianbao BIM line-up robot for on-site laser spotting.
  • the distance between the stations set by the Tianbao BIM Stakeout Robot should be no more than 3m.
  • the line-up personnel will go to the site to play the line.
  • the building control line and the wood-panel installation and positioning line of the keel will be mounted on the wall base layer (the blank layer) respectively to obtain the measurement data and the building control.
  • the relative error of the horizontal end of the line shall not exceed 1 mm, and the relative error of the vertical end of the building control line shall not exceed 1 mm.
  • the decoration materials keel, wood veneer and mounting components
  • they are pre-installed at the factory (the mounting members are placed on the wood veneer), and the preset installation accuracy error is not more than 1mm.
  • the wood veneer panel is mounted on the keel by the positioning line from left to right and from bottom to top.
  • the horizontal and vertical degrees should be checked at any time with a laser level or by a ruler.

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Abstract

一种基于BIM的施工和装修方法,通过用以对建筑现场进行扫描的三维数字扫描装置对施工现场进行扫描,以获取所述施工现场的三维点云数据;将三维数字扫描装置获取的有关施工现场的三维点云数据发送至虚拟建筑设计系统,设计出与施工现场对应的BIM虚拟空间和BIM模型库;对施工现场进行放样放线和测量,以获取所述施工现场对应的测量数据;根据测量数据和BIM模型库的有关数据生产制造出对应的建筑物模块;将所述建筑物模块送至施工现场,并建造出与所述BIM虚拟空间对应的实物建筑。其能解决施工繁琐、材料浪费大以及维修困难的问题。

Description

一种基于BIM的施工和装修方法 技术领域
本发明涉及建筑领域,尤其涉及一种基于BIM的施工和装修方法。
背景技术
深圳每年产生的建筑垃圾总量都维持在1000万吨左右,其中,建筑装修产生的垃圾大约占13%~15%。
面对如此严重的资源浪费和环境污染现状,在建筑领域引入绿色环保节能技术显得非常必要和紧迫。但现在的施工存在以下弊端:施工较为繁琐,费时费工;(2)施工拆卸不够灵活,且未考虑拆卸回收的功能要求,导致维修困难;(3)施工材料尺寸与实际施工现场的误差大,容易造成材料浪费等等。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种基于BIM的施工方法,其能解决施工繁琐、材料浪费大以及维修困难的问题。
