思南路舊房BIM多維技術(shù)在古建筑群改造中的應(yīng)用

1、上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計集團工程建設(shè)咨詢有限公司（簡稱為“現(xiàn)代建設(shè)咨詢”）是上海現(xiàn)代建筑設(shè)計（集團）有限公司全資子公司，是集團旗下從事建筑設(shè)計、工程咨詢、工程總承包的專業(yè)子公司，具有設(shè)計甲級、設(shè)計施工總承包一級、工程咨詢甲級等各類資質(zhì)15項，覆蓋項目建設(shè)全過程。公司將依托集團技術(shù)和品牌優(yōu)勢，堅持三位一體，互補互進的原則，融合、集成各部門在設(shè)計、咨詢、施工領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗及專業(yè)成就，打造基于設(shè)計、咨詢、施工三位一體全過程優(yōu)勢的專項建筑EPC特色品牌，致力于成為國內(nèi)建筑行業(yè)領(lǐng)先的品牌型公司。案例：思南路舊房改造多維技術(shù)在古建筑群改造中的應(yīng)用相關(guān)軟件及解決方案：Autodesk Revit Architect

2、ureAutodesk Revit StructureAutodesk Revit MEPAutodesk Ecotect AnalysisAutodesk NavisWorksAutodesk InventorAutodesk Design ReviewAutoCAD Civil 3DAutodesk HYPERLINK / BIM360客戶感言：公司這這兩年在在 HYPERLINK / BIMM方面投投入很大大，發(fā)展展的決心心也很強強，這兩兩年也越越來越多多的項目目開始上上BIMM平臺，既既有公司司方面的的主觀意意愿，也也由于業(yè)業(yè)主方面面給予的的壓力。上?，F(xiàn)現(xiàn)代建筑筑設(shè)計集集團工程程建設(shè)咨

3、咨詢有限限公司 董事事長 夏冰思南路項目目的實踐踐并成功功，幫助助我們完完善了應(yīng)應(yīng)對這類類型項目目所需要要的先進進技術(shù)，積積累了項項目經(jīng)驗驗，使我我們把控控這種類類型項目目的能力力變的更更強。上?，F(xiàn)現(xiàn)代建筑筑設(shè)計集集團工程程建設(shè)咨咨詢有限限公司 總工工程師 朱盛盛波歷史保護建建筑的難難點在于于數(shù)據(jù)采采集，三三維激光光掃描技技術(shù)保證證了原始始設(shè)計的的準(zhǔn)確，又又根據(jù)掃掃描的點點云數(shù)據(jù)據(jù)創(chuàng)建了了Revvit模模型，保保留了原原始數(shù)據(jù)據(jù)的完整整，思南南路舊房房改造項項目可以以算是歷歷史保護護建筑修修繕項目目的里程程碑案例例。上?，F(xiàn)現(xiàn)代建筑筑設(shè)計集集團工程程建設(shè)咨咨詢有限限公司 副總總工程師師 呂芳芳思

4、南路這種種古建筑筑改造項項目，對對我們設(shè)設(shè)計師來來說一直直以來就就是難題題，而最最難的部部分就是是原始數(shù)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)準(zhǔn)確，激激光掃描描與 HYPERLINK / BIIM技術(shù)術(shù)的結(jié)合合有效的的解決了了這個問問題。上?，F(xiàn)現(xiàn)代建筑筑設(shè)計集集團工程程建設(shè)咨咨詢有限限公司 副主主任工程程師 李衛(wèi)東東我們一直在在拓展應(yīng)應(yīng)用 HYPERLINK / BIIM技術(shù)術(shù)，也在在其他項項目中應(yīng)應(yīng)用過激激光掃描描技術(shù)，還還有些項項目需要要用虛擬擬現(xiàn)實技技術(shù)，但但是思南南路歷史史保護建建筑改造造的特殊殊需求，使使我們將將這些技技術(shù)與手手段在實實際項目目中綜合合的運用用了一次次，應(yīng)該該說效果果還不錯錯。上海現(xiàn)現(xiàn)代建筑筑設(shè)計

