建筑模型論文范文

時間:2023-04-04 14:04:37

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建筑模型論文

篇1

建設(shè)設(shè)計參數(shù)可以使用模型進(jìn)行分析,步驟如下:一是確定系統(tǒng)的分析模式,排列好系統(tǒng)中的所有元素,將系統(tǒng)中各個元素之間的區(qū)別與聯(lián)系理順;二是根據(jù)不同元素之間的關(guān)系,構(gòu)建元素關(guān)系網(wǎng),利用網(wǎng)絡(luò)圖表明確其內(nèi)部之間的邏輯關(guān)系。要想將關(guān)系網(wǎng)內(nèi)部元素的聯(lián)系整理清楚,就必須對每個設(shè)計參數(shù)之間的聯(lián)系進(jìn)行細(xì)致的分析和研究,研究時可以根據(jù)建筑工程學(xué)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)以及其他建造工程學(xué)進(jìn)行具體的分析,根據(jù)不同的理論依據(jù),找出其內(nèi)在的聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行整體的分析和研究;三是建立要素關(guān)系網(wǎng),利用元素之間的聯(lián)系和不同建立的網(wǎng)絡(luò)圖,分析和整理出系統(tǒng)內(nèi)部之間各要素的鄰接矩陣,為之后的計算奠定基礎(chǔ);四是相關(guān)數(shù)據(jù)按照要素的鄰近矩陣進(jìn)行計算;第五,可達(dá)矩陣具有鮮明的層次,層次的排列由元素的組合以及個數(shù)決定,含元素最多的排在整個可達(dá)矩陣的左邊第一位,從左往右以此類推[3];第六,由于元素之間存在著聯(lián)系和差異,因此每個元素不僅具有層級關(guān)系,還相互之間互相影響和制約。如圖1所示為各個元素之間的關(guān)系圖。

2構(gòu)建模型的分析與討論

參數(shù)與參數(shù)之間的聯(lián)系非常緊密,每個參數(shù)的設(shè)計和計算都需要嚴(yán)格的進(jìn)行,如果其中的某個參數(shù)有所變化,那么其他的設(shè)計參數(shù)也會隨之產(chǎn)生變化,從而對工程造價有所影響。例如在進(jìn)行墻體設(shè)計時,雖然墻體的工程造價所占比重比其他工程造價所占比重高,但是也會受到其他參數(shù)的影響,如果在進(jìn)行工程總造價的計算時單是將墻體的數(shù)據(jù)作為主要的造價因素進(jìn)行考量顯然是片面的、不合理的。因此根據(jù)對ISM模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),對造價影響越高的參數(shù),往往都是最高層級的參數(shù)[4]。在整個工程項目的決策階段,設(shè)計參數(shù)可以按照建設(shè)的施工規(guī)模利用分析模型進(jìn)行預(yù)算,計算出設(shè)計方案后,得到結(jié)構(gòu)形式、平面結(jié)構(gòu)、建筑層數(shù)等方面的相關(guān)資料,這些資料可以幫助細(xì)化估算的內(nèi)容,使其結(jié)果更為準(zhǔn)確。

