Краткое описание проекта:

• Полное внутреннее и внешнее сканирование существующего здания площадью 6 310 квадратных метров.
• Внешний вид здания был отсканирован двумя людьми с помощью двух сканеров всего за шесть часов.
• На создание модели одного этажа ушло три дня, включая сбор данных.
• Выяснилось, что каждый из пяти этажей здания был на 5 см выше, чем указано в проекте, что значительно повлияло на BIM модель.
• В Литве все строительные проекты стоимостью более 10 миллионов евро требуют использования BIM, и со временем требуемая стоимость будет снижена до одного миллиона евро.

Используемое оборудование:

• Лазерные сканеры Trimble X7 и Trimble TX8
• Механический тахеометр Trimble M3

Используемое программное обеспечение:

• Офисное ПО Trimble Perspective

Когда для сложного государственного проекта реконструкции потребовалась полная 3D-модель, Terra Modus, компания, выполняющая съемку в городской среде, включая фасады зданий в Литве, использовала комбинацию технологий лазерного сканирования Trimble, чтобы сэкономить драгоценное время.

Полученная в результате 3D-модель до и после строительства имеет решающее значение в выявлении проблем проектирования и обнаружения различных несоответствий с существующей постройкой, а также предоставляет копию экстерьера готового здания для использования в будущем при техническом обслуживании и эксплуатации.

Описание задачи

В прошлом здание "Института геологии" в Вильнюсе, Литва, планировалось изменить для соответствия уникальным требованиям "Службы защиты высокопоставленных лиц страны", которая обеспечивает защиту руководства Литовской Республики, иностранных высокопоставленных гостей.

В здании планировалось проводить ряд мероприятий, от обучения обращению с оружием до хранения конфиденциальной и секретной информации. План реконструкции включал добавление солнечной электростанции на крыше и пристройку здания, приспособленного для нужд людей с ограниченными возможностями, обновление офисов и конференц-залов, а также добавление тира и охраняемых архивов.

Как одни из первых пользователей технологии сканирования в Литве, компания Terra Modus была нанята в 2019 году для полного сканирования существующего здания площадью 6 310 м² до начала строительства, а существующие 2D-планы этажей использовались для определения высот и расстояний на этапе подготовки BIM модели.

Облако точек существующего здания, перед началом строительства, полученное с помощью лазерных сканеров Trimble X7 и Trimble TX8. На основе данных сканирования была построена 3D-модель.

Решение

Лазерное сканирование это быстрый и высокоточный метод сбора исчерпывающих данных об объекте. Полученное облако точек используется для создания 3D-модели, полезной для выявления потенциальных проблем проектирования и выявления несоответствий в процессе строительства.

"3D-модели предоставляют ценную информацию на протяжении всего срока реализации строительных проектов, от проектирования до строительства, и помогают уложиться в сроки и рамки бюджета", — говорит Мартинас Валаускис, руководитель исследовательского центра Terra Modus.

Этот проект являлся их первой крупной работой по BIM технологиям, чтобы сэкономить время Terra Modus решили выполнить сбор данных с помощью лазерных сканеров Trimble X7 и Trimble TX8, а не традиционную съемку тахеометром. Trimble TX8 был основным сканером который применялся для внешней съемки здания из-за его точности и дальности сканирования, поскольку сооружение состояло из пяти этажей и имело Г-образную форму.

"Мы используем лазерные сканеры Trimble из-за их точности и скорости", - сказал Валаускис. "Автоматическое горизонтирование в Trimble X7 позволяет выполнять сканирование с реальным положением каждой точки, а Trimble TX8 позволяет получить высококачественные данные в короткие сроки".

Trimble X7 использовался для захвата деталей на темных и блестящих поверхностях внешнего фассада сооружения, что стало возможным благодаря его высокой чувствительности. При помощи двух сканеров весь фасад здания был просканирован двумя людьми всего за шесть часов. Всё сканирование было выполнено путем установки оборудования на тротуарах, не мешая движению транспорта на оживленных улицах, окружающих зону строительства.

Сканирование интерьера производилось по одному этажу по мере продвижения строительства. Типичная комната площадью 50 квадратных метров сканировалась за 10 - 15 минут и требовала установки 3 - 4 станций. На сканирование каждого из пяти этажей с помощью Trimble X7 ушло четыре часа, при этом графические марки размещались на стенах и колоннах для лучшего совмещения облаков точек.

Применение Trimble X7 на внутренних работах, обусловлено тем что программное обеспечение Trimble Perspective выполняет сшивку облаков сразу на месте после сканирования сферы, требуя лишь быстрой проверки полученных данных в офисе перед отправкой данных группе по 3D моделированию. В общей сложности на создание модели каждого этажа ушло три дня, включая сбор данных.

Привязка контрольных точек выполнялась механическим тахеометром Trimble M3. Валаускис объяснил: "Мы планировали выполнить геопривязку внешнего фассада с помощью GPS, но местный геодезист помог нам получить координаты контрольных точек снаружи и внутри здания, что значительно сэкономило нам время, так как у нас был жесткий контроль с самого начала".

После завершения строительства в начале 2022 года весь фасад был повторно отсканирован, чтобы создать 3D-модель для будущего обслуживания и эксплуатации здания. 3D-модель и сшитое облако точек были переданы заказчику, для обновления BIM модели.

После строительства, для выявления существенных отклонений от проектной модели, были проведены дополнительные контрольные замеры с использованием технологии лазерного сканирования

Итог

"Полученная 3D-модель показала, что каждый этаж был на 5 см выше, чем указано в проекте, что оказало значительное влияние на многие вещи, включая сборные лестницы", - сказал Валаускис. "Используя нашу 3D-модель и облако точек, дизайнеры все скорректировали на BIM-модели. На это ушло время, но проблема решалась на компьютере, а не на стройке".

Компания Terra Modus, одна из первых внедрила лазерное сканирование, начиная с небольших проектов в 2007 году, таких как сканирование лестниц в реконструируемых исторических зданиях. Они быстро поняли, что сбор данных с помощью лазерного сканера происходит быстрее, чем при традиционной съемке, это даёт значительную экономию времени, особенно на крупных проектах, таких как здание бывшего геологического института.

После завершения строительства, здание было повторно отсканировано, а окончательная 3D-модель была передана проектировщикам и интегрирована в BIM

Кроме того, при использовании лазерного сканера объем данных больше, и пробелов в данных нет. С тахеометром требуется больше съемочных точек, чтобы получить эквивалентный объем данных, а если чего-то не хватает, это означает еще одну поездку на объект. Более быстрое сканирование также уменьшает время пребывания на опасных строительных площадках.