5、集集團工程程建設(shè)咨咨詢有限限公司研研發(fā)部 工程程師 楊家躍躍案例正文：思南路舊房房多維維技術(shù)在在古建筑筑群改造造中的應(yīng)應(yīng)用項目概況一一條可以以追溯到到上世紀(jì)紀(jì)20年代代的歷史史老街思思南路，正正是“思南公公館”的來源源，也因因為它的的誕生，復(fù)復(fù)興了歷歷史的流流金歲月月，也啟啟發(fā)著城城市改造造的新方方式。思思南公館館北臨環(huán)環(huán)境優(yōu)雅雅的復(fù)興興中路和和復(fù)興公公園，中中山故居居，中國國共產(chǎn)黨黨上海辦辦事處“周公館館”設(shè)立于于此，近近代歷史史名人柳柳亞子、梅梅蘭芳先先后在此此居住。東東靠交通通便捷的的重慶南南路，靜靜謐的思思南路貫貫穿其中中。作為為上海成成片花園園住宅最最集中的的區(qū)域之之一，思思南路可可

6、謂占盡盡天機。思南路改造造由477#和48#地塊兩兩部分組組成，項項目由法法國夏邦邦杰建筑筑設(shè)計咨咨詢公司司完成方方案設(shè)計計，現(xiàn)代代設(shè)計集集團江歡歡成建筑筑設(shè)計有有限公司司完成深深化設(shè)計計。目前前47#地塊地地上建筑筑面積1104225平方方米，地地下建筑筑面積2230000平方方米，目目前已經(jīng)經(jīng)建成投投入使用用；488#地塊塊由111棟老建建筑組成成，對其其改造正正在進行行中。圖1 思南南路夜景景總體實施流流程在思思南路古古建筑群群改造項項目中，現(xiàn)現(xiàn)代建設(shè)設(shè)咨詢通通過多次次嘗試總總結(jié)出一一套結(jié)合合多維技技術(shù)（三三維掃描描技術(shù)、BIM技術(shù)、虛擬現(xiàn)實與GIS結(jié)合）解決舊房改造疑難問題的全過程解決

7、方案，極大地提高了工作效率和質(zhì)量。在思南路古古建筑群群改造項項目中，現(xiàn)現(xiàn)代建設(shè)設(shè)咨詢的的多維技技術(shù)的實實施流程程是這樣樣的：首首先通過過三維掃掃描儀記記錄歷史史建筑三三維信息息，并借借助逆向向工程手手段生成成模型，這這樣的好好處是比比傳統(tǒng)測測繪手段段方便、快快捷。然然后通過過三維掃掃描模型型與BIIM模型型比對，快快速發(fā)現(xiàn)現(xiàn)改造前前后的不不同，管管線綜合合更加切切合實際際，保證證對舊建建筑的保保護。最最后導(dǎo)出出三維掃掃描和BBIM模模型數(shù)據(jù)據(jù)信息到到自主開開發(fā)的VVR系統(tǒng)統(tǒng)中，并并結(jié)合GGIS，提提供客戶戶浸入式式的展示示體驗和和信息互互動。圖2 多維維技術(shù)實實施流程程圖三維掃描技技術(shù)在舊舊房

8、改造造中的應(yīng)應(yīng)用1、三維維激光掃掃描技術(shù)術(shù)介紹三三維激光光掃描技技術(shù)是國國際上近近期發(fā)展展的一項項高新技技術(shù)。目目前三維維激光掃掃描儀在在工程領(lǐng)領(lǐng)域中廣廣泛應(yīng)用用，該技技術(shù)通過過高速激激光測距距原理，瞬瞬時測得得空間三三維坐標(biāo)標(biāo)值，獲獲取空間間點云數(shù)數(shù)據(jù)。和和傳統(tǒng)測測繪技術(shù)術(shù)相比，三三維掃描描技術(shù)最最大的優(yōu)優(yōu)點是更更快速，更更精確，更更真實地地還原被被測對象象的原形形原貌。對對進行后后續(xù)環(huán)節(jié)節(jié)的工作作開展提提供了準(zhǔn)準(zhǔn)確詳實實的數(shù)據(jù)據(jù)支撐，能能顯著提提高后續(xù)續(xù)工作的的效率和和質(zhì)量。圖3 激光光掃描儀儀2、三維激激光掃描描應(yīng)用流流程現(xiàn)代代建設(shè)咨咨詢一直直對三維維激光掃掃描技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用前景非非?？?/p>