本发明的目的之二在于提供一种装修方法。
本发明的目的之一采用以下技术方案实现:
一种基于BIM的施工方法,其改进之处在于:
通过用以对建筑现场进行扫描的三维数字扫描装置对施工现场进行扫描,以获取所述施工现场的三维点云数据;
将三维数字扫描装置获取的有关施工现场的三维点云数据发送至用以对施工现场进行虚拟建筑设计的虚拟建筑设计系统,并通过所 述虚拟建筑设计系统设计出与施工现场对应的BIM虚拟空间和BIM模型库;
将所述BIM模型库的有关数据发送至用以对所述施工现场进行放样测量的放样测量装置,并由所述放样测量装置对所述施工现场进行放样放线测量,以获取所述施工现场对应的测量数据;
将所述BIM模型库的有关数据、所述放样测量装置得到的有关所述施工现场的测量数据分别发送至用以生产制造建筑物模块的制造控制系统,并由所述制造控制系统根据所述BIM模型库的有关数据、以及所述施工现场的测量数据生产制造出对应的建筑物模块;
将所述建筑物模块送至施工现场,并建造出与所述BIM虚拟空间对应的实物建筑。
优选的,所述的制造控制系统为机械设备,所述的建筑物模块为用于建筑的模块化材料,也即已经预成型的型材,比如已经预成型的墙壁、屋顶、窗户、门等等,通过拼接、搭建等方式建成实物建筑。
本发明的目的之二采用以下技术方案实现:
一种装修方法,其改进之处在于,包括上述任一项的一种基于BIM的施工方法,还包括步骤:
(1)根据装修工程进行BIM设计:
根据装修工程现场的扫描,得到与装修工程现场一致的BIM虚拟空间,根据BIM虚拟空间建立用于施工的BIM模型库;通过BIM模型库的有关数据和放样测量装置对所述装修工程现场进行放样放线和测量,得到测量数据;
(2)通过所述的BIM虚拟空间和测量数据生产装修材料;
(3)通过所述的装修材料来对装修工程进行安装施工。
优选的,所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(11).通过三维数字扫描装置对装修工程现场进行扫描,得到三维点云数据,将所述三维点云数据发送至用以对所述施工现场进行虚拟建筑设计的虚拟建筑设计系统,结合BIM建模技术进行误差校核、修正,得到与现场实际完全一致的BIM虚拟空间,通过BIM虚拟空间进行图纸深化,确定用于设计测量的设备、位置和尺寸的测量方案,以及材料加工图;
(12).通过BIM虚拟空间建立模数化BIM模型库;
(13).通过BIM模型库的有关数据和放样测量装置对所述装修工程现场进行放样放线和测量,得到测量数据。
优选地,所述步骤(13)包括利用数字化测量技术和所述的测量方案,将BIM模型库中的有关数据,通过数字化测量放样放线机器人,在装修工程现场进行自动化放样放线和测量,得到测量数据。
优选的,所述的步骤(2)包括步骤:
(21).通过所述BIM模型库,根据材料特性对应的设计可重复安装拆卸的安装构造技术方案;
(22).通过所述安装构造技术方案、材料加工图和测量数据,统筹装修材料集成化生产的加工数据,根据所述加工数据通过加工机械设备生产出装修材料。
优选的,所述的步骤(3)包括:根据所述安装构造技术方案设计施工机具、辅助工具、控制污染物的产生和排放的措施、现场存储和施工统筹方案和文明施工管理方案,再对装修工程进行装配式安装施工。
优选的,所述的装修方法还包括步骤:
(4).对所述装修材料进行无损拆除回收利用。
优选的,所述的步骤(4)包括:通过所述的安装构造技术方案和装修材料的性质,设计装修材料的拆卸、分类、清理包装、回收和翻新再利用的流程,根据所述流程对所述装修材料进行无损拆除回收利用。
优选的,所述的步骤12包括:
121)对国内外材料的标准模数数据进行收集分析,得到标准模数数据;
122)根据所述材料标准模数数据对BIM虚拟空间中的天花、地面和墙面及装饰构造的规格尺度进行模数化,形成初步装饰设计模数;
123)把初步装饰设计模数通过BIM技术进行可行性验证,得到可行性装饰设计模数;
