1项目概述
本项目为太忻经济区建设杏花岭区2022年杏花岭区老旧小区改造项目(新民北街9号院等18个小区)设计施工总承包(EPC)。
2研究的意义和主要内容
2.1研究意义
老旧小区是城市的成长印记，曾经承载着人们对生活最美好的追求与向往，老旧小区记录了城市不同历史时期的社会经济和建设发展。随着城市化进程的不断加快，这些慢慢老去的“家园”，基础设施老化、配套设施不齐、公共空间衰败等问题日益凸显，直接影响了居民生活质量、和谐小区的构建和美好城市的建设。
老旧小区改造的目的是从源头上解决老城居民生活难题，改善老百姓的生活状况，同时改善城市面貌，是重要的民生工程和民心工程。坚持以人为本，遵循创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，是一种切合民生、贴合民意、有温度的城市更新方式。
2.2研究内容
老旧小区是随着时间发展而形成的生活聚居区，所有的建筑物大多都在一个时间段内建造的。本项目也存在着旧城改造类项目的“通病”：规划图、平面图等相关技术性资料，或不完整，或缺失。如何在较短时间内生成旧城区的基础图纸，有效推进后续的改造工程，是本项目面临的挑战。基于此，我们决定采用三维激光扫描技术，快速采集老旧小区的彩色数据并存档，以完成后续的图纸绘制工作。
2.3、技术方案
目前我们国内光住宅就有400亿平米存量，有一半都需要改造，城市商业体和市政设施等建筑本来就一直由不同的业主方进行周期性的改造和升级。对城市既有建筑和城市设施进行更新改造将会是今后几十年甚至百年的趋势。
项目原始数据的误差与缺失：城市既有建筑和构筑物大多由于不同的历史原因，原始数据和图纸与现状存在很大差距，甚至根本没有数据和图纸。如果数据和图纸不准确，会给项目前期的成本分析造成很大困难，也容易在项目改造过程中产生不必要的浪费和返工，影响工期和造价。如果项目数据和图纸是缺失的，应用传统的人工勘测会花费较长的时间。并且得到的图纸和数据很难满足数字化和BIM的应用手段。再碰上相对复杂的项目，比如大型公共建筑、工业设施、历史建筑等，即使最基础的项目数据和图纸也需要投入极大的成本和时间。
3.三维激光扫描技术在老旧小区改造EPC项目中技术施工
三维激光扫描技术在面对改造类型项目的前期数据获取上，具有得天独厚的优势。三维激光扫描技术原理决定了它“非接触”式的测绘方式，与传统人工测绘对比，数据完整性和客观性更好。作为补充，也会选择探地雷达勘测地下市政管线。可以得到项目地下的隐蔽工程数据。作为补充，也会选择探地雷达勘测地下市政管线。可以得到项目地下的隐蔽工程数据。有了完整准确的建筑立面模型数据，最大价值其实并不是方案设计的更准确，而是更前期的投资估算和造价分析可以更准确。比如得到准确的建筑现状，可以将外立面单价费用在sketchup中分析，实时计算项目相关数据，而不是粗略的估算。除了加工过的CAD图纸和三维模型，原始的现场点云数据也可以为项目参与人员呈现实景三维项目现场还原数据。身临其境远程勘察项目，节省大量的差旅成本和时间。
3.1、项目关键技术
（1）18个老旧小区面积大，建筑密度大，建筑物周围遮挡物较多且复杂，一般的测量方法无法在短时间内快速获取这些数据，所以使用三维激光扫描技术，不仅能快速的获取表面模型数据，还能保存带有真实纹理信息的数据。
(2)每栋建筑需求一幅三维点云俯视图、四面墙体正射投影图。所以每栋建筑进行数据采集时，每面墙体进行一次正面扫描，墙体两端各进行一次扫描（四个墙角各设站点一次），依据墙体高度和遮挡物复杂程度结合实际情况确定是否增设站点，来保证点云数据的完整性。
(3)对于扫描仪获取的真彩色点云场景不能够满足要求的现状。本着数据真实、效果逼真的原则，采用墙体正射CCD图片对点云进行着色处理以满足结果要求。
老旧小区改造中建筑物密度大，错综复杂，空间狭小，对于扫描作业有一定的限制，通过合理的布设站点扫描，最大限度的采集完整的数据。
数据采集完成之后，通过Trimble RealWorks强大的点云处理能力，可以形成完整的点云数据，数据的完整性和精确性完全可以满足客户的要求。
按照要求，要如实反应老旧小区的现状，点云中的彩色可能无法满足要求，所以，在采集数据的同时，用相机拍了大量的照片，采用墙体正射CCD图片对点云进行着色处理。
按照结果要求，所有建筑物都要有正射影像图，利用 Trimble RealWorks软件的正射工具，直接在点云模型上生成正射影像。
4三维激光扫描技术的施工关键
在误差积累方面，由于每次扫描的施工段距离较短，作业方式需要灵活且次数较多，本次运用RTW与标靶相互结合的方式进行定位，所以不用考虑累计误差所带来的影响。从可以快速在施工段两端设置扫描所需要的标靶，RTW则需要使用较长时间的观测模式进行差分解算以提高测量精度。
在成果点云环境中导入根据设计图纸完成的工艺模型，可以将模型成果与点云成果在相同环境下进行自动化的光谱图分析，也可以将模型与点云进行断面位置的偏差度分析。通过以上方法直观检查出施工成果与设计模型的位置差异，以保证施工精度的可靠性。
项目在很大程度上提高了测量速率与精度，使设计与施工的工作可以更好的展开，实现了现场与设计模型的精确定位。并且点云数据的留存也为后续的深化设计带来了便利。
5 结语
老旧小区改造项目，映射出了，城市更新项目往往具有建筑老旧、原始资料遗失、结构参数不详的特点，复原或重获原始数据，是项目得以推进的一个尝试。
(1)以传统点云数据逆向建模方法出发，结合BIM技术的特点，提出了运用点云数据在BIM平台中逆向构建BIM模型的方法，并以实例为依据通过将处理好的点云导入Revit软件中进行建模操作，结果验证了依托点云数据对既有建筑逆向建模方法的可行性、高效性、准确性。
(2)利用BIM技术和GIS技术的优势对两项技术进行了结合，并将BIM模型导入到GIS平台中对模型所处区域进行分析，为项目的前期准备工作提供了决策支持。将一号楼BIM模型导入Arcgis pro软件中并配准到地图中的相应位置，生成 SLPK格式上传到Arcgis平台。结果表明该方法能简单快速的将BIM模型导入 Arcgis平台，并在平台中发布供参与各方查询使用，具有一定的应用价值。
(3)在改造前期的设计阶段，对既有建筑的BIM模型实现三维可视化协同设计，降低了多专业多领域之间的沟通门槛，减少了不同专业之间的“错、漏、碰”等问题的发生。在改造中的施工阶段，BIM技术的运用优化了施工组织方案，使安排施工进度更合理。同时对方案调整在模型中同步呈现，对涉及到的工程量等数据调整做出实时统计，为决策层挑选设计方案和合理安排施工提供数据支持。在改造的运营管理阶段，对建筑内部构件进行登记，对构件进行跟踪管理。在建筑内部运行出现问题时，及时找出问题所在，节省人力成本，优化施工方案和管理资源配置。结果表明BIM技术在既有建筑改造项目的全生命周期中具有广泛的应用前景，该技术的运用可有效的提升建筑品质。
参考文献：
[1]于立军,岳满林,柳捷等.烟草物流中心自动开箱机的设计与应用[J].物流技术与应用,2011,16(09):92-93.