9、好好。其之之前在南南京路上上海第一一食品改改造項目目與嘉興興太湖明明珠酒店店項目都都已經(jīng)有有過成功功的應(yīng)用用經(jīng)驗。針針對該項項目大型型歷史保保護建筑筑群改造造的性質(zhì)質(zhì)，現(xiàn)代代建設(shè)咨咨詢立刻刻想到了了三維激激光掃描描，并根根據(jù)實際際情況制制定了激激光掃描描的流程程。第一一步，配配合三維維掃描服服務(wù)公司司，進行行現(xiàn)場的的激光掃掃描工作作；第二二步，對對掃描得得到的數(shù)數(shù)據(jù)進行行處理，使使之能夠夠?qū)隑BIM軟軟件；第第三步，根根據(jù)現(xiàn)有有圖紙建建立BIIM模型型；第四四步，整整合BIIM模型型和激光光掃描，優(yōu)優(yōu)化BIIM模型型。圖4 三維維激光掃掃描流程程圖3、現(xiàn)場數(shù)數(shù)據(jù)采集集與后期期處理相相對于傳傳

10、統(tǒng)的測測繪，三三維激光光掃描不不僅大量量節(jié)約時時間與人人力，而而且采集集的點云云數(shù)據(jù)可可以直接接生成三三維點云云模型，作作為電子子數(shù)據(jù)永永久存檔檔。圖5 現(xiàn)場場采集 圖圖6 掃描描數(shù)據(jù)模模型掃描出來的的數(shù)據(jù)模模型不僅僅外形與與實物一一樣，其其包含所所有的幾幾何信息息也與實實物完全全一致。比比如下圖圖，通過過測量點點云數(shù)據(jù)據(jù)中點之之間的距距離，獲獲取該門門的實際際高度和和寬度。圖7 點云云模型中中測量數(shù)數(shù)據(jù)三維點云數(shù)數(shù)據(jù)可以以導(dǎo)入到到AuttoCAAD、Auttodeesk Revvit等等軟件中中，進行行后續(xù)的的處理與與加工，并并且可以以在Auutoddeskk Reevitt中通過過捕捉點點

11、直接繪繪制生成成幾何體體。圖8 點云云數(shù)據(jù)模模型圖9 Auutoddeskk Reevitt中生成成實體模模型BIM技術(shù)術(shù)在舊房房改造中中的應(yīng)用用1、BIMM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用流程程上文已已經(jīng)提到到了一些些點云數(shù)數(shù)據(jù)在Auttodeesk Revvit中中的處理理，應(yīng)該該說在AAutoodessk RReviit 220122及以后后的版本本中，與與激光掃掃描的點點云數(shù)據(jù)據(jù)的兼容容與結(jié)合合做的是是相當(dāng)不不錯的。BBIM技技術(shù)與點點云數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)合應(yīng)應(yīng)用的流流程并不不復(fù)雜。第第一步，根根據(jù)施工工圖構(gòu)建建建筑、結(jié)結(jié)構(gòu)、設(shè)設(shè)備專業(yè)業(yè)的 BBIM模模型；第第二步，進進行BIIM模型型各個專專業(yè)之間間的碰撞撞檢測及

