一、引言：装配式钢结构别墅动画的核心价值与公司定位

借助“环保高效、抗震性强、工期短”等优势的装配式钢结构别墅，成为建筑行业转型升级的核心导向，施工流程动画作为可视化工具，不但能将复杂工序呈现得直观，降低培训成本，还可以给投身投标汇报、政府审批的人员以专业支持。

装配式钢结构

北京数字星尘动画科技有限公司，在工业动画领域，深耕了十余年，聚焦装配式建筑可视化服务，依托 “BIM 技术 + 专业软件集群 + 施工动画专业团队” 的核心竞争力，已为 20 余家建筑企业，打造了高精度施工动画，实现了 “施工流程 1:1 还原、技术细节零误差、客户服务全透明” 的服务承诺。本文以北京某 350㎡轻钢结构别墅项目为蓝本，结合从地基到竣工的流程图片，同步解析了施工规范与动画制作全过程。

二、装配式钢结构别墅安装施工那与动画制作是同步解析的流程（按流程顺序），（一）第一阶段是地基施工，动画要对基础工程核心工序进行毫米级还原，1. 施工流程是规范的（对应图片 1：地基开挖与钢筋绑扎）。

想要建造装配式钢结构别墅，其地基必须要满足一种要求，这种要求是什么呢？是“承载稳定、沉降均匀”的要求，并且要严格去遵循一个标准，这个标准是什么呢？是来自《建筑地基基础工程施工质量验收标准》里的GB50202 - 2018，下面要说核心步骤，核心步骤如下：

• 步骤 1：场地平整与定位放线

对场地杂物予以清除，运用全站仪来定位轴线，将偏差控制于正负3毫米之内，依据设计坡度（此项目为1:0.5）标注开挖范围，撒上白灰进行划线。

• 步骤 2：基坑开挖

运用小型挖掘机实施分层开挖，深度为 2.2 米（其中包含 100 毫米厚的垫层），借助人工对边坡进行修整，防止出现超挖情况（允许偏差要小于或等于 50 毫米）；于基坑底部设置排水沟以及集水井，以此避免积水对地基承载力造成影响。

• 步骤 3：钢筋绑扎与模板安装

基底的钢筋选用 HRB400 级的螺纹钢，主筋之间的间距是 200 毫米，箍筋加密的区域间距为 100 毫米；模板采用的是覆膜胶合板，支撑体系要保证刚度，垂直度的偏差小于等于 3 毫米每米。

• 步骤 4：混凝土浇筑与养护

选择 C30 商砼，浇筑速率把控在每小时两米，取用插入式振捣装置振捣，振捣间隔小于或等于五百毫米；浇筑完毕后覆盖土工布进行保湿养护，养护期限大于或等于七天，强度达到百分之七十五之后才可展开下一道工序。

混凝土浇筑

2. 动画制作技术落地（公司核心优势体现）

公司采用一种技术组合，这种技术组合是 “BIM + 三维建模 + 流体模拟”，目的是为了精准还原地基施工所具备的专业性。

第一，关于建模精度实施保障办法，具体是运用 solidworks 与 C4D 这两款软件进行协同作业，针对基坑开挖尺寸按照施工图纸 1:1 的比例来建模，对于钢筋直径以及间距的还原误差要控制在≤0.1mm 的范围之内；第二，要有清晰呈现模板拼缝、支撑钢管（φ48×3.5）连接节点的效果，且要符合《钢结构工程施工规范》GB50755 - 2012 的要求。

流体模拟技术，运用RealFlow插件来模拟混凝土浇筑进程，把流体粘度设定为0.001帕斯卡秒，还原混凝土流动扩散的轨迹以及振捣之后的密实状态，防止传统动画“静态填充”那种失真的情况，这属于公司核心技术优势里的一项，借助物理引擎计算达成施工过程的动态真实性。

对于灯光与材质设计上，在地基阶段的动画过程中，所采用的是“自然光加上人工补光”这样的方案，其中Sky Portal对北京地区的日照角度进行模拟，该日照角度为高度角45°，在基坑底部添加了点光源，此点光源强度为800cd，以此来突出钢筋的细节；混凝土材质运用的是PBR标准，其漫反射的RGB值为(240,240,240)，粗糙度是0.25，在养护阶段添加了“湿润反光”这种效果，从而还原真实的材质质感。