124)对所述可行性装饰设计模数进行数据实验和优化,得到优化后装饰设计模数;
125)把优化后装饰设计模数用图示、表格和BIM模型表示,形成BIM模型库。
优选的,所述的步骤21包括步骤:
211)对天然材料、型材、复合材料的特性进行分析,设计对应的可重复安装拆卸结构;
212)通过可重复安装拆卸结构和所述BIM模型库,设计出初步安装构造方案;
213)把所述初步安装构造方案通过BIM技术进行可行性验证和 模数化,得到可行性安装构造方案;
214)对可行性安装构造方案进行试验、验证和优化,得到最终的安装构造技术方案。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
其通过三维数字扫描装置对施工现场进行扫描,得到与施工现场一致的BIM虚拟空间,设计尺寸就是现场尺寸,避免因设计尺寸与现场尺寸不一致导致的设计修改、材料尺寸不符、施工返工的各种浪费,效率高,降低了成本;
其建立BIM模型库,能实现冲突检测、设计校核、空间分析、空间优化、空间优化成果协调、专项校核、BIM模型量统计、模拟动画及结论报告等自动功能,代替了大量传统的人工设计操作,大幅度提高了设计效率;
在材料回收环节,其使用所述的流程技术方案对装修材料进行无损拆除回收利用,使拆卸方便,进而维修简单。
附图说明
图1为本发明装修方法的功能流程图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述:
一种基于BIM的施工方法为:
通过用以对建筑现场进行扫描的三维数字扫描装置对施工现场进行扫描,以获取所述施工现场的三维点云数据;
将三维数字扫描装置获取的有关施工现场的三维点云数据发送至用以对施工现场进行虚拟建筑设计的虚拟建筑设计系统,并通过所 述虚拟建筑设计系统设计出与施工现场对应的BIM虚拟空间和BIM模型库;
将所述BIM模型库的有关数据发送至用以对所述施工现场进行放样测量的放样测量装置,并由所述放样测量装置对所述施工现场进行放样放线测量,以获取所述施工现场对应的测量数据;
将所述BIM模型库的有关数据、所述放样测量装置得到的有关所述施工现场的测量数据分别发送至用以生产制造建筑物模块的制造控制系统,并由所述制造控制系统根据所述BIM模型库的有关数据、以及所述施工现场的测量数据生产制造出对应的建筑物模块;
将所述建筑物模块送至施工现场,并建造出与所述BIM虚拟空间对应的实物建筑。
其中,所述的制造控制系统为加工机械设备,所述的建筑物模块为用于建筑的模块化材料。
该方法通过三维数字扫描装置对施工现场进行扫描,得到与施工现场一致的BIM虚拟空间,设计尺寸与现场尺寸基本吻合,避免因设计尺寸与现场尺寸不一致导致的设计修改、材料尺寸不符、施工返工的各种浪费,效率高,降低了成本。
由图1所示,为一种关于上述施工方法的装修方法,包括步骤:
(1)根据装修工程进行BIM设计:
根据装修工程现场的扫描,得到与装修工程现场一致的BIM虚拟空间,根据BIM虚拟空间建立用于施工的BIM模型库;通过BIM模型库的有关数据和放样测量装置对所述装修工程现场进行放样放线和测量,得到测量数据;
(2)通过所述的BIM虚拟空间和测量数据生产装修材料;
(3)通过所述的装修材料来对装修工程进行安装施工。
其中,BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。步骤1中,建立BIM模型库,能实现冲突检测、设计校核、空间分析、空间优化、空间优化成果协调、专项校核、BIM模型量统计、模拟动画及结论自动报告等功能,代替了大量传统的人工设计操作,大幅度提高了设计效率。
本发明的步骤1(BIM设计)具体包括以下步骤:
