思南路旧房BIM多维技术在古建筑群改造中的应用

上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司（简称为“现代建设咨询”）是上海现代建筑设计（集团）有限公司全资子公司，是集团旗下从事建筑设计、工程咨询、工程总承包的专业子公司，具有设计甲级、设计施工总承包一级、工程咨询甲级等各类资质15项，覆盖项目建设全过程。公司将依托集团技术和品牌优势，坚持三位一体，互补互进的原则，融合、集成各部门在设计、咨询、施工领域的丰富经验及专业成就，打造基于设计、咨询、施工三位一体全过程优势的专项建筑EPC特色品牌，致力于成为国内建筑行业领先的品牌型公司。案例：思南路旧房改造——多维技术在古建筑群改造中的应用相关软件及解决决方案：AuutodesskRevvitArrchiteectureeAutoddeskRRevitStruccture

AutoddeskRRevitMEPAuutodesskEcootectAnalyysisAuutodesskNavvisWorrksAuttodeskkInveentorAAutodeeskDeesignRevieewAutooCADCCivil3DAuttodeskkBIM3600客户感言：公司司这两年在BBIM方面投投入很大，发发展的决心也也很强，这两两年也越来越越多的项目开开始上BIMM平台，既有有公司方面的的主观意愿，也也由于业主方方面给予的压压力。——上海现代建建筑设计集团团工程建设咨咨询有限公司司

董事长长

夏冰思南路项目的实实践并成功，帮帮助我们完善善了应对这类类型项目所需需要的先进技技术，积累了了项目经验，使使我们把控这这种类型项目目的能力变的的更强。——上海现代建建筑设计集团团工程建设咨咨询有限公司司

总工程程师

朱盛盛波历史保护建筑的的难点在于数数据采集，三三维激光扫描描技术保证了了原始设计的的准确，又根根据扫描的点点云数据创建建了Reviit模型，保保留了原始数数据的完整，思思南路旧房改改造项目可以以算是历史保保护建筑修缮缮项目的里程程碑案例。——上海现代建建筑设计集团团工程建设咨咨询有限公司司

副总工工程师

吕吕芳思南路这种古建建筑改造项目目，对我们设设计师来说一一直以来就是是难题，而最最难的部分就就是原始数据据不准确，激激光扫描与BBIM技术的的结合有效的的解决了这个个问题。——上海现代建建筑设计集团团工程建设咨咨询有限公司司

副主任任工程师

李卫东我们一直在拓展展应用BIMM技术，也在在其他项目中中应用过激光光扫描技术，还还有些项目需需要用虚拟现现实技术，但但是思南路历历史保护建筑筑改造的特殊殊需求，使我我们将这些技技术与手段在在实际项目中中综合的运用用了一次，应应该说效果还还不错。——上海现代建建筑设计集团团工程建设咨咨询有限公司司研发部

工程师

杨家跃案例正文：思南路旧房———多维技术在在古建筑群改改造中的应用用项目概况一条可可以追溯到上上世纪20年年代的历史老老街思南路，正正是“思南公公馆”的来源源，也因为它它的诞生，复复兴了历史的的流金岁月，也也启发着城市市改造的新方方式。思南公公馆北临环境境优雅的复兴兴中路和复兴兴公园，中山山故居，中国国共产党上海海办事处“周周公馆”设立立于此，近代代历史名人柳柳亚子、梅兰兰芳先后在此此居住。东靠靠交通便捷的的重庆南路，静静谧的思南路路贯穿其中。作作为上海成片片花园住宅最最集中的区域域之一，思南南路可谓占尽尽天机。思南路改造由447#和488#地块两部部分组成，项项目由法国夏夏邦杰建筑设设计咨询公司司完成方案设设计，现代设设计集团江欢欢成建筑设计计有限公司完完成深化设计计。目前477#地块地上上建筑面积110425平平方米，地下下建筑面积223000平平方米，目前前已经建成投投入使用；448#地块由由11栋老建建筑组成，对对其改造正在在进行中。图1思南路夜夜景总体实施流程在在思南路古建建筑群改造项项目中，现代代建设咨询通通过多次尝试试总结出一套套结合多维技技术（三维扫扫描技术、BBIM技术、虚虚拟现实与GGIS结合）解解决旧房改造造疑难问题的的全过程解决决方案，极大大地提高了工工作效率和质质量。在思南路古建筑筑群改造项目目中，现代建建设咨询的多多维技术的实实施流程是这这样的：首先先通过三维扫扫描仪记录历历史建筑三维维信息，并借借助逆向工程程手段生成模模型，这样的的好处是比传传统测绘手段段方便、快捷捷。然后通过过三维扫描模模型与BIMM模型比对，快快速发现改造造前后的不同同，管线综合合更加切合实实际，保证对对旧建筑的保保护。最后导导出三维扫描描和BIM模模型数据信息息到自主开发发的VR系统统中，并结合合GIS，提提供客户浸入入式的展示体体验和信息互互动。图2多维技术术实施流程图图三维扫描技术在在旧房改造中中的应用1、三三维激光扫描描技术介绍三三维激光扫描描技术是国际际上近期发展展的一项高新新技术。目前前三维激光扫扫描仪在工程程领域中广泛泛应用，该技技术通过高速速激光测距原原理，瞬时测测得空间三维维坐标值，获获取空间点云云数据。和传传统测绘技术术相比，三维维扫描技术最最大的优点是是更快速，更更精确，更真真实地还原被被测对象的原原形原貌。对对进行后续环环节的工作开开展提供了准准确详实的数数据支撑，能能显著提高后后续工作的效效率和质量。图3激光扫描描仪2、三维激光扫扫描应用流程程现代建设咨咨询一直对三三维激光扫描描技术的应用用前景非常看看好。其之前前在南京路上上海第一食品品改造项目与与嘉兴太湖明明珠酒店项目目都已经有过过成功的应用用经验。针对对该项目大型型历史保护建建筑群改造的的性质，现代代建设咨询立立刻想到了三三维激光扫描描，并根据实实际情况制定定了激光扫描描的流程。第第一步，配合合三维扫描服服务公司，进进行现场的激激光扫描工作作；第二步，对对扫描得到的的数据进行处处理，使之能能够导入BIIM软件；第第三步，根据据现有图纸建建立BIM模模型；第四步步，整合BIIM模型和激激光扫描，优优化BIM模模型。图4三维激光光扫描流程图图3、现场数据采采集与后期处处理相对于传传统的测绘，三三维激光扫描描不仅大量节节约时间与人人力，而且采采集的点云数数据可以直接接生成三维点点云模型，作作为电子数据据永久存档。图5现场采集集

