建筑物立面测量方法技术研究

建筑物立面测量方法技术研究

伍世明

中山市规划设计院广东中山528400

摘要：立面图是城市建筑物外观装修和景观改造设计与施工中的重要依据。本文从立面测量的原理出发，结合实际测绘情况,介绍利用免棱镜全站仪的数据采集功能进行外业数据采集、草图绘制、内业数据处理共三方面描述立面测绘技术的工艺方法。

关键词：免棱镜全站仪；建筑图平面测量；立面测量。

随着经济建设的发展，国家进一步重视古建筑(寺庙、名人故居)的保护和修缮工作，以及在城市发展的过程中,为了保障整个区域建筑风貌的一致性而进行的风貌改造或者为节省成本对建筑物加建、改建、外立面装修等工作，都是以获取当下建筑立面图形为基础进行技术设计再施工才能完成的。而建筑物的立面图是该项工作的基础,测绘好立面图是做好该项工作的技术保障。

立面图是城市建筑物外观装修和景观改造设计和施工中的重要依据，传统的利用皮尺手工测量或手持测距仪的立面测量方法工作效率较低累积误差大，而利用免棱镜全站仪进行立面测量具有快速高效无接触等优点为测制建筑物的立面图提供了一种全新的技术手段。以中山市民心工程“城市公共厕所改造工程”项目为例，介绍建筑物在室内、外的测量方法以及草图绘制，内业数据处理的过程。

1.建筑物立面图的概述

立面图是将建筑物不同的立面投影到铅直的、与立面平行的投影面上而得到的正投影图,称为建筑立面图,简称立面图。它主要表现建筑物的外貌形状,反映屋面、门窗、阳台、雨篷、台阶等的形式和位置、建筑垂直方向各部分高度、建筑的艺术造型和外部装饰等。

根据建筑形体的复杂程度,建筑立面图的数量也有所不同。一般分为正立面、背立面和侧立面,也可按建筑的朝向分为南立面、北立面、东立面、西立面。有时也按轴线编号来命名立面图名称,如①-③立面图或A-B立面图,这对平面形状复杂的建筑尤为适宜。在施工中,建筑立面图主要是作建筑外部装修的依据。

2.免棱镜全站仪立面测量原理及外业数据采集方法

下面以中山市“悦来桥公厕改造工程”项目为例介绍立面的测量方法以及数据处理过程。

假设建筑的外墙面如图1所示，面ABCD为待测的正立面，点A、B、P均在该立面上，S、T为待测立面附近的控制点。A、B两点为外业观测中选定的处于同一水平线上的两点，设A为立面坐标系的原点，AB方向为Ｕ轴方向，以铅垂方向为W轴方向建立立面坐标系。立面测量时，全站仪架设在S测站点上（用自由坐标设站例如X=25000，Y=49000，H=10），T为后视点，照准目标P点，用免棱镜全站仪得出P点以及其他正立面点位的三维坐标（例如X=25010.105,Y=48983.933,H=12.115）。

3.立面图的草图绘制及方法

首先确定东、南、西、北四个立面的整体框架，如东立面(如图1:ABCD）以ABCD平面作为投影面进行草图画绘。

（1）画出室外地面线及房屋的勒脚、台阶、花台、门、窗、雨篷、阳台;室外楼梯、墙、柱;外墙的预留孔洞、檐口、屋顶(女儿墙或隔热层)、雨水管,墙面分格线或其他装饰构件等。

（2）注出外墙各主要部位的标高。如室外地面、台阶、窗台、门窗顶、阳台、雨篷、檐口标高、屋顶等处完成面的标高。一般立面图上可不注高度方向尺寸。但对于外墙留洞除注出标高外,还应注出其大小尺寸及定位尺寸。

（3）用钢尺测量每栋建筑物室内、外的墙体、门窗、楼梯、台阶等细部尺寸，有数码摄像机、照相机拍摄各栋建筑立面图片，手工绘绘制平、立面图及大样草图。

（4）根据免棱镜全站仪极坐标法的测量顺序，依次把仪器采集的数据表示在草图相应的位置上并注明点编号。

4.建筑物立面图内业数据处理

立面图的投影面是铅垂面,而不是地形测量中的水平面，所以在使用成图软件绘制立面图时，需要对立面测量的数据进行坐标转换。如图1，用免棱镜全站仪极坐标法测量ABCD四点，在同一投影面上，测出来的坐标X基本在同一线上，但不在同一个平面上，所以我们要进行二步的坐标转换才能得到立面的测量数据。

（1）首先把外业数据从全站仪导出来，然后用CASS软件展野外测量点号，CASS软件上同一个立面的点位会展到同一直线上，选择同一个立面上距离较远的两个基准点作为测站改正的原点,并量算出两点间的实际距离并检查现场实测长度作对比，用两个基准点在直线上作测站改正，将数据转换成在同一水平面上。

（2）然后打开Exce空白表格,在数据菜单中选择导入外部数据,点选分格及空格,按下一步后按完成和确定,将显示的数据中第2列插入1列空格列,将第4列剪切后插入到第3列,将数据文件保存为*.csv文件,按确定确定,后再按是。然后打开上述*.csv文件,将其另存为*.dat文件。把外业数据转换成同一个投影面上。

（3）用CASS软件把转换好的数据文件*.dat按要求的比例尺展点,然后对照立面草图进行连线,最后将立面图的相应部位按图例符号进行填充并注记(见图2)。

（4）结合天正建筑2013软件把建筑的符号、门窗、尺寸、注记等标注在立面图上，形成建筑立面图见图3图4。

5.结果分析

所有立面成果完成后,需要到实地检查,保证各立面要素均无缺失。到实地量取立面上相邻特征点的间距量测边数每个立面不少于5处，取相邻特征点间距中误差，经检查验收结果精度符合要求。

6.结束语

随着测绘设备、技术的革新，传统的测距仪测绘方法基本淘汰；对于量小或单幢建筑的立面测量因工作量小，不必采用设备价值高、技术难度大的测制方法，采用普通全站仪方法比较事宜。

参考文献:

[1]何屹雄、花向红、许承权、姚周祥、黎洋.全站仪建筑立面图测量方法研究及工程实践.测绘地理信息,2017年2月,(42):10-13.

[2]别建晓.建筑物立面测量的研究.城市勘测,2011,6(3):141-143.

[3]林立.免棱镜全站仪在已有建筑测绘中的应用方法.河北工业科技,2010,(3):105-108.