(11).通过三维数字扫描装置(三维激光扫描仪)对装修工程现场进行扫描,得到三维点云数据,可理解为毛胚数据,将所述毛胚数据发送至用以对所述施工现场进行虚拟建筑设计的虚拟建筑设计系统,结合BIM建模技术(利用计算机软硬件技术,通过建筑信息模型的创建和使用,实现建筑信息有效传递和共享的技术)进行误差校核、修正,控制误差在2mm之内,得到与现场实际完全一致的BIM虚拟空间,通过BIM虚拟空间进行图纸深化,确定用于设计测量设备、位置和尺寸的测量方案、工厂化生产材料加工图;其中通过三维激光扫描仪对装修工程现场进行扫描,得到与装修工程现场一致的BIM虚拟空间,设计尺寸就是现场尺寸,避免因设计尺寸与现场尺寸不一致导致的设计修改、材料尺寸不符、施工返工的各种浪费,效率高,降低了成本;
其中所述的测量方案具体为:
1、审核装修设计图纸、收集装修工程的定位情况,确定测量内 容、测量顺序;
2、根据测量场地情况确定测站数,允许闭合差为±10N(N为测站数);
3、测量确定标高控制点,对装修等的水准点进行复合测量校核;
4、根据标高控制点测设标高控制线;
5、测量确定平面控制线;
6、按测站点位置设定测量设备,选择数字化测量放样放线机器人或数字化全站仪;
7、进行测量操作,获取装修空间尺度的测量数据,存储测量数据。
(12).通过BIM虚拟空间建立模数化BIM模型库,具体包括步骤:
121)对国内外材料的标准模数数据进行收集分析,得到标准模数数据,是基于《建筑模数协调标准》(GB/T50002-13)要求的;
122)根据所述材料标准模数数据对BIM虚拟空间中的天花、地面和墙面及装饰构造的规格尺度进行模数化研究,形成初步装饰设计模数;
123)把初步装饰设计模数通过BIM技术进行可行性验证,得到可行性装饰设计模数;
124)对所述可行性装饰设计模数进行数据实验和优化,得到优化后装饰设计模数;
125)把优化后装饰设计模数用图示、表格和BIM模型表示,形成BIM模型库。
标准模数数据是基于《建筑模数协调标准》(GB/T50002-13)的要求,严格遵守模数协调规则,而建立的标准模数化BIM模型库,以利于装修材料的工厂化生产和装配式施工,大幅度提高BIM设计效率和质量。有效降低设计成本,降低由设计环节造成的材料损耗,降低因设计环节造成的返工等工耗成本;
(13).利用数字化测量技术和所述的测量方案,将BIM模型库中的数字数据,通过数字化测量放样放线机器人,在装修工程现场进行自动化放样放线和测量,得到测量数据。其不需要传统的人工测量,精度高(误差在2mm以内),工效高,直接降低人工成本,大幅度降低因放样放线造成的误差,导致材料和人工损耗。可以理解地,上述测量放样也可以由人来实施。
本发明的步骤2(生产装修材料)具体包括步骤:
(21).通过所述BIM模型库,设计材料可重复安装拆卸的安装构造技术方案,具体包括步骤:
211)对天然材料、型材、复合材料的特性(硬度、防水性、防腐性和密度等等)进行分析和研究,得出可重复安装拆卸材料的研究结果,该研究结果能保证装修材料由工厂标准化生产,增强装修材料的实用性和反复使用性;
其中所述可重复安装拆卸材料的研究结果包括:
一种把装修材料设置在天花、墙面和地面上的安装构件的设计方案,所述的安装构件由适合连接的基材、龙骨、粘性材料和固定件中的一种或几种组成;
对无法直接设置所述安装构件的各种材料的解决方案,该解决方 案包括:把不方便设置安装构件的天然石材加工成适合设置安装构件的复合天然石材板;一般为先将天然石材板打磨后用清水泥浆涂抹一层,然后用水泥砂浆做底层,并夯实、校平,再浇上清水泥浆把石材贴实,再将天然石材板开孔或涂胶来连接安装构件。
对材质容易受损材料的解决方案,该方案包括对容易受损材料的包装防护材料(橡胶、硬木等)和使用水泥沙涂覆固化等;
关于材料重复拆卸利用的工作指引及相关操作规范,主要包括:
1.按安全性、卫生性、经济与节能、环保与可回收的原则综合考虑分析材料的拆卸顺序,如易破损的先拆除,先拆容易掉落的;
2.把拆卸下来的装修材料进行检查,如果有问题再返回工厂进行检修。
212)通过所述研究结果和所述BIM模型库,设计出初步安装构造方案,主要为天花、墙面、地面的初步安装构造方案;
213)把所述初步安装构造方案通过BIM技术进行可行性验证和模数化(标准化的一种形式,以通用性为目的)研究,得到可行性安装构造方案;
