Skanowanie laserowe 3D – na czym polega?

Skanowanie laserowe 3D jest metodą pozyskiwania przestrzennych danych o istniejącym obiekcie. Skaner wykonuje dużą liczbę pomiarów, rejestrując położenie widocznych powierzchni i elementów znajdujących się w jego otoczeniu.

Efektem pomiaru jest zbiór punktów posiadających określone współrzędne w przestrzeni. Po połączeniu danych z wielu stanowisk powstaje przestrzenne odwzorowanie obiektu określane jako chmura punktów.

W zależności od zakresu prac skanowaniu mogą podlegać między innymi:

• pomieszczenia budynku,
• hale przemysłowe i produkcyjne,
• maszynownie i pomieszczenia techniczne,
• elementy konstrukcyjne,
• widoczne instalacje,
• kanały i rurociągi,
• urządzenia techniczne,
• elewacje i wybrane elementy zewnętrzne obiektu.

Skanowanie nie jest jednak celem samym w sobie. Największą wartość uzyskuje wtedy, gdy pozyskane dane są wykorzystywane dalej przez projektantów i modelarzy.

Więcej informacji o tej usłudze znajduje się na stronie
skanowanie laserowe 3D i chmury punktów.

Dlaczego modernizacja budynku wymaga dokładnych danych?

Projektowanie nowych instalacji w istniejącym obiekcie różni się od projektowania nowego budynku.

W nowej inwestycji projektanci pracują przede wszystkim na aktualnej dokumentacji architektonicznej i konstrukcyjnej. Przy modernizacji trzeba dodatkowo uwzględnić wszystko, co zostało już wykonane.

Problem polega na tym, że rzeczywisty stan obiektu może różnić się od dokumentacji.

Przyczyną mogą być między innymi:

• zmiany wprowadzone podczas budowy,
• późniejsze przebudowy,
• modernizacje instalacji,
• dodatkowe urządzenia techniczne,
• nieudokumentowane zmiany tras przewodów,
• brak aktualnej dokumentacji powykonawczej.

W takiej sytuacji projektowanie wyłącznie na podstawie starych rzutów może prowadzić do błędnych założeń dotyczących dostępnej przestrzeni.

Dlatego przed rozpoczęciem bardziej złożonej modernizacji istotne jest możliwie dokładne rozpoznanie rzeczywistego stanu obiektu.

Kiedy warto wykonać skanowanie laserowe 3D?

Nie każdy obiekt wymaga skanowania laserowego. W prostych przestrzeniach tradycyjna inwentaryzacja może być w pełni wystarczająca.

Skanowanie staje się szczególnie wartościowe wtedy, gdy geometria obiektu lub infrastruktury technicznej jest bardziej skomplikowana.

Warto rozważyć jego wykonanie między innymi przed:

• modernizacją istniejącego budynku,
• przebudową hali przemysłowej,
• projektowaniem nowych instalacji w istniejącej przestrzeni,
• modernizacją maszynowni,
• przebudową pomieszczeń technicznych,
• projektowaniem w obiekcie z nieaktualną dokumentacją,
• tworzeniem modelu BIM istniejącego budynku.

Duże znaczenie ma również ilość istniejących instalacji.

Jeżeli pod sufitem lub w pomieszczeniu technicznym znajdują się liczne rurociągi, kanały, urządzenia i elementy konstrukcyjne, ręczne odwzorowanie wszystkich zależności przestrzennych może być czasochłonne.

Chmura punktów pozwala zachować znacznie więcej informacji o rzeczywistej geometrii obiektu do późniejszej analizy.

Chmura punktów – co otrzymujemy po skanowaniu?

Podstawowym rezultatem skanowania laserowego jest chmura punktów.

Można ją traktować jako przestrzenne odwzorowanie zeskanowanego obiektu, złożone z bardzo dużej liczby punktów opisujących powierzchnie widoczne z poszczególnych stanowisk pomiarowych.

Po odpowiednim opracowaniu dane mogą zostać wykorzystane do analizy:

• geometrii pomieszczeń,
• wysokości i poziomów,
• położenia ścian i stropów,
• elementów konstrukcyjnych,
• lokalizacji urządzeń,
• istniejących tras instalacyjnych,
• dostępnej przestrzeni technicznej.

Istotną zaletą chmury punktów jest możliwość ponownego wykorzystania danych już po zakończeniu pomiarów terenowych.

Projektant może wracać do zeskanowanej przestrzeni podczas dalszego projektowania i analizować miejsca, które w tradycyjnej dokumentacji wymagałyby dodatkowej wizji lokalnej.

Trzeba jednocześnie pamiętać, że skaner rejestruje przede wszystkim elementy widoczne. Nie pokazuje instalacji ukrytych wewnątrz ścian, pod posadzką lub za zabudową, jeżeli nie są dostępne dla pomiaru.

Skanowanie 3D a tradycyjna inwentaryzacja techniczna

Tradycyjna inwentaryzacja i skanowanie laserowe nie zawsze są rozwiązaniami konkurencyjnymi. W praktyce mogą się wzajemnie uzupełniać.

Przy prostym obiekcie pomiary ręczne mogą być szybszym i bardziej ekonomicznym sposobem pozyskania potrzebnych informacji.

W bardziej rozbudowanych przestrzeniach skanowanie pozwala natomiast zarejestrować znacznie większą ilość geometrii podczas jednej sesji pomiarowej.

Szczególnie dotyczy to obiektów takich jak:

• hale produkcyjne,
• zakłady przemysłowe,
• maszynownie,
• pomieszczenia techniczne,
• obiekty z rozbudowanymi instalacjami,
• budynki wielokrotnie przebudowywane.