图图6扫描数数据模型扫描出来的数据据模型不仅外外形与实物一一样，其包含含所有的几何何信息也与实实物完全一致致。比如下图图，通过测量量点云数据中中点之间的距距离，获取该该门的实际高高度和宽度。图7点云模型型中测量数据据三维点云数据可可以导入到AAutoCAAD、AuttodeskkReviit等软件中中，进行后续续的处理与加加工，并且可可以在AuttodeskkReviit中通过捕捕捉点直接绘绘制生成几何何体。图8点云数据据模型图9AutoodeskRevitt中生成实体体模型BIM技术在旧旧房改造中的的应用1、BBIM技术应应用流程上文文已经提到了了一些点云数数据在AuttodeskkReviit中的处理理，应该说在在AutoddeskRRevit2012及及以后的版本本中，与激光光扫描的点云云数据的兼容容与结合做的的是相当不错错的。BIMM技术与点云云数据结合应应用的流程并并不复杂。第第一步，根据据施工图构建建建筑、结构构、设备专业业的BIMM模型；第二二步，进行BBIM模型各各个专业之间间的碰撞检测测及管线综合合；第三步，把把BIM模型型和三维扫描描得到的点云云模型结合；；第四步，根根据三维点云云模型检测BBIM模型对对老建筑改造造的影响及可可实施性，并并修正BIMM模型。图10BIMM技术及与点点与数据结合合应用流程图图2、项目BIMM模型的创建建与应用BIIM模型可以以说是整个项项目中多维技技术运用的核核心，起到承承前启后的作作用，并保持持数据链的完完整。图11地块上上改造好的建建筑模型及单单独的建筑模模型由于AutoddeskRRevit模模型还要承担担后期虚拟现现实数据源的的任务，因此此模型的详细细程度要求非非常高，以保保证在后期能能达到虚拟展展示的效果。图12建筑模型型细部优化设计是BIIM技术中一一项最基本的的应用，而在在思南路古建建筑群改造项项目中还不仅仅仅停留在对对传统二维施施工图的错漏漏碰缺进行检检测。对于历历史保护建筑筑的改造，法法律与规范方方面有非常严严格要求，特特别是外立面面与屋顶，要要求尽量要与与古建筑的风风貌保持一致致，做到修旧旧如旧，因此此结合三维扫扫描的点云数数据检查模型型与实际建筑筑的吻合程度度也是一项重重要的工作内内容。图13碰撞检检测报告图14比较BBIM模型与与被建筑点云云原型的吻合合程度3、逆向工程在在本项目中，业业主方也非常常希望将那些些有着丰富历历史文化韵味味的部件与构构件尽量传承承下来，或者者重新还原。基基于这样的出出发点，我们们需要对点云云数据进行逆逆向工程的处处理，完成扫扫描数据复杂杂曲面形体的的绘制工作。通通过点云数据据生成的实体体模型，可以以为以后文物物的恢复工作作提供完整的的数据信息，并并且还可运用用到虚拟现实实中，完美体体现出改造完完成后修旧如如旧的效果。图15根据点云云生成实体模模型VR与GIS在在项目展示中中的应用思南南路为上海市市中心最繁华华又有底蕴的的地段，业主主在营销方面面也别出心裁裁，希望客户户不用来到现现场，即能完完整感受到这这些古建筑的的人文气息与与奢华装修。要要完成这个目目标需要科技技与艺术的完完美结合。在在这个项目中中，我们将BBIM模型数数据导出到虚虚拟漫游程序序中，从而提提供用户真实实的浸入式体体验。客户可可以远在万里里，通过电脑脑与鼠标进行行交互式的体体验。图16VR虚虚拟漫游总结古建保护与与设计改造在在业内一直备备受关注，但但苦于没有找找到一个好的的方法和途径径对古建的现现状进行真实实完整的现场场数据采集，而而无法做到真真正意义上的的保护与设计计。然而，思思南路旧房改改造项目却做做到了这一点点，三维激光