214)对可行性安装构造方案进行试验、验证和优化,得到安装构造技术方案;
其中,所述的优化包括以下具体步骤:
第一步,在所述的BIM虚拟空间上,通过BIM技术进行模拟施工,检验可行性安装构造方案的可行性,如果不可行,对方案进行修正,使其可行;
第二步,对可行性安装构造方案通过施工现场进行初步施工试验,对方案的不足进行完善。
综上所述,所述的安装构造技术方案包括:所述安装构件的设计方案,对装修材料可重复安装拆卸的可行性验证方法,以及通过所述安装构件和装修材料去装修天花、墙面和地面的方法。
其安装构造技术方案具有以下技术优势:其通过BIM技术构造技术方案形式简单,安装、拆卸轻松简便;其安装构造技术方案是能适应工业化装修要求的安装构造技术方案,安装调节定位灵活,准确度高。
(22).通过所述安装构造技术方案、工厂化生产材料加工图和测量数据,在施工初期即可统筹所述装修材料集成化生产的加工数据,通过加工机械设备和所述的加工数据结合生产出装修材料,与自动化生产设备形成无缝技术衔接,实现在工厂就已经完成65%以上的装修,较大程度的提高现场装配化程度。
如图1所示,所述步骤22中的装修材料是结合ERP工程管理技术和模块化生产技术(将复杂的生产进行多块的简单化分解,再由分解后的各个模块集成生产的技术),生产出的绿色环保的模数化材料,具有简捷、可调节、快速高效安装的特点,实现将模数化材料产品快速高效固定安装的目的。因为是模数化材料,容易实现无损拆除的功能,重新装修时,可以将模数化材料产品完好无损地拆卸下来。实现无损回收后,经简单处理就可以实现再利用,大幅度提高材料资源的再利用率。
其中所述的模数化材料为:基于《建筑模数协调标准》(GB/T50002-13)的要求对室内天花、地面、墙及构造物装饰面的分割尺寸进行模数化研究,得出室内天花、地面、墙及构造物装饰面分割的最佳模数,再依据该最佳模数确定的材料规格尺寸进行加工生产出的材料。
本发明的步骤3(安装施工)具体包括:通过所述的安装构造技术方案,设计适应此技术方案的施工机具、辅助工具、控制污染物的产生和排放的措施、现场存储和施工统筹方案和文明施工管理方案,再通过ERP工程管理,再对装修工程进行装配式安装施工。因为其装修材料都是根据施工现场而实际决定的,且误差很小,所以其不需要传统的基层板材,节省大量基层板材,效益非常可观。在节约资源、节能减排、保护环境方面具有积极的意义。
在生产装修材料和安装施工中,通过模块化生产技术,根据不同的材料、不同应用部位、使用相应的安装装配与无损拆卸回收结合的技术,设计、生产模数化材料产品,解决了材料生产过程中材料的裁切、饰面处理、边缘拼缝构造、以及装配和无损拆卸模数化材料中的问题。其中的模数化材料包装运输到施工现场后,不需要经过任何加工处理就可以直接安装固定。其同时与ERP工程管理技术相结合,适合工厂化大批量生产的需要,既降低成本又提高了产品的质量和使用寿命,且提高了装配施工效率,也缩短了工期。
本发明还包括步骤4,对所述装修材料进行无损拆除回收利用,具体为:通过所述的安装构造技术方案和装修材料的性质,以节省材 料为基础,设计装修材料的拆卸、分类、清理包装、回收和翻新再利用的流程技术方案,通过所述流程技术方案对所述装修材料进行无损拆除回收利用,拆卸简单,维修方便。
如图1所示,因为装修材料采用绿色环保的模数化材料,所以大部分回收的装修材料有用,又可以拿去加工重新生产出模数化材料,用作维修或装修,其对所述装修材料进行无损拆除回收利用方便,使维修简单;小部分回收的装修材料无用,用作降级回收再利用。其对资源的利用更加高效,实现节能减排,降低建筑装修过程中对环境带来的污染和破坏。
本发明通过标准的模数化BIM模型库、数字化测量放线技术、具有无损拆除功能的安装构造技术、模块化生产技术、ERP工程管理(信息化管理)技术,很好的解决了系统优化设计、材料资源节约、工艺规划、包装运输、高效装配、无损拆卸和回收再利用、报废处理等各个环节中的绿色装修问题。