Właściwa metoda powinna być dobierana do celu inwentaryzacji, wymaganej dokładności oraz dalszego sposobu wykorzystania danych.

Ventila Projekt realizuje również
inwentaryzacje techniczne i 3D,
które mogą stanowić punkt wyjścia do dalszego projektowania.

Jak wykorzystać skanowanie 3D przy projektowaniu instalacji?

W przypadku Ventila Projekt istotne jest wykorzystanie skanowania jako części procesu inżynierskiego.

Pozyskana chmura punktów może zostać zaimportowana do środowiska projektowego i wykorzystana jako odniesienie podczas prowadzenia nowych instalacji.

Projektant może dzięki temu analizować rzeczywistą przestrzeń i dopasowywać projektowane elementy do istniejącego obiektu.

Ma to szczególne znaczenie przy projektowaniu:

• nowych rurociągów w istniejącym budynku,
• kanałów wentylacyjnych,
• instalacji grzewczych i chłodniczych,
• przebudowy maszynowni,
• nowych urządzeń technicznych,
• tras instalacyjnych w ograniczonej przestrzeni.

Zamiast opierać się wyłącznie na dokumentacji archiwalnej, projektant otrzymuje przestrzenne odniesienie do rzeczywistego stanu obiektu.

Może to ograniczyć liczbę założeń wymagających późniejszej weryfikacji na budowie.

Skanowanie może więc bezpośrednio wspierać
projektowanie instalacji sanitarnych, sieci i przyłączy
w istniejących obiektach.

Od chmury punktów do BIM – na czym polega Scan-to-BIM?

Chmura punktów może być wykorzystywana bezpośrednio podczas projektowania, ale może również stanowić podstawę do stworzenia modelu istniejącego obiektu.

Proces przekształcania danych pomiarowych w model BIM określany jest jako Scan-to-BIM.

W uproszczeniu proces może wyglądać następująco:

• wykonanie skanowania laserowego,
• rejestracja i opracowanie chmury punktów,
• import danych do środowiska projektowego,
• interpretacja geometrii obiektu,
• modelowanie wybranych elementów w BIM / Revit,
• wykorzystanie modelu do dalszego projektowania.

Model nie powstaje automatycznie tylko dlatego, że wykonano skan.

Chmura punktów jest materiałem wejściowym, który należy odpowiednio zinterpretować i odwzorować w modelu zgodnie z zakresem potrzebnym dla konkretnej inwestycji.

Dlatego przed rozpoczęciem prac warto określić, jakie elementy powinny znaleźć się w modelu i jaki poziom szczegółowości jest rzeczywiście potrzebny.

Więcej informacji znajduje się na stronie
Scan-to-BIM – modelowanie z chmury punktów.

Jak przygotować obiekt do skanowania laserowego 3D?

Dobre przygotowanie pomiarów ma wpływ na jakość i kompletność pozyskanych danych.

Przed rozpoczęciem skanowania warto przede wszystkim ustalić, jaki jest cel pomiarów i jakie części obiektu mają być później wykorzystywane podczas projektowania lub modelowania.

Istotne może być określenie:

• zakresu pomieszczeń objętych pomiarem,
• elementów wymagających szczególnej dokładności,
• oczekiwanej postaci danych końcowych,
• zakresu ewentualnego modelu BIM,
• dostępu do pomieszczeń technicznych,
• możliwości wejścia do zamkniętych stref obiektu.

Jeżeli skanowanie wykonywane jest w działającym zakładzie lub obiekcie przemysłowym, konieczne może być również odpowiednie zaplanowanie prac pod kątem organizacji ruchu, bezpieczeństwa oraz dostępu do poszczególnych pomieszczeń.

Im dokładniej określony jest późniejszy sposób wykorzystania danych, tym łatwiej dobrać właściwy zakres prac terenowych i dalszego opracowania.

Skanowanie laserowe 3D przed modernizacją – najważniejsze korzyści

Skanowanie laserowe 3D może być bardzo wartościowym narzędziem przy modernizacji istniejącego obiektu, szczególnie wtedy, gdy dostępna dokumentacja jest niepełna lub przestrzeń techniczna jest mocno rozbudowana.

Najważniejsze korzyści wynikają przede wszystkim z możliwości pracy na danych odnoszących się do rzeczywistego stanu obiektu.

• dokładniejsze rozpoznanie geometrii istniejącego budynku,
• rejestracja dużej liczby elementów w przestrzeni,
• możliwość późniejszej analizy chmury punktów,
• wsparcie projektowania nowych instalacji,
• łatwiejsza analiza dostępnej przestrzeni technicznej,
• możliwość przygotowania modelu BIM / Revit,
• wykorzystanie danych w procesie Scan-to-BIM.

Najważniejsze jest jednak właściwe określenie celu pomiarów. Samo wykonanie skanu nie zastępuje projektu ani wiedzy inżynierskiej.

W Ventila Projekt skanowanie laserowe 3D może być połączone z inwentaryzacją, modelowaniem BIM / Revit i projektowaniem instalacji.

Dzięki temu cały proces może przebiegać w jednym logicznym ciągu:

• istniejący obiekt,
• skanowanie laserowe 3D,
• chmura punktów,
• inwentaryzacja lub model BIM,
• projektowanie nowych instalacji,
• koordynacja i dokumentacja.

Największą wartością skanowania nie jest więc sama chmura punktów, ale możliwość wykorzystania dokładnych danych o istniejącym obiekcie w dalszym procesie projektowym.