12、及管線綜綜合；第第三步，把把BIMM模型和和三維掃掃描得到到的點云云模型結(jié)結(jié)合；第第四步，根根據(jù)三維維點云模模型檢測測BIMM模型對對老建筑筑改造的的影響及及可實施施性，并并修正BBIM模模型。圖10 BBIM技技術(shù)及與與點與數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)合合應(yīng)用流流程圖2、項目BBIM模模型的創(chuàng)創(chuàng)建與應(yīng)應(yīng)用BIIM模型型可以說說是整個個項目中中多維技技術(shù)運用用的核心心，起到到承前啟啟后的作作用，并并保持數(shù)數(shù)據(jù)鏈的的完整。圖11 地地塊上改改造好的的建筑模模型及單單獨的建建筑模型型由于Auttodeesk Revvit模模型還要要承擔(dān)后后期虛擬擬現(xiàn)實數(shù)數(shù)據(jù)源的的任務(wù)，因因此模型型的詳細細程度要要求非常常高，以以保證

13、在在后期能能達到虛虛擬展示示的效果果。圖12建筑筑模型細細部優(yōu)化設(shè)計是是BIMM技術(shù)中中一項最最基本的的應(yīng)用，而而在思南南路古建建筑群改改造項目目中還不不僅僅停停留在對對傳統(tǒng)二二維施工工圖的錯錯漏碰缺缺進行檢檢測。對對于歷史史保護建建筑的改改造，法法律與規(guī)規(guī)范方面面有非常常嚴(yán)格要要求，特特別是外外立面與與屋頂，要要求盡量量要與古古建筑的的風(fēng)貌保保持一致致，做到到修舊如如舊，因因此結(jié)合合三維掃掃描的點點云數(shù)據(jù)據(jù)檢查模模型與實實際建筑筑的吻合合程度也也是一項項重要的的工作內(nèi)內(nèi)容。圖13 碰碰撞檢測測報告圖14 比比較BIIM模型型與被建建筑點云云原型的的吻合程程度3、逆向工工程在本本項目中中，業(yè)主

14、主方也非非常希望望將那些些有著豐豐富歷史史文化韻韻味的部部件與構(gòu)構(gòu)件盡量量傳承下下來，或或者重新新還原?；谶@樣樣的出發(fā)發(fā)點，我我們需要要對點云云數(shù)據(jù)進進行逆向向工程的的處理，完完成掃描描數(shù)據(jù)復(fù)復(fù)雜曲面面形體的的繪制工工作。通通過點云云數(shù)據(jù)生生成的實實體模型型，可以以為以后后文物的的恢復(fù)工工作提供供完整的的數(shù)據(jù)信信息，并并且還可可運用到到虛擬現(xiàn)現(xiàn)實中，完完美體現(xiàn)現(xiàn)出改造造完成后后修舊如如舊的效效果。圖15根據(jù)據(jù)點云生生成實體體模型VR與GIIS在項項目展示示中的應(yīng)應(yīng)用思南南路為上上海市中中心最繁繁華又有有底蘊的的地段，業(yè)業(yè)主在營營銷方面面也別出出心裁，希希望客戶戶不用來來到現(xiàn)場場，即能能完整感感受到這這些古建建筑的人人文氣息息與奢華華裝修。要要完成這這個目標(biāo)標(biāo)需要科科技與藝藝術(shù)的完完美結(jié)合合。在這這個項目目中，我我們將BBIM模模型數(shù)據(jù)據(jù)導(dǎo)出到到虛擬漫漫游程序序中，從從而提供供用戶真真實的浸浸入式體體驗?？涂蛻艨梢砸赃h在萬萬里，通通過電腦腦與鼠標(biāo)標(biāo)進行交交互式的的體驗。圖16 VVR虛擬擬漫游總結(jié)古建保保護與設(shè)設(shè)計改造造在業(yè)內(nèi)內(nèi)一直備備受關(guān)注注，但苦苦于沒有有找到一一個好的的方法和和途徑對對古建的的現(xiàn)狀進進行真實實完整的的現(xiàn)場數(shù)數(shù)據(jù)采集集，而無無法做到到真正意意義上的的保護與與設(shè)計。然然而，思思南路