另外其建立了误差较小接近施工现场的BIM虚拟空间,能模拟出装修与电气、暖通、给排水、消防等各种建筑设计当中的交叉碰撞问题,就可以将这些问题在设计阶段全部解决掉,提高建筑装修中的沟通效率,大幅度降低人工和材料等工程成本。
以下为根据本发明的装修方法在墙面上装修木饰面板的施工方案:
一.施工测量进行BIM设计
1.测量仪器
X130 3D激光扫描仪、天宝BIM放样机器人、激光水准仪、靠尺。
2.制定测量方案
1)运用X130 3D激光扫描仪建立与装修工程一致的扫描坐标系。
2)到现场设站,采用X130 3D激光扫描仪扫描现场空间,获取现场空间的三维点云数据,精度误差控制在2mm之内。
3)通过BIM建模软件将三维点云数据转换为BIM虚拟空间,转换误差控制在2mm之内。
3.深化设计安装方案
1)通过与现场实际空间尺寸完全一致的BIM虚拟空间,运用模数化的BIM木饰面板模型,在BIM虚拟空间的墙面上进行深化排版设计,并进行模拟安装。
2)通过模拟安装后,确定木饰面板符合BIM绿色模数化设计的加工尺寸,生成材料加工图。
3)通过BIM模拟安装后,确定用于可重复安装拆卸的安装构件尺寸,生成加工单。
4.施工放线
1.在模拟安装的BIM虚拟空间设定安装龙骨的建筑控制线和木饰面板安装定位的定位线,而生成BIM放样数据(BIM模型库的有关数据)。
2.利用天宝BIM放样机器人到现场设置测站点,运用软件将BIM放样数据输入天宝BIM放线机器人,进行现场激光投点放样。天宝BIM放样机器人设置的测站点之间的距离应不大于3m。
3.放线人员到现场弹线,利用设置的测站点,将安装龙骨的建筑控制线和木饰面板安装定位线分别在墙面基层(毛坯层)上弹好线,得到测量数据,建筑控制线水平端的相对误差应不大于1mm,建筑控制线垂直端的相对误差应不大于1mm。
二.工厂化加工生产
1.将木饰面板材料加工图、测量数据和安装构件的加工单下单至工厂进行生成加工装修材料。生产过程注意质量跟踪,按批次进行抽检。
2.装修材料(龙骨、木饰面板和安装构件)生产后,在工厂对它们进行预置安装(安装构件设置在木饰面板上),预置安装精度误差控制不大于1mm。
三.施工安装
1.将现场清理干净,保证所有放线清晰明了,不被遮挡。
2.采用安装构造技术方案对装修材料进行预施工安装。
3.将竖向龙骨按设置的建筑控制线安装于墙体,安装过程应随时用靠尺检查,控制安装误差不大于1mm。
4.将横向龙骨安装于竖向龙骨上,安装过程应随时用激光水准仪检查,控制安装误差不大于1mm。
5.将木饰面板按定位线由左至右,由下至上逐块挂装于龙骨上,安装时应随时用激光水准仪或靠尺检查水平和垂直度。
6.再次装修或维修时,通过所述的安装构造技术方案和装修材料的性质,以节省材料为基础,设计装修材料(龙骨、木饰面板和安装 构件)的拆卸、分类、清理包装、回收和翻新再利用的流程技术方案,通过所述流程技术方案对所述装修材料进行无损拆除回收利用,拆卸简单,维修方便。
当然可以通过上述的施工方案对地面的底板或墙面的壁纸等等进行装修施工。
对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

  1. 一种基于BIM的施工方法,其特征在于:
    通过三维数字扫描装置对施工现场进行扫描,以获取所述施工现场的三维点云数据;
    将三维数字扫描装置获取的有关施工现场的三维点云数据发送至用以对所述施工现场进行虚拟建筑设计的虚拟建筑设计系统,并通过所述虚拟建筑设计系统设计出与施工现场对应的BIM虚拟空间和BIM模型库;
    将所述BIM模型库的有关数据发送至用以对所述施工现场进行放样测量的放样测量装置,并由所述放样测量装置对施工现场进行放样放线和测量,以获取所述施工现场对应的测量数据;
    将所述BIM模型库的有关数据、所述放样测量装置得到的有关所述施工现场的测量数据分别发送至用以生产制造建筑物模块的制造控制系统,并由所述制造控制系统根据所述BIM模型库的有关数据、以及施工现场的测量数据生产制造出对应的建筑物模块;
    将所述建筑物模块送至施工现场,并建造出与所述BIM虚拟空间对应的实物建筑。