把动态进度条以及相关参数标注添加到动画里，像“基坑开挖深度：2.2m（设计值 ±0）”“钢筋绑扎完成率：100%”这样，以此来助力观众迅速获取关键信息，这做成了进度可视化设计，它属于公司依据施工培训场景开展的人性化设计。

（二）第二阶段，钢结构主体安装，其中包括动画还原核心承重体系搭建，其一施工流程规范，与之对应的图片 2为钢柱吊装，再者图片 3是钢梁连接的展示，另外图片 4呈现支撑系统安装。

钢结构主体是别墅承重的核心部分，施工的时候，需要遵循这样的原则，即先安装柱子，之后再安装梁，先安装主要的构件，然后安装次要的构件，以对称的方式进行安装，并且要严格把控连接的精度以及结构的稳定性。

• 步骤 1：钢柱吊装与校正

使用 25t 汽车吊来吊装 H 型钢柱，该 H 型钢柱材质为 Q355B，其截面是 250×250×10×14，把吊点设置在柱顶 1/3 高度的地方，起吊速度为 0.5m/s，吊索与水平面夹角要大于或等于 60°，就位之后用临时支撑做固定，借助全站仪来校正垂直度，偏差要小于或等于 H/1000，这里的 H 是柱高，并且偏差还要小于或等于 10mm，校正完成后拧紧地脚螺栓，该地脚螺栓是 M24 高强螺栓，扭矩值是 450N・m。

钢柱吊装

• 步骤 2：钢梁吊装与拼接

门式刚架（截面 H300×150×8×12）被用于屋面钢梁，吊装时的推进情况是从两端朝着中间进行，钢梁跟钢柱运用的是刚性连接办法。高强螺栓（M20）的安装依照“事先拧动→再次拧动→最终拧动”这样的流程来做，最终拧动时的扭矩数值是 380N・m，螺栓露在外面的丝扣数量为 2 到 3 扣。

钢梁拼接

• 步骤 3：支撑系统安装

柱间支撑选用 φ89×4.5 的无缝钢管，屋面支撑采用 C 型钢，具体型号为 C160×60×20×2.5，支撑节点焊接时采用 E5015 焊条，焊缝高度要大于或等于 8mm，焊接完成后开展 UT 探伤检测，Ⅰ级焊缝的合格率为 100%。

支撑系统安装

• 步骤 4：檩条与系杆安装

檩条之间的间距为 1.5 米，其与钢梁运用自攻螺钉（M12×50）进行连接，并且每一处连接的部位螺丝数量最少需要三颗；系杆选用的是圆钢（φ20），该圆钢两端通过花篮螺栓拉紧，以此来保障钢结构的总体不松软，在整体上保持稳定状态。

2. 动画制作技术落地（公司核心优势体现）

动画还原的核心难点在于钢结构安装的“精度与顺序”，公司借助三大技术方案来突破这一瓶颈。

动画脚本设计方面在于，运用图形脚本去编写施工顺序脚本，严格依照“柱→于梁→支撑→檩条”这种安装逻辑为之，防止工序出现颠倒情况；在钢柱校正动画里，同步展示全站仪测量数据（像“垂直度偏差：8mm”），并且借助动态箭头来指示调整方向，这是公司依据施工专家经验所进行的定制化开发，以此保证动画跟实际施工规范全然一致。

有关机械动画仿真，吊车模型是按照25t汽车吊真实参数来进行建模的，吊臂伸缩以及吊钩升降的速度曲线和实际操作相互匹配，起吊加速时间为0.8s，匀速速度是0.5m/s，吊索运用柔体动力学予以模拟，受力时的拉伸变形量把它控制在0.5%以内，从而还原真实力学状态。

关于焊接特效制作，采用粒子系统来模拟焊花四溅的效果，每帧粒子数量为1500个，速度设定为3m/s，颜色从呈现高温状态的红色逐渐变化到代表冷却的深灰；焊接区域运用热成像贴图，其温度分布契合实际焊接工艺，焊缝中心温度可达1500℃，热影响区温度为800℃，此项技术曾经荣获工业动画技术创新奖。

