一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法及数字化系统与流程

allin2025-09-13  38


本发明涉及建筑工程,具体为一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法及数字化系统。


背景技术:

1、随着现代建筑业的发展,建筑装饰已成为提升建筑美观度和功能性的关键环节。然而,传统的建筑装饰施工方法存在许多不足之处,难以满足当前复杂多变的设计需求和高效高质的施工要求。

2、目前,传统建筑装饰施工方法主要依赖于手工操作和现场施工,这些方法存在以下几个方面的缺陷:

3、1.施工效率低:传统施工方法依赖大量人工操作,工序繁琐且耗时,难以满足现代建筑装饰工程对工期的严格要求。施工现场需要进行大量的测量、切割和调整工作,导致施工效率低下。

4、2.施工精度差:由于依赖人工操作,施工精度难以保证,特别是在处理复杂形状和高精度要求的装饰构件时,容易出现尺寸偏差和安装误差,影响装饰效果和结构安全。

5、3.质量控制难:传统施工方法缺乏系统的质量控制手段,质量检测主要依赖人工经验,难以实现全过程的质量监控和管理,容易导致施工质量参差不齐,返工率高。

6、4.信息化程度低:传统施工方法的信息化程度低,施工数据主要依赖手工记录和管理,信息传递和共享效率低下,难以实现施工过程的全面数字化管理。

7、为了解决上述问题,近年来建筑行业逐渐引入了数字化技术和智能化设备,推动建筑装饰施工的现代化。已有的数字化施工方法主要包括以下几类:

8、计算机辅助设计(cad):利用cad软件进行建筑装饰构件的设计和绘图,生成详细的三维模型和施工图纸,提高设计精度和效率。

9、建筑信息模型(bim):bim技术通过建立建筑全生命周期的信息模型,实现设计、施工、运维等阶段的数据共享和协同工作,提高项目管理效率和施工质量。

10、数控设备:利用数控机床、激光切割机和3d打印机等设备进行建筑装饰构件的自动化制造,提高制造精度和效率,减少人工误差。

11、增强现实(ar)和全息投影:ar和全息投影技术通过在施工现场投射三维模型的定位信息,辅助施工人员进行准确定位和安装,提高施工精度和效率。

12、尽管这些数字化技术在一定程度上改善了传统施工方法的缺陷,但目前的数字化施工方法和系统仍然存在以下不足:

13、系统集成度低:现有的数字化施工技术和设备多为单一功能,缺乏系统集成,难以实现设计、制造、安装、监控全过程的无缝衔接和协同工作。

14、实时监控和反馈不足:现有的监控手段多为事后检测,缺乏实时监控和反馈机制,无法及时发现和纠正施工过程中的偏差和问题。

15、智能化水平有限:现有的数字化施工系统多为辅助工具,智能化水平有限,缺乏自主决策和优化能力,难以实现施工过程的自动化和智能化管理。

16、因此,亟需一种集成度高、实时监控和反馈能力强、智能化水平高的建筑装饰构件数字化建造辅助施工方法及系统,以提高施工效率、精度和质量,实现建筑装饰施工的全面数字化和智能化。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种集成度高、实时监控和反馈能力强、智能化水平高的建筑装饰构件数字化建造辅助施工方法及系统。其目的是提高施工效率、建筑装饰的质量和精度,以紧跟目前建造装饰行业全面数字化和智能化的发展趋势,满足数字化装饰和智能化装饰的目标。

2、基于上述发明目的,本发明首先提出了的一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法,包括以下步骤:

3、a)通过计算机辅助设计(cad)软件进行建筑装饰构件的数字化设计,生成三维模型和施工图纸;

4、b)将设计好的三维模型和施工图纸通过网络传输到数字化施工系统;

5、c)利用数控机床、激光切割机或3d打印机等设备,根据三维模型进行建筑装饰构件的自动化制造;

6、d)采用全息投影、增强现实(ar)等技术,辅助施工人员进行构件的定位和安装;

7、e)通过传感器和监控设备,实时监控施工现场的进度和质量,并将数据反馈到数字化管理平台;

8、f)根据实时监控数据,自动生成施工报告和质量检测报告,指导后续施工和维护工作。

9、作为本发明优选的技术方案,步骤a)中的三维模型包括以下数据:

10、构件几何尺寸数据;

11、构件材料数据;

12、构件连接节点数据;

13、构件的表面处理和装饰效果数据。

14、作为本发明优选的技术方案,步骤c)中的自动化制造包括:

15、利用数控机床进行精确切割和加工;

16、利用激光切割机进行复杂形状的切割;

17、利用3d打印技术制造复杂结构和形状的构件;

18、根据三维模型自动调整设备参数,确保制造精度。

19、作为本发明优选的技术方案,步骤d)中的全息投影和增强现实技术包括:

20、通过全息投影设备在施工现场投射三维模型的定位信息,辅助施工人员进行准确定位;

21、通过ar眼镜实时显示构件的安装位置和操作指南,包括安装步骤和注意事项;

22、通过手势识别或语音控制与ar系统进行交互,获取即时帮助和指导。

23、作为本发明优选的技术方案,步骤e)中的监控系统包括:

24、进度监控模块,实时记录施工进度,并生成进度报告;

25、质量监控模块,实时检测构件安装精度和质量,包括平整度、垂直度、连接紧固度等;

