三维虚拟技术的园林景观施工质量控制

2022-09-21 16:40:33 来源:写作指导

摘要:通过研究应用于园林景观质量控制及园林施工效果过程管控的方法,传统的二维方案效果图和施工图无法充分表达设计师的设计意图,业主也较难进行施工效果把控,在施工完毕后,时常出现效果不理想、需要返工现象。使用三维虚拟技术,全程跟踪施工过程,通过精确的施工方案,从土坡堆砌、乔木种植到最后草坪铺设形成精品化园林景观,及时准确地把控各个施工节点,提升最后的施工质量与视觉效果。

关键词:三维虚拟技术;Sketchup模型;lumion软件;施工质量控制

1基于三维虚拟技术的园林景观施工质量控制方法介绍

近几年,我国一直致力于生态文明社会的建设,园林景观行业发展迅速,各大城市、乡村的园林景观项目如雨后春笋般涌现,如今的中国生态环境已大大改善,城市绿化面积也不断提高,人们对生态环境的需求也逐渐增加。绿地率上升以后,人们更追求精细化、高质量的园林景观观赏体验。本研究方法主要应用于园林景观质量控制及园林施工效果过程管控,传统的二维方案和施工图无法充分表达设计师的设计意图,业主也较难进行施工效果把控,在施工完毕后,时常出现效果不理想需要返工现象[1]。使用三维虚拟技术,全程跟踪施工过程,通过精确的施工方案,从土坡堆砌、乔木种植到最后草坪铺设,形成精品化园林景观,及时准确地把控各个施工节点,提升最后的施工质量与视觉效果[2]。本研究方法简单实用,前期阶段,根据施工图中地形等高线参数,使用Sketchup软件对场地进行地形建模塑造,然后使用lumion软件,按照现实植物施工顺序,进行乔木-灌木-地被的种植[3],可视化地将植物组团施工过程展现出来。在施工现场,施工人员根据过程图片进行施工,从土坡堆砌开始,就有明确的图纸进行指导,设计师的设计意图可以完全表达到位,业主对施工过程有不满意时,可以及时止损,防止施工完毕以后大量返工。三维虚拟技术有效地传递了设计意图和呈现设计效果,应用于施工质量管控,提升了设计师与业主、设计师与施工人员的交流互动,使效果更加精美,更加符合业主需求和设计师的设计效果[4]。对施工过程进行全程质量管控,工效高,减少大量返工,大大降低综合施工成本,详细流程见图1。

2使用三维虚拟技术将施工流程逐步呈现

根据建设单位、设计院提供的景观施工图纸,进行某个园林绿化工程空间的深化设计,确定地形等高线尺寸,进行CAD底图绘制[5]。了解项目需求,分析项目所需植物施工效果,以观赏为主还是改善水土为主,是实用功能多些,还是赏玩功能多些,以此来确定植物种植的风格形式,并对原有图纸进行深化设计,确定具体施工苗木。以CAD施工图为基础,提取出场地等高线图,导入Sketchup软件(单位设定为mm),使用Sketchup软件中的沙箱工具,按照等高线的参数,将其制作为三维空间模型,减掉多余的面,优化内存,同时保证模型外观完整。通过三维地形图的制作,也可以反向检验CAD施工图等高线在实际施工营造时的效果,检验CAD施工图的一些细节问题,提高施工质量。简单制作周围环境模型,以便于质量管控时,能更好地理解空间效果[6]。使用Sketchup软件导出skp格式模型,导入lu-mion软件中进行渲染,添加阳光、环境、材质、景深等效果,最后根据重要施工节点来导出质量控制施工流程图。将建好的skp模型导入lumion软件中,检查模型,若导入的模型出现重面、破面、空面等情况,需要重新在Sketchup软件中进行修改,直到模型完整为止。之后为三维地形图附上土壤的材质,为方便施工人员理解,建议将平地土壤和地形坡度土壤的材质区分化,导出jpg格式图片,作为地形营造阶段质量控制三维效果图(如图2)。地形做好以后,根据深化后的植物施工图和现场施工工序种植大型乔木,根据植物施工图,确定乔木种植点位,在lumion软件中找到相应植物模型,根据苗木表大小调整植物尺寸参数,导出jpg格式图片,作为乔木种植阶段质量控制三维效果图(如图3)。乔木种植好之后,根据植物施工图,继续种植灌木,在lumion软件中找到相应灌木模型,根据苗木表调整植物大小,导出jpg格式图片,作为灌木种植阶段质量控制三维效果图(如图4)。灌木种植之后,根据施工工序,先进行土坡地形部分的地被种植,由上至下、由内而外的施工,选择土坡地形土壤材质,将其在lumion软件中修改为相应效果的地被材质,导出jpg格式图片,作为土坡地被施工效果图(如图5)。土坡上的地被种植好之后,进行平缓地带的地被及草坪的铺设,在软件中将平缓处的土壤材质更换为草坪材质,导出jpg格式图片,作为草坪铺设阶段施工工序三维效果图。经过前5个阶段的制作,根据施工图的要求所有施工工序已经制作完毕,最后对最终的施工效果图进行优化整理,例如加上草坪排水沟、乔灌木施工预留边界圈等施工细节部分,使整体的施工更精细化、精美化(如图6)。