3對ISM的多元線性回歸的分析以及計算

研究所使用的工程項目為十八個小高層住宅樓,其相關(guān)的價格信息都有具體的參考數(shù)值,住宅樓位于市區(qū),樓層的結(jié)構(gòu)多以鋼筋混凝土剪力墻為主,樓層定為9到19層之間,因此可以選擇2到18號住宅樓來進(jìn)行研究分析,分析方式為多元線性回歸分析,由該方法得多回歸的方程式,然后利用1號住宅樓來進(jìn)行方程式的檢驗。方程式中Y代表因變量,表示建筑安裝單方造價,而X1到X6代表自變量,分別表示為X1:建筑規(guī)模,X2:建筑總高度,X3:建筑周長指標(biāo)(平面形狀),X4:樓層層數(shù),X5:樓層層高,X6:戶型;因此方式是可表示為:Y=b+b1X1+b2X2+b3X3+b4X4+b5X5+b6X6其中b為常量,b1、b2、b3、b4、b5、b6為系數(shù)。除此之外還需要用Excel表格對具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析,如2到18號住宅樓的多元性回歸分析,其中Y所代表的是工程單位面積造價,X所表示的是各類設(shè)計參數(shù),如表1。由于F=9.59×10-8低于0.001,有比較明顯的回歸。經(jīng)計算工程的估算造價為2173(元•m-2),實際造價為2221(元•m-2)。估算偏差為48元•m-2。由此可知,利用ISM和多元回歸分析的措施建立估算模型非常容易,并且估算誤差在5%以內(nèi)。如果使用普通的方法造價誤差只能控制在5%左右。因此,使用模型計算的到的造價估算偏差是合理的。除此之外,還需要注意的是對參數(shù)之間的客觀分析。在進(jìn)行多元回歸模型的分析和研究時,可以將多一些的參數(shù)作為自變量進(jìn)行參考,這種方法可以幫助工程進(jìn)行詳細(xì)的造價分析和研究,從而計算出更為準(zhǔn)確的數(shù)值。應(yīng)用回歸分析方法的前提條件是保證每個自變量具有自己的獨立性,但是在實際的工程施工過程中,各自變量之間是有聯(lián)系的,不可能完全獨立于其他自變量而存在,因此所要側(cè)重的重點則改為對影響程度較大的自變量進(jìn)行研究。在ISM模型的基礎(chǔ)之上,研究、分析了影響工程造價的相關(guān)參數(shù),這類參數(shù)的相互之間影響程度較小,不會產(chǎn)生嚴(yán)重的制約效果,因此在很大程度上保證了工程造價計算的精確性和穩(wěn)定性,具有良好的估算效果,方便人們在工程前期使用。由于建筑各類設(shè)計參數(shù)之間的相互變化會影響到工程造價的結(jié)果,因此可以利用這一特點對參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化的分層,得出結(jié)論為處在越高層級的設(shè)計參數(shù)對工程造價的影響就會越高[5]。而經(jīng)過實踐證明,在整個住宅建筑施工中,包括建筑外觀、建筑高度、建筑規(guī)模在內(nèi)的很多參數(shù)都會對工程的施工成本造成較大的影響。結(jié)合解釋結(jié)構(gòu)模型與多元回歸分析法進(jìn)行參數(shù)的確定,通過實例證明,自變量的選擇要想保證科學(xué)合理,就必須選擇對工程造價影響大的參數(shù),并且在估算模型上也要進(jìn)行選擇,這樣做的目的是為了確保工程估價的精準(zhǔn)度和效率。在進(jìn)行參數(shù)確定時,需要對“解釋結(jié)構(gòu)模型+多元回歸分析模型”中所有參數(shù)進(jìn)行全面的分析、研究,明確參數(shù)之間的聯(lián)系和不同,分清楚參數(shù)之間的先后關(guān)系和主次地位,整體設(shè)計原則也要符合客觀實際。

4結(jié)論

篇2

古建筑修復(fù)工作首先需要對古建筑進(jìn)行完整的測繪并數(shù)據(jù)存檔,利用存檔數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和修復(fù)。古建筑測繪工作主要針對研究對象的完整基礎(chǔ)性數(shù)據(jù),如空間環(huán)境、古建筑局部細(xì)節(jié)等。傳統(tǒng)測量手段需要借助反射棱鏡等工具進(jìn)行單點測量,單點的測量費時較長,甚至要花幾分鐘的時間對一點的坐標(biāo)進(jìn)行測量。三維激光掃描儀利用激光測距原理,直接對被測物體進(jìn)行快速掃描,獲得高精度的三維數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)信息包含X,Y,Z坐標(biāo)和物體反射率的信息,因此三維激光掃描技術(shù)具有快速、非接觸性、高精度等特點。

2采集點云數(shù)據(jù)