精度标注系统方面，在动画里添加动态标注框，能实时显示构件尺寸，像钢梁截面是H300×150×8×12，还能实时显示螺栓扭矩，比如高强螺栓扭矩为380N・m，也能实时显示焊缝高度等关键参数，其标注样式符合建筑行业制图标准，公司自主研发的工业动画标注插件，可达成参数批量导入以及实时更新的效果，效率提升了40%。

（三）第三阶段，是围护系统安装，其中通过动画呈现保温、防水与装饰一体化流程，1. 施工流程规范，这对应着图片 5 的 OSB 板铺设，图片 6 的保温层安装，以及图片 7 的外墙板封装。

那围护系统会直接对别墅保温性能以及防水性能产生影响，其施工的时候要遵循一种原则，这种原则是“逐层递进、密封严密”，并且施工还需参考《轻钢结构住宅技术标准》JGJ/T422 - 2018。

• 步骤 1：OSB 板铺设

屋面采用 OSB 板（12mm 厚），墙面也采用此种 OSB 板（12mm 厚），用自攻螺钉（M5.5×45）固定，螺钉间距为 150mm，且距板边 15mm，板缝宽度是 5mm，填充密封胶（耐候性硅酮胶）以防止雨水渗透。

OSB板铺设

• 步骤 2：保温层安装

选用玻璃棉保温板，其厚度为 100mm，密度是 48kg/m³，铺设之际紧贴 OSB 板，拼接之时紧密严实不存在缝隙；墙面保温层的外侧包裹铝箔防潮纸，其搭接宽度大于等于 100mm，借助压条进行固定。

保温层安装

• 步骤 3：屋面防水施工

屋面运用“自粘聚合物改性沥青防水卷材（3mm + 4mm）”，卷材搭接宽度要大于或等于100mm，采用热熔法来施工，天沟、檐口等节点处要增设附加层（宽度为500mm），防水做完之后进行24小时闭水试验，没有渗漏才算是合格。

屋面防水施工

• 步骤 4：外墙板与门窗安装

外侧墙体使用的是厚度为16mm的金属雕花板，其铺设方向为横向，并且板与板之间借助卡扣相接，缝隙处填充的是聚氨酯发泡胶；门窗洞口预留的尺寸偏差小于或等于5mm，门窗框与墙体通过膨胀螺栓加以固定，外侧涂抹耐候胶进行密封，气密性等级达到了6级。

2. 动画制作技术落地（公司核心优势体现）

这个围护系统的工序是繁杂琐碎的，其细节是繁多密集的，公司借助“材质分层、特效模拟、细节强化”达成精准还原：

材质库定制化，要去建立专属的装配式钢结构别墅的材质库，这个材质库里面包含着12类核心的材质参数。

材质类型

关键参数设置

细节处理

OSB 板

漫反射 RGB (185,150,100)，粗糙度 0.3

还原木材纹理、螺钉孔凹陷效果

玻璃棉保温板

漫反射 RGB (230,230,230)，透明度 0.1

添加纤维蓬松质感，边缘轻微起毛

金属雕花板

金属度 0.8，粗糙度 0.12

还原雕花纹理、卡扣连接缝隙

防水卷材

漫反射 RGB (250,250,250)，光泽度 0.2

模拟热熔后的粘性效果

这里有着公司历经十年行业沉淀所形成的核心资产，该资产是一个材质库，此材质库总共累计收纳了三百加的工业材质，这些材质能够直接拿来复用，复用后可以把制作周期缩短百分之三十。

一种防水特效模拟，它采用流体动力学来模拟闭水试验，水层厚度为10mm，流动速度是0.1m/s，借助颜色变化（蓝色渐变为透明）去指示无渗漏区域；在卷材热熔施工动画里，运用温度场贴图来呈现加热区域（颜色为红色渐变），进而还原卷材与基层的粘结过程，该技术解决了传统动画存在的“防水流程抽象”这一痛点。

• 细节动画强化：在 OSB 板安装动画里，螺钉拧紧过程展现出“旋转 + 下沉”这一双动作，其下沉深度和实际情况相符，也就是螺钉头低于板面 0.5mm；于金属雕花板卡扣连接动画中，清晰地呈现出卡扣插入、锁紧的机械动作建筑钢结构焊接技术规程，细节还原力度达到 99%——公司存有“工业细节动画标准库”，包含 500 + 常见施工动作，以此保障动画的专业性及真实性。