3三维虚拟技术对植物种植节点的效果把控

将制作好的三维施工流程图,打印好装订成册,对接施工人员,形成三维图形技术交底,结合每个施工节点的三维图形,更高效快捷地将设计意图传达给施工人员,使施工人员在传统二维施工图纸的基础上,增加三维空间体验感,营造出精美的植物景观效果。做好前期的准备工作后,根据施工工序,进行地形营造施工,做好清表工作后,按施工图纸的要求,用测量仪器在施工现场进行定点放线工作。为使施工充分表达设计意图,放线时应尽可能精确,画出地形营造的形状,找到地形高度点位,标到地面并打桩,桩木上标明桩号及施工标高。而后进行土方工程施工,根据施工图及三维效果图堆砌地形土坡。地形施工完毕后,进行绿化地平整及清理,对照地形三维效果图,调整地形,达到最佳质量控制效果(如图7)。地形营造结束后,进行乔木种植施工,按照设计要求进行乔木定点工作,挖穴整地,按照设计的土球规格,以相应省份的园林绿化工程所定挖穴规格标准施工进行挖穴施工,值得注意的是,必须使穴上口沿与底图10根据施工三维效果图进行地被种植效果现场对比图11草坪铺设完毕后,整体效果对比图8根据施工三维效果图进行乔木种植效果与现场对比图9根据施工三维效果图进行灌木种植效果与现场对比边垂直,大小一致,切忌挖成上大下小的锥形或锅底形,并按技术要求放置基肥,在基肥上覆盖一层15~20cm的泥土,以防根系直接接触肥料而烧伤根系。苗木种植前,先检查苗木状况并进行适度修剪,剪去枯枝、烂枝、烂根、劈裂根、过长根,并进行疏剪、缩枝,以减少水分蒸发;修剪时,应注意树木形态。苗木质量同样是最后呈现效果的重要因素,在确保苗木质量符合设计要求的情况下,进行种植作业[7]。乔木种植完毕后,可对照乔木种植工序三维效果图进行质量控制,乔木的方位、效果不符合三维图纸效果时,可及时进行调整(如图8)。乔木种植结束后,进行灌木种植施工。根据施工图纸进行灌木定位放线,结合灌木施工三维效果图和现场植物之间的空间对比关系,适当调整灌木种植位置,保证栽植后整体的空间效果,种植后由人工或机械进行灌木修剪,保持灌木的美观性(如图9)。灌木种植结束后,进行土坡地被种植,根据图纸要求整理种植区域土壤,将种植区表土耙松、打碎、整平,清除土壤中石块、垃圾、杂草,运走多余土壤,根据三维效果图进行土坡地被种植(如图10)。土坡地被种植完毕后,进行平缓地带的草坪铺设施工。清理土壤,耙松土层,对缺少表土和表土厚度不够的区域铺撒15~20cm的种植土层,压实土壤,适量施肥,最后铺设草坪。铺草前浇透水,耙松表土,铺时可采用密铺和间铺,草缝应填平或压实,预留出排水沟(如图11)。所有工序完毕以后,对照最后的施工效果图,进行最后的质量控制和施工效果的调整。因为每道工序都有其明确的三维施工流程效果图来进行指导,可以确保每道工序的高质量完成,继而确保最后效果的呈现。在施工过程中,业主、设计师、施工管理人员可以根据三维施工流程效果图,把控住各个节点的施工效果,对施工的全过程精准、高效地进行质量把控,从而达到最后的设计效果。在施工的各个阶段,都可以随时根据三维施工流程图进行沟通,及时解决问题,大大减少返工现象。通过三维图形的制作,设计师和业主在施工之前就基本把握了施工的方向,设计师、业主和施工人员根据可视化施工流程图可以充分理解对方的意图,达到最满意的效果。在施工过程中,施工方可以根据施工节点现状图和三维施工流程图的对比,来掌握每个施工节点的质量,设计师和业主也可比对三维施工流程图,来简单高效地把控施工质量,及时止损,及时修正,及时调整,做到少返工、不返工、验收一次通过等施工效果[8]。

4结语

根据三维施工流程图施工完毕之后,即可进行施工验收,在施工过程中,设计师与业主已经在过程上实时把控各个施工节点,所以在最后的验收阶段将大大节省验收时间,避免大部分返工时间。业主可以通过最后的三维效果图与实际施工效果的对比,很清楚明了地进行验收工作,高效快捷。验收完毕后即可绘制竣工图,施工完毕。以郑州市管城区商城城垣遗址工程为例,传统的植物景观效果营造施工过程质量控制难以实时跟踪,业主、设计师难以对施工的全过程进行质量把控,经常造成沟通不畅、沟通理解错误,导致验收困难、返工等现象。采用本方法后,施工过程一目了然,质量控制随时进行,各方人员根据三维图纸进行沟通尤其顺畅,大大节省施工时间,基本杜绝了返工现象,直接或间接为项目节省各项费用8万元。目前国内工程较少使用基于三维虚拟技术的园林景观施工质量控制方法,本方法为类似工程提供了参考依据,积累了丰富的创新技术,提升了企业的知名度,创造了良好的社会效益。结合三维施工流程效果图进行的质量管控方法,得到了业主、设计方的肯定。

作者:刘禹伯 宏辉 丁榜举 李永正 张曦 单位:中建七局建筑装饰工程有限公司