近年来,随着经济与技术的发展,人们在建筑形式上的审美要求不断提升,各类复杂造型建筑体应运而生。其中建筑幕墙铝单板在幕墙中大量用于复杂异形的表现,需要采集现场实地数据信息,结合设计方案与加工工艺深化落地。这一形势发展使得可靠且高效的测量手段显得尤为重要。
重庆新西亚铝业集团总结长期以来的项目实践经验,结合测量行业与装备制造的前沿科学技术,提出运用无人机贴近摄影测量技术于铝幕墙行业的方案。
贴近摄影测量
贴近摄影测量是航测科学发展形成的一个新兴子类学科,其基于现阶段我国领先的无人机技术所带来的平台优势,并结合计算机图形科学和测量控制学技术,可利用摄影影像在计算机端进行较高精度逆向建模。相比于现有的测量手段,其具有高自由度、高性价比和高效率,且精度可控的优势。
我司铝科技事业部自2024年以来,投入精力与物力对这一技术在幕墙领域的运用可行性开展探索研究,经过多次实测案例的经验与技术总结,开创性地将这一技术运用于幕墙结构主体测量复核中,为幕墙装饰项目落地施工与后续铝板材料加工制造提供了可靠且高效的实测信息保障。
项目运用案例
2024年末,我司铝科技事业部将这一技术正式运用到实际项目中,并结合激光全站仪测量数据比对验证精度,最终实现了较高精度地还原现场主体结构信息,并为后续现场施工与材料组织提供了极大的助力。
本项目为某市城区重建跨河大桥,桥上部主体钢结构需全部使用铝单板包裹装饰,同时建设单位要求务必在春节前完成全部装饰安装工作,迎接返乡高峰期人员的到来。我司在承接这一任务时桥梁钢结构主体还未施工完成,需要在测量深化阶段同步龙骨施工与材料制作。
图1,还在吊装施工中的现场桥体钢结构
由于项目任务时间紧急,为了避免测量过程中的遗漏等原因造成的返工,我们采取了激光全站仪测量钢拱轮廓,选取其中部分点位作为控制点来开展贴近摄影测量。从前期布置坐标系控制点,到后续完成无人机自主拍摄,整个工作流程仅耗时一天,共获取近百个测量点和1700多张摄影图像。
图2,测量过程中布设的控制点标志
在取得相关测量信息后,通过专业的数据处理软件,将全站仪测量坐标系与摄影图像生成的逆向模型整合到一个模型中,用以计算验证成果模型测量精度。
图3,逆向模型与控制点
经过软件自动计算得出的数据,摄影测量生成的模型与全站仪测量控制点之间最大误差不到0.015米,用于前期龙骨和面板放样深化完全可行。
图4,各控制点与全站仪测量数据偏差
在获取了可靠现场实景三维模型后,我们又将其转换为点云模型导入专业的幕墙建模软件,开展进一步的深化工作。期间通过直观的三维模型,发现了因场地限制导致的钢结构制作偏差,根据钢结构实际形变调整了原设计方案断面尺寸,并给现场反馈了具体的龙骨制作与控制信息。
图5,点云模型及其细节
图6,钢结构垂度与直线偏差
图7,深化模型
图8,现场完工
总结
经过这个项目的实践运用,进一步证明了贴近摄影测量完全可以运用在异形幕墙项目的前期结构基础测量复测,直观地获取现场实际情况与设计方案偏差,给后续的生产活动提供准确的参照依据。将这一技术与BIM工作流相结合,打通模型与实地信息的链接方法,更能够高效地助推幕墙行业的智能制造。
创新利用无人机成像技术获取建模数据,是项目实施中的重要实践,对于推动集团公司的信息化、数字化和智能化建设具有重要的指导意义。未来,我们将进一步挖掘无人机成像技术的智能化潜力,使其在铝幕墙板项目的测量与设计工作中发挥更大作用。同时,持续推动集团公司的技术创新工作提档升级,让智能化技术为“客户至上、精准服务”的服务理念赋能增效,创造更多价值。