针对不同应用场景，也就是施工培训以及展会展示，动画有着两种呈现模式，其中培训模式会添加操作提示框，像螺钉间距需控制在150mm内这样的提示，而展会模式则强化视觉冲击，比如保温层安装采用半透明剖面来展示，这属于公司依据客户需求所推出的人性化解决方案。

（四）第四阶段是进行收尾以及竣工，此阶段要通过动画来展示验收流程还有成品效果，施工流程要规范化，对应的图片8是细节验收，图片9是成品别墅。

收尾阶段重点关注细节完善与质量验收，确保别墅达到交付标准：

• 步骤 1：内部装修施工

室内墙面选用的是厚度为 12 毫米的石膏板来进行吊顶以及隔墙的施工，石膏板接缝处处理运用的是“嵌缝石膏加上接缝纸带”这样的工艺；地面所铺设的是 SPC 锁扣地板，该地板与墙体留出了 8 毫米的伸缩缝。

内部装修施工

• 步骤 2：水电安装与调试

用于给排水的管道选用的是PPR管，采用的是热熔连接方式，其水压试验压力为0.6MPa，保压时长为30分钟且期间无压降；电路方面则运用的是BV铜芯线，是穿PVC管进行保护的，开关以及插座的安装高度偏差是小于等于5mm的建筑钢结构焊接技术规程，并且在电路通电后测试所有电器皆能够正常运行。

• 步骤 3：质量验收

依照《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205 - 2020，着重进行检测，其一为钢结构垂直度，规定偏差需小于等于15mm，其二是屋面防水，要求不存在渗漏情况，其三是保温性能，传热系数要小于等于0.6W/(㎡・K)，其四是门窗气密性，需达到6级以上。

• 步骤 4：竣工交付

对施工现场展开清理工作，针对施工资料予以整理，其中涵盖隐蔽工程验收记录、材料合格证以及检测报告等等，之后移交给业主方。别墅达到成品状态时，要符合“外观不存在破损情况、功能不存在缺陷问题、安全得到保障”这样的要求。

竣工交付

2. 动画制作技术落地（公司核心优势体现）

结尾以及完工的时期，动画要同时考虑、顾及。既要是“整个流程的完整程度”，又得具备“视觉方面呈现出来的能力”，公司是借助四大科学技术达成的:。

采用 “整体 - 局部 - 剖面” 的镜头切换，进行剖面动画展示，展示室内墙装修、水电管道的隐藏工序，像石膏板吊顶的龙骨安装、PPR 管道的走向布局等，通过 c4d 的 Slice Modifier 插件来实现动态剖切，能让观众直观看到内部结构，这可是公司在建筑动画领域的特色技术。

在验收阶段的动画里，以数据可视化的方式呈现，展示核心检测数据时借助图表动画，像“钢结构垂直度偏差曲线”以及“屋面防水压力变化曲线”，其数据来源和施工规范保持一致，且采用绿色来标识合格的项目，使用红色标识不合格的项目（此项目全部为绿色），这样呈现直观又清晰。

关于成品渲染的优化，竣工别墅动画于动画之中采用了V-Ray 6.0渲染引擎，对其进行设置之时规定分辨率为4K也就是3840×2160，采样率设定为16，抗锯齿等级为8 ，启用了全局光照与环境闭塞，以此来还原别墅于自然环境里的光影效果，诸如墙面反射天空以及地面投影等诸多情况，材质质感和真实别墅保持一致 ，公司所拥有的分布式渲染集群包含8台高性能工作站，这些工作站能够把全片渲染时间缩短到48小时，相较于行业平均效率提升了50%。

就不同应用场景而言，会输出三类成品，其一为培训版，其分辨率是1080P，时长为5分钟，还包含详细的操作讲解；其二是展会版，分辨率为4K，时长2分钟，侧重于视觉冲击方面；其三是汇报版，分辨率为720P竖屏，时长90秒，是精简了核心流程的，为的就是满足客户多元化需求，这乃是公司“全场景服务”理念的展示，已给20余家客户提供定制化版本输出了。

其三、北京数字星尘动画，动画制作有着全流程保障体系，其中融入了服务优势，在前期筹备阶段讲究需求精准对接与方案定制，在需求精准对接与方案定制里又有特殊的需求沟通机制，该机制能达成让客户“省心”的效果。