  2. 根据权利要求1所述的一种基于BIM的施工方法,其特征在于,所述的制造控制系统包括机械设备,所述的建筑物模块为用于建筑的模块化材料。
  3. 一种装修方法,其特征在于,包括步骤:
    (1)根据装修工程进行BIM设计:
    根据对装修工程现场的扫描,得到与装修工程现场一致的BIM虚拟空间,根据BIM虚拟空间建立用于施工的BIM模型库;通过BIM模型库的有关数据和放样测量装置对所述装修工程现场进行放样放线和测量,得到测量数据;
    (2)通过所述的BIM虚拟空间和测量数据生产装修材料;
    (3)使用所述装修材料对待装修工程进行安装施工。
  4. 根据权利要求3所述的一种装修方法,其特征在于,所述的步骤(1)包括以下步骤:
    (11).通过三维数字扫描装置对装修工程现场进行扫描,得到三维点云数据,将所述三维点云数据发送至用以对所述施工现场进行虚拟建筑设计的虚拟建筑设计系统,结合BIM建模技术进行误差校核、修正,得到与现场实际基本一致的BIM虚拟空间,通过BIM虚拟空间进行图纸深化,确定用于设计测量的设备、位置和尺寸的测量方案,以及材料加工图;
    (12).通过BIM虚拟空间建立模数化BIM模型库;
    (13).通过BIM模型库的有关数据和放样测量装置对所述装修工程现场进行放样放线和测量,得到测量数据。
  5. 根据权利要求4所述的一种装修方法,其特征在于,所述步骤(13)包括利用数字化测量技术和所述的测量方案,将BIM模型库中的有关数据,通过数字化测量放样放线机器人,在装修工程现场进行自动化放样放线和测量,得到测量数据。
  6. 根据权利要求4所述的一种装修方法,其特征在于,所述的步骤(2)包括步骤:
    (21).通过所述BIM模型库,根据材料特性对应地设计可重复安装拆卸的安装构造技术方案;
    (22).通过所述安装构造技术方案、材料加工图和测量数据,统筹装修材料集成化生产的加工数据,根据所述加工数据通过加工机械 设备生产出装修材料。
  7. 根据权利要求6所述的一种装修方法,其特征在于,所述的步骤(3)包括:根据所述安装构造技术方案设计施工机具、辅助工具、控制污染物的产生和排放的措施、现场存储和施工统筹方案和文明施工管理方案,再对装修工程进行装配式安装施工。
  8. 根据权利要求7所述的一种装修方法,其特征在于,所述的装修方法还包括步骤:
    (4).对所述装修材料进行无损拆除回收利用。
  9. 根据权利要求8所述的一种装修方法,其特征在于,所述的步骤(4)包括:通过所述的安装构造技术方案和装修材料的性质,设计装修材料的拆卸、分类、清理包装、回收和翻新再利用的流程,根据所述流程对所述装修材料进行无损拆除回收利用。
  10. 根据权利要求4所述的一种装修方法,其特征在于,所述的步骤12包括:
    121)对国内外材料的标准模数数据进行收集分析,得到标准模数数据;
    122)根据所述材料标准模数数据对BIM虚拟空间中的天花、地面和墙面及装饰构造的规格尺度进行模数化,形成初步装饰设计模数;
    123)把初步装饰设计模数通过BIM技术进行可行性验证,得到可行性装饰设计模数;
    124)对所述可行性装饰设计模数进行数据实验和优化,得到优化后装饰设计模数;
    125)把优化后装饰设计模数用图示、表格和BIM模型表示,形成BIM模型库。
  11. 根据权利要求6所述的一种装修方法,其特征在于,所述的步骤21包括步骤:
    211)对天然材料、型材、复合材料的特性进行分析,设计对应的可重复安装拆卸结构;
    212)通过可重复安装拆卸结构和所述BIM模型库,设计出初步安装构造方案;
    213)把所述初步安装构造方案通过BIM技术进行可行性验证和模数化,得到可行性安装构造方案;
    214)对可行性安装构造方案进行试验、验证和优化,得到最终的安装构造技术方案。
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