[发明专利]一种大型场馆内异形石材饰面的数字化制造及施工方法

说明书

本发明涉及一种大型场馆内异形石材饰面的数字化制造及施工方法，该异形石材饰面为固定在基层钢架上的倒喇叭形结构，由多块曲面石材面板拼接实现，该数字化施工方法包括建模、优化、计算解决碰撞、力学计算、排版分块、石材加工、钢架安装和石材安装步骤。本发明的数字化施工方法充分利用BIM技术，针对于特定的异形石材饰面项目，将数字化技术应用到项目中，针对性地优化实现步骤，具有基材钢架安装精准无误、石材加工精准无误，石材板块吊装安装精准无误和整个施工过程可控精确的优点。

技术领域

本发明涉及建筑数字化，特别涉及到一种大型场馆内异形石材饰面的数字化制造及施工方法。

背景技术

现在工程建造中，特别是设计到大型的公共工程，往往大量地使用BIM建造技术。通过BIM技术在公共工程中的应用，可以实现施工步骤的可控，施工参数的精确预知和施工质量的保证，减少了材料的浪费和时间的浪费，可以说建筑数字化正成为未来建筑行业发展的必备条件。

针对于一些大型场馆，特别是重要应用场合会涉及到石材饰面，石材饰面给人以恢弘大气、质感硬朗和庄严稳重的视觉效果。目前常见的建筑石材饰面往往都是平板石材，将平板石材挂到基层架子上拼接成为平面造型，或者是在平板石材基础上加工出花纹以及造型后再以干挂石材的方式进行施工。在一些特殊场合中，现在出现了曲面石材造型或双曲面石材造型的异形结构，通过异形结构设计可以提高建筑的活泼性，更有造型美。再对大型曲面造型利用石材来实现，这就需要对石材加工和安装提出了更高的要求。第一石材加工要尺寸精确，确保安装后拼接无缝隙，实现石材的一体感，第二石材安装要精确，确保安装时不会出现高低起伏和大的缝隙，确保施工质量和施工效果，第三要考虑成本因素，包括加工成本和运输成本等。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中异形石材饰面的施工难点，提供一种石材饰面的数字化制造及施工方法。本发明的施工方法要能够对大型石材饰面进行精准分件和精准安装，确保大型双曲面石材饰面的安装、生产和安装施工精准可控，确保安装质量和安装效果。

为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种大型场馆内异形石材饰面的数字化制造及施工方法，其特征在于，该异形石材饰面为固定在基层钢架上的倒喇叭形结构，由多块曲面石材面板拼接实现，其特征在于，该数字化施工方法包括如下步骤：

第一步，利用BIM软件对该大型场馆进行项目建模，先用土建图纸，再结合现场扫描的点云模型，结合装饰设计图纸，建立该项目的装饰模型，其中包括有钢架模型和面板模型；

第二步，对装饰模型进行优化，将大型场馆内的机电管线模型与装饰模型叠加，找出模型碰撞点，优化调整钢架模型和面板模型以实现空间避让；

第三步，利用钢架模型对基层钢架进行力学计算，找出不利点以优化钢架的强度和刚度，不利点是力学性能欠缺的结构区域或结构点，优化钢架主要是调整钢管的粗细规格来实现；

第四步，确定基层钢架与石材面板的连接方式，对石材面板和基层钢架的连接施工进行过程模拟，选择合适的连接方案，明确最优方案，该最优方案的因素包括安全性、可调节性和经济性；

第五步，对组成面板的石材进行排版和分块，面板模型中对双曲面石材进行专门排版，排版完成进行分块，分块时考虑面板整体的稳定性、可安装性、运输性和美观度，分块时利用rhino软件和分块插件的结合实现分块，所述的分块插件为grasshopper，主要用来编写脚本进行参数化分块，指明每块石材面板的定位点，即三维空间安装定位点，双曲面面板的尺寸规格，实现批量输出所有版块的参数，其中尺寸规格用来加工板块，定位点用于每个板块的安装；

第六步，按照图纸板块的参数进行板块加工，确保每块板块都符合参数要求；