专门为装配式钢结构别墅项目，公司组建了三方对接小组，其中包括项目经理，还有技术顾问，以及施工专家。

去往项目现场进行勘查，收集场地环境、施工机械以及构件样本诸多不同方面的实景数据，着手拍摄数量超过200张的参考照片，以此来保障动画场景有着较高的还原度。

借助“需求矩阵表”来对核心诉求予以量化，清晰地明确目标受众，也就是施工人员或者审批部门，还有应用场景，像培训或者投标，以及技术精度方面的要求，以此防止后期出现反复修改的情况。

要提供三套初步的创意方案，其中涵盖镜头语言，还有节奏设计，以及标注样式，之后由客户进行选择，再予以深化，以此确保最终生成的成果能够符合预期要求。

前期筹备

2. 大纲与脚本设计（让客户 “放心”）

大纲依据施工流程进行分阶段设计，清晰明确每个阶段的时间分配情况，像是地基阶段为 25 秒、钢结构安装阶段为 70 秒，同时同步标注技术重点。

• 脚本运用 “技术 + 视觉” 双轨体系，技术脚本会标注施工参数，像 “螺钉间距 150mm” 这样，视觉脚本则会明确镜头类型，是全景还是特写啦，还会明确运动轨迹，是推、拉还是摇呢。

邀请具备15年钢结构施工经验的工程师来审核脚本，对工序逻辑偏差加以修正，以此确保动画和实际施工达到完全一致的状态，公司常年与10多名行业专家展开合作，由这些专家为项目给予专业背书。

（二）处于中间阶段的制作，涉及技术落地以及质量管控，这部分占比为1. 核心技术工具所形成的矩阵，此矩阵具备技术方面的优势。

公司具备处于行业领先位置的软件集群，还有自主研发的工具，以此去保障制作的效率以及精度。

用于建模的软件有，Tekla Structures这个软件是专门用于钢结构专业建模的，C4D这个软件是用于场景与机械建模的，SketchUp这个软件是用于快速概念建模任务的。

用于动画制作的软件有，C4D，其所擅长的是关键帧动画，还有RealFlow，它主要用于流体模拟，另外还有Phoenix FD，它专门负责粒子特效。

用于渲染的软件有，OC，还有Corona Renderer，这是可供选择的备用软件。

中期制作

2. 三级质量管控体系（让客户 “安心”）

一级审核，由技术组进行，要核查建模精度，还要核查施工参数准确性，像构件尺寸误差要小于等于零点一毫米，工序顺序不能有错误。

二级审核，也就是专家组的审核工作，会邀请那些从事施工方面的专家，要他们去审核动画具备的专业性，比如说焊接工艺这一方面，还有螺栓扭矩值是不是符合规范的这一状况。

客户组进行三级审核，提供在线评审系统，客户能够在时间轴之上标注修改意见，技术组会在 24 小时之内予以响应，修改周期小于等于 3 个工作日。

（三）后期之时进行交付，此交付涵盖成品的优化以及资产的保障，1. 于后期开展包装以及剪辑工作，其目的在于提升传播效果。

对于包装设计而言，要进行添加公司LOGO的操作，还要加上项目名称，并且要对技术参数进行标注，其标注样式需符合建筑行业标准，呈现出简洁且专业的特点。

• 剪辑节奏方面，基础施工那段是 0.8 倍速播放，目的在于突出细节，主体安装那段则是以 1.2 倍速播放，借此展现效率，同时全片的平均帧率设定为 30fps。

针对配音而言，选用在工业领域里具备资格的专业配音员，此配音员为男中音，其说话语速是一百二十字每分钟，进而，以配乐来说取那种具备环境质感的声音加上拥有背景氛围的音乐二者进行分层混音技术的处理可增强沉浸感。

2. 源文件管理与保密保障（服务优势）

源文件进行分类存储，分类方式为按 “建模文件 / 动画文件 / 渲染文件 / 素材文件”来进行，存储手段采用 “本地服务器 + 云端双备份”，并且运用银行级加密，以此确保数据安全。

