应用背景
新时代下智能建造已经成为建筑行业发展的方向，项目管理除了传统的安全、质量、进度、成本管控外，更强调通过引进智能化技术应用和管理方式，在施工阶段采取各项精细化管理措施，从而达成绿色施工、环保施工的目标。
以智能建造平台为依托，以BIM模型为项目信息统筹核心的智能化建造体系已在不少项目上进行探索，但目前，常规使用无人机进行航拍建模，存在受天气条件制约、单次覆盖范围受机能限制影响等不足之处。
嘉定新城菊园社区项目作为住建部智能化建造项目试点，采用了太赫兹全景三维扫描技术代替传统无人机航拍建模技术，在满足建模精度的条件下，建模效率更高，制约条件更少，且可满足户内建模使用，为智能建造及项目进度管理等提供了可靠的依据。
一、工程概况
嘉定新城菊园社区项目位于上海市嘉定区工业区，编号为JDC1-0402单元05-02地块，主要业态为7栋18层住宅，14栋5层叠墅，本项目于2021年被住建部确立为住建部智能建造试点项目，项目上应用了智能建造协同平台、智能工地系统、智能灌浆机等各项智能建造设备替代传统工具，有效提高施工质量、效率和可靠性。
其中使用的太赫兹全景三维扫描技术是运用波长在0.03~3.00mm的太赫兹波作为检测信号，对物体进行扫描建模的技术。
二、太赫兹技术应用原理
相对于微波而言，太赫兹波易实现极窄的天线波束，从而达到较高的检测精度，不受外界磁场环境的影响。利用类似雷达的工作原理可以对建筑实体进行扫描，通过超算中心的AI汇聚算法支持，可以自主拼接成像，形成需要求的建筑模型。
此外，太赫兹波对非金属的建筑实体（如水泥、砖、石灰等）有着较强的穿透性，同时对金属（如钢筋）有着几乎全反射的特点，可以利用太赫兹波对建筑实体进行钢筋检测、抹灰空鼓探伤等操作。
三、户外全景扫描技术应用
3.1 确定扫描仪布设点位
根据项目各建筑物高低遮挡关系，确定太赫兹扫描仪布设点位。
图| 扫描机位布设示意图
3.2 太赫兹扫描建模
扫描仪架设完成后，可通过AI超算中心指挥进行太赫兹全景三维无缝扫描，单次测量高度可达600m，纵深可达2.5km，1分钟内即可由AI自主完成图像拼接。48小时内可产出系统报告及模型并上传至智慧工地平台。
图| 太赫兹全景模型
3.3 太赫兹户外扫描优势
太赫兹扫描的数据采集不受天气和光照的影响，单次覆盖面积远超常规无人机航拍，效率极高。因在地面架设扫描仪进行扫描操作，无需考虑的塔吊高度、禁空要求等额外因素。架设完成后的扫描时间大大减少，提高了工作效率。
通过对太赫兹全景模型的精准分析，除了对照原设计BIM模型即可判断各建筑单体施工进度外，还可以识别现场建筑体有无构件坠落、建筑物是否发生沉降等问题，在满足一定检测频次的基础上，可以与人工智能现场检测、区块链信息共享预警。
图| 太赫兹点云图与BIM模型对照
四、户内实测扫描技术应用
4.1 确定扫描仪布设点位
根据项目实际户型，满足无遮挡条件即可，通常可放置于各个房间正中心，或根据实际测量需要架设在平整地面即可。
图| 太赫兹户内扫描架设
4.2 太赫兹扫描建模
扫描仪架设完成后，可通过移动端查看扫描形成的三维图形。因太赫兹对不同材质的反射率不同，在成型模型上可以直观的识别空鼓、剥落等质量缺陷。
图| Ipad上即时出具的太赫兹三维模型
4.3 太赫兹户内扫描优势
对比传统实测实量技术，太赫兹扫描技术建模大大减少了测量所需的时间，同时即时输出可全景观察分析的三维模型，在确保测量精度、保证验收可靠性的同时，提升了检测成果的直观性和全面性。协同智能建造平台可以让修补工人明确的找到对应的修补位置，降低了沟通交流的成本。
五、结语
太赫兹扫描技术因其兼具穿透性和安全性，已经广泛的在交通安检、医疗检查、无损探伤中应用，并有望成为X射线、微波探测技术的备选方案。但在建筑施工领域，因其在成本方面的劣势以及广域扫描建模对计算机算力的需求，尚未得到普及。
但在嘉定新城菊园社区项目的试点应用中，太赫兹全景三维扫描技术由于其扫描局限因素少、扫描速率高、建模成果直观等特点，结合智能建造平台的使用与数据共通，为项目的智能化建造提供了依据和保障。
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