26、数据反馈模块,将监控数据实时上传至数字化管理平台,并提供可视化数据分析工具。

27、在施工实现方法的基础上,本发明还提出了一种建筑装饰构件的数字化系统,包括:

28、计算机辅助设计(cad)软件模块,用于进行构件的数字化设计;

29、数据传输模块,用于将设计数据通过网络传输到施工系统;

30、数控机床、激光切割机和3d打印机,用于构件的自动化制造;

31、全息投影设备和ar眼镜,用于辅助构件的定位和安装;

32、传感器和监控设备,用于实时监控施工进度和质量;

33、数字化管理平台,用于数据管理和监控。

34、作为本发明优选的技术方案,还包括一个数字化管理平台,该平台包括:

35、数据管理模块,用于存储和管理设计、制造、安装过程中的所有数据;

36、监控管理模块,用于实时监控施工现场的进度和质量;

37、报警模块,当检测到施工偏差或质量问题时,发出报警信号,并提供解决方案建议;

38、数据分析模块,利用大数据分析技术,对施工数据进行分析,优化施工流程和质量控制。

39、作为本发明优选的技术方案,所述传感器包括:

40、激光测距传感器,用于检测构件的安装精度;

41、温度传感器和湿度传感器,用于监控施工环境的条件;

42、震动传感器,用于监测施工过程中的设备运行状态;

43、图像传感器,用于实时捕捉施工现场的图像和视频,进行视觉分析和质量检测。

44、作为本发明优选的技术方案,所述全息投影设备和ar眼镜通过以下公式确定构件的安装位置:

45、pinstall=pmodel+△p

46、其中,pinstall为构件的实际安装位置,pmodel为三维模型中的设计位置,δp为实时校准的偏差值,该偏差值通过传感器数据和视觉分析确定。

47、作为本发明优选的技术方案,还包括一个施工进度预测模块,通过以下公式预测施工完成时间:

48、

49、其中,tcomplete为预计施工完成时间,tstart为施工开始时间,dtotal为施工总工作量,单位为小时,ravg为平均施工速率,单位为每小时完成的工作量,通过历史数据和实时监控数据进行校准和优化。

50、基于上述技术方案,本发明专利经过实践应用,取得了如下有益效果:

51、1.提高施工效率和精度:本发明通过集成计算机辅助设计(cad)、数控制造、增强现实(ar)和全息投影等技术,实现了建筑装饰构件从设计、制造到安装的全过程数字化和自动化。通过数控机床、激光切割机和3d打印机等设备的精确制造,结合ar技术辅助施工人员进行精确定位和安装,大幅度提高了施工效率和精度,减少了人工操作中的误差。

52、2.强化质量控制和实时监控:本发明通过传感器和监控设备的应用,实时监控施工现场的进度和质量,确保每一个施工步骤的精确执行。实时监控系统能够及时发现施工过程中的偏差和问题,并将数据反馈到数字化管理平台,自动生成施工报告和质量检测报告,有效保障了施工质量,降低了返工率,提升了整体工程的可靠性和安全性。

53、3.实现智能化管理和信息化共享:本发明建立了一个集成的数据管理平台,集中存储和管理施工过程中的所有数据,实现信息的高效传递和共享。通过智能化技术和大数据分析,系统能够提供施工决策支持和优化建议,提升项目管理效率。此外,自动生成的施工报告和质量检测报告,便于后续的查阅和维护,进一步增强了施工过程的透明度和可追溯性。。


技术特征:

1.一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法,其特征在于,步骤a)中的三维模型包括以下数据:

3.根据权利要求1所述的建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法,其特征在于,步骤c)中的自动化制造包括:

4.根据权利要求1所述的建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法,其特征在于,步骤d)中的全息投影和增强现实技术包括:

5.根据权利要求1所述的建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法,其特征在于,步骤e)中的监控系统包括:

6.一种建筑装饰构件的数字化系统,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的建筑装饰构件的数字化系统,其特征在于,所述的数字化管理平台包括:

8.根据权利要求6所述的建筑装饰构件的数字化系统,其特征在于,所述传感器包括:

9.根据权利要求6所述的建筑装饰构件的数字化系统,其特征在于,所述全息投影设备和ar眼镜通过以下公式确定构件的安装位置:

10.根据权利要求6所述的建筑装饰构件的数字化系统,其特征在于,还包括一个施工进度预测模块,通过以下公式预测施工完成时间:


技术总结
本发明一种建筑装饰构件的数字化建造辅助施工方法,该方法包括以下步骤:通过计算机辅助设计软件进行建筑装饰构件的数字化设计,生成三维模型和施工图纸;将三维模型和施工图纸传输到数字化施工系统;根据三维模型进行建筑装饰构件的自动化制造;辅助施工人员进行构件的定位和安装;通过传感器和监控设备,实时监控施工现场的进度和质量,并将数据反馈到数字化管理平台;根据实时监控数据,自动生成施工报告和质量检测报告,指导后续施工和维护工作。本发明的辅助施工方法集成度高、实时监控和反馈能力强、智能化水平高,应用在建筑装饰构件数字化建造辅助施工中能够提高施工效率、精度和质量,实现建筑装饰施工的全面数字化和智能化。

技术研发人员:冯瑞生,张旭东,王少权,孙红星
受保护的技术使用者:上海金茂建筑装饰有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-23960.html

最新回复(0)