项目竣工之后的三个工作日期限以内，针对客户进行完整源文件含 MAX、MA、SKP 等格式的移交工作，并且还要提供文件使用方面的说明。

一项保密协议，需签署三级的那种，它所覆盖 的范围有项目图纸 ，还有模型数据 ，以及成品动画 ，其保密的期限是 5 年 ，要是出现泄密情况 ，违约金是项目总额的 200% ，值得一提的是 ，自从公司成立之后 ，没有发生过哪怕一起泄密事件。

（四）后期服务：增值服务与长期合作1. 成品修改与版本适配

先提供三次免费修改，这是在项目验收完成之后，若是超出了这三次的范围，那就得按照每次八百元来进行计费，而且这价格可比行业均价低百分之二十。

• 具有多种格式输出，其中包括MP4 ，其格式为H.264 ，还有MOV ，其采用ProRes格式 ，另外还有EXR ，为序列帧格式 ，以此满足不同应用场景。

• 后期适配情况如下：要是客户在后续阶段有调整分辨率的需求，按照不同比例（16:9、4:3、9:16）进行调整时，会提供免费适配服务。

2. 长期价值赋能（合作优势）

先建立起专门属于客户的视觉资产库，把项目里的模型、材质以及动画片段进行分类存放，在后续的项目当中能够再次使用，将制作成本降低百分之三十，，这是一种可行的方法。

技术咨询服务，是为之向客户供给动画应用方面的指导，像是关于怎样运用于施工培训，以及如何应用在投标汇报之中，的这样一种服务。

采用定期回访方式，在项目交付之后的 6 个月以内进行回访，去了解动画如何得以使用的效果，并且提供能够优化的建议。

四、客户价值与案例成果（一）项目成果亮点

本装配式钢结构别墅施工动画项目，实现三大核心成果：

构件尺寸还原误差小于等于零点儿一毫米，精度达到标准要求，施工流程跟实际规范的吻合程度为百分之百，进而成为客户施工培训的标准教材，起到示范作用！

提升效率方面，那客户新入职的员工，对于理解把握施工流程所需的时间，由原本的十五天，缩短到了仅仅三天，施工交底的这件事，效率提高了高达百分之八十呢。

首先，动画被用于展会展示，接着，客户获取到6个意向订单，最后，投标成功率提高了40%。

（二）客户评价（真实案例反馈）

北京某装配式建筑公司 项目总工程师：

数字星尘团队展现出的专业程度，着实超乎了预先的期望！那部动画针对钢结构安装方面的细节还原，简直可以说是精准无比——从吊车而起的吊装具体轨迹，到螺钉之间的间距把控，每一个地方都是严格依照施工规定来执行的。最为令人惊喜的那种情况是，他们借助动画在前期就寻觅出了我们设计里头的3处碰撞相关问题，直接就防止了后续返工所造成的损失。在项目前行推进的过程当中，项目经理每一周都会主动上报和说明进度，对于修改需求所做出的响应时间不会超过24小时，确实实实在在地达成了使得我们“省心”的这样一个状态。当下这部动画已然变成了我们工人开展培训的核心教材，在展会进行展示之后更是获取到了6个意向订单。选择他们，是我们今年最正确的决策！”

五、总结：技术赋能装配式建筑可视化

北京数字星尘动画科技有限公司借助 “施工规范 + 技术落地 + 服务保障” 的全链条服务，把装配式钢结构别墅复杂的施工流程，转变为直观易懂的视觉语言，其中包括地基施工的毫米级建模，钢结构安装的动态仿真，以及围护系统的细节还原，而每一环均显示出公司的技术优势与专业沉淀。

全链条服务

公司的核心竞争力体现于，其一为“专业深度”，倚靠施工专家作背书并与行业标准保持一致，以此保障动画的技术精准性；其二是“技术实力”，借助软件集群以及自主研发的工具，达成施工过程的真切还原；其三乃“服务理念”，将“安心、放心、省心”当作核心，给予全周期透明化服务。

当今装配式建筑行业加速发展之际，施工流程动画已然成了企业用于提升核心竞争力的关键工具，用于提升核心竞争力的关键工具。此时北京数字星尘动画科技有限公司会持续深入钻研技术创新，会为更多建筑企业给予专业、高效的可视化解决办法，给予专业、高效的可视化解决办法，以此助力行业实现转型升级，助力行业实现转型升级。