為了完整采集古建筑物的建筑信息,通常需要分站多角度進(jìn)行掃描。首先根據(jù)需要掃描的范圍和三維激光掃描儀的掃描參數(shù),設(shè)計掃描控制網(wǎng),布設(shè)掃描站點時應(yīng)有利于減少測量誤差,提高點云數(shù)據(jù)拼接的質(zhì)量。為確保整體掃描質(zhì)量,相鄰兩站之間數(shù)據(jù)應(yīng)有30%左右的重合度,同時相鄰兩站間至少應(yīng)有三個不同線的公共靶標(biāo)。實施掃描過程中,在設(shè)定站點上架設(shè)三維激光掃描儀時,應(yīng)注意避免掃描激光束與物體間夾角過小而造成掃描精度下降,同時掃描儀不要被其他物體過度遮擋。掃描時應(yīng)根據(jù)掃描對象的復(fù)雜度選擇不同的掃描參數(shù),如表面細(xì)節(jié)豐富的物體應(yīng)采用高分辨率掃描,表面特征平滑物體宜采用低分辨率掃描,以加快掃描速度。因目前三維激光掃描儀還沒有辦法直接獲取顏色信息,每站掃描結(jié)束后,可根據(jù)需要對掃描區(qū)域進(jìn)行拍照存檔,以獲取物體的色彩和紋理信息。

3點云拼接

隨著測量距離的增加,三維激光掃描的掃描精度受環(huán)境影響呈下降趨勢,因此復(fù)雜的建筑物需要多站掃描,每站掃描數(shù)據(jù)均是獨立坐標(biāo),需要進(jìn)行拼接,統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系。拼接時,以其中任一站作為控制網(wǎng)坐標(biāo)的基準(zhǔn)點云,其余測站點云與基準(zhǔn)點云兩兩配準(zhǔn)。為了提高拼接精度,通常采用靶標(biāo)拼接,點云間的拼接精度可達(dá)1毫米,如圖1所示。但由于掃描過程中可能出現(xiàn)靶標(biāo)遮攔或測量角度過大的情況,無法使用靶標(biāo)進(jìn)行拼接,此時需要利用兩站點云中公共區(qū)域的相同特征點配準(zhǔn)。

4三維模型的建立

利用三維點云重構(gòu)三維模型,通常有兩種方法:(1)模型匹配法:此方法自動程度較高,從點云抽取出模型部分,與常用的三維模型組件(如柱體、錐體、長方體等)進(jìn)行自動匹配處理,達(dá)到建立三維模型的目的。這種自動匹配方法適用于具有規(guī)則形狀的對象。(2)古建筑多為不規(guī)則形狀,需要先對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、重采樣等處理,生成高精度三角網(wǎng)格模型,利用Nurbs等擬合算法生成建筑的曲面模型。本方法可生成高精度模型。最后利用映射功能可將照片中的顏色、紋理信息投影至三維點云數(shù)據(jù)上,生成具有真實紋理的三維模型。

5三維模型的修復(fù)

古建筑因為年代久遠(yuǎn),會造成部分損壞,利用三維網(wǎng)格模型,根據(jù)周圍網(wǎng)格信息,對其進(jìn)行修復(fù)、調(diào)整,可以得到較準(zhǔn)確的數(shù)字模型。由于古建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、表現(xiàn)特征豐富,難以實現(xiàn)網(wǎng)格的自動化修補。針對點云數(shù)據(jù)的修復(fù)主要采用兩種方法:(1)如果損壞出現(xiàn)在較平滑區(qū)域,如墻體時,可采用線性插值法填補缺乏數(shù)據(jù);(2)如果損壞出現(xiàn)在非平面區(qū)域,首先根據(jù)周圍網(wǎng)格信息計算缺失部分的曲率,再利用二次曲面插值方法進(jìn)行插值,并使用周圍點的顏色信息采用雙三次插值算法計算新生成網(wǎng)格點的顏色信息,達(dá)到較好的修復(fù)效果。

6結(jié)束語