Во-первых, требуется проведение архитектурных обмеров. Но обмеры сложного объекта могут не просто затянуться на долгие недели, растягивая проектный бюджет и сроки, но и быть неточными и неполными, если доступ к определённым частям объекта был затруднен. 

Во-вторых, создание комплекта чертежей, отражающих фактическое состояние конструкций — также длительный и трудоемкий процесс, особенно, если будут производиться домеры и последующие перерасчеты. Да, у объекта может быть действующая проектная документация, но она обычно далека от реальности. 

Эти проблемы успешно решаются современными технологиями обмерных работ, которые позволяют не только автоматизировать процесс сбора информации об объекте, но и предоставлять выходные данные в электронном формате. И наиболее точным из таких инструментов является лазерное сканирование.

Облако точек — это «слепок здания»

Лазерное сканирование — измерительная геодезическая технология, позволяющая создать цифровую трехмерную модель объекта, представив его множеством точек (обычно несколько миллионов) с пространственными координатами.

Технология основана на использовании лазерного сканера, измеряющего координаты точек поверхности объекта. Полученный набор точек называется «облаком точек» и впоследствии может быть представлен в виде трехмерной модели объекта, плоского чертежа, набора сечений, поверхности и т.д. для экспорта и работы в BIM-технологиях.

Основные преимущества лазерного сканирования:
— точность и скорость работы сканера;
— высокий уровень детальности сканирования;
— отсутствие человеческого фактора;
— результат — трехмерная модель, пригодная для экспорта в САПР.

Основные области применения лазерного сканирования — изыскания перед проектированием, исполнительская съемка и мониторинг статуса строительно-монтажных работ (получение картины «что построено»).


                     Подвальные помещения. Это не фотография, а облако точек

В компании Vysotskiy consulting мы работаем с лазерным сканированием в BIM и облаками точек еще с 2011 года (статья 1, статья 2), совместно с экспертами из компании Trimetari Consulting, вырабатывая оптимальные методики обработки облаков точек и моделирования по ним строительных конструкций. О части реализованных проектов мы уже рассказывали на наших мероприятиях.

Винные склады. От сканирования до BIM за три шага

                                           Подвальные помещения. Фотография

Архитектурно-инженерное бюро ASKA является генеральным проектировщиком и разработчиком проекта реконструкции, работает в среде BIM c 2013 года.

«Здание имеет сложную планировку подвального этажа и большие отклонения поверхностей стен от вертикали, поэтому для ускорения обмерных работ и увеличения их качества, мы приняли решение опробовать технологию лазерного сканирования. К тому же это позволяло нам ускорить создание BIM-модели в Revit и начать совместную работу с ней и архитекторам, и конструкторам, и инженерам»   Константин Борисович Ситников, заместитель директора ASKA

С точки зрения технологии проект был реализован за 3 шага:
— Сканирование здания и получение облака точек;
— Формирование модели  существующих конструкций;
— Непосредственно проект реконструкции.


                                                       Интерьер. Фото 1900 г

День со сканером заменяет месяц с рулеткой

       Лазерный сканер Leica P20 на одной из точек

Таким образом, всего за три дня полевых работ (!) было выполнено сканирование около 7 000 м2 (два этажа, подвал, кровля). С 300 станций сканирования (позиций, на которые был установлен сканер) получено облако точек, а использование встроенной в сканеры фотокамеры позволило раскрасить каждую точку из облака в соответствующий объекту цвет. На обмеры традиционным способом (ручные измерения и ведение абриса) для такого объекта ушло бы не менее месяца.


                      Схема точек стояния сканера в подвале

Сшивка «облаков» — получаем цельную картину

Для обработки, геопривязки и «сшивки» данных со станций сканирования был использован программный комплекс Cyclone-REGISTER от Leica Geosystems. Дополнительно, на этом этапе из полученного «облака точек» с помощью Leica TrueView была сформирована карта сферических панорам объекта. Она позволяет просматривать панорамы с любой станции сканирования, а также проводить замеры, оставлять аннотации и пр., что упрощает взаимодействие с заказчиком и командную работу в рамках проекта.


                                                    Вид в программе Leica TrueView

Этап сшивки единого «облака точек» занял 5 дней. Полученное при помощи Cyclone-REGISTER «облако» было экспортировано в программный продукт Autodesk ReCap для дальнейшей обработки. Autodesk ReCap содержит множество настроек для управления «облаком» (удаление точек, подсвечивание, редактирование интенсивности цветового отображения и пр.) и позволяет добиться необходимого уровня детализации для построения BIM-модели.

Окончательный этап обмерных работ — BIM-модель существующих конструкций

                 Облако точек в Autodesk Revit. Отображение реального цвета объектов

На основе облака точек в Autodesk Revit была построена фактическая модель объекта по состоянию на 2015 год. Для построения модели облегченное облако точек было загружено в Autodesk Revit.

Этот проект в очередной раз показал, что современные технологии могут ускорить процесс работы, одновременно избавив его от «традиционных» ошибок. Технология лазерного сканирования является мощным и очень точным измерительным инструментом, который максимально эффективен в сложных проектах реконструкции и модернизации. Общая длительность проекта составила три месяца:
— обмеры за три дня вместо месяца;
— обработка данных (сшивка облака и формирование модели) — 30 дней вместо трех месяцев;
— непосредственно проектирование — два месяца вместо четырех.

Благодаря BIM-модели, полученной путем лазерного сканирования и обработки, можно производить реконструкцию и модернизацию с миллиметровой точностью. А использование новейших программных продуктов и методик работы позволило существенно увеличить производительность при ее создании.