Измеряй и фиксируй

Лазерный сканер Leica BLK360 – самый компактный из существующих, но в то же время достаточно мощный: за короткое время с его помощью можно провести высокоточные обмеры и создать 3D-модель объекта. Как прибор, который легко помещается в рюкзак или сумку, ускоряет процесс проектирования, снижает риски и помогает экономить – в нашем материале.

27 Января 2020

Компaния:

Сайт:

https://geosystems.ru/about/

Контакты:

Tел.: +7 495.933.2277

Зачем нужны обмеры

Обмеры – основа рабочей документации, необходимой для реконструкции, капитального ремонта, дизайна интерьера, а в некоторых случаях и нового строительства. От достоверности исходной документации во многом зависит и качество будущего проекта.

Обмеры необходимы, если:

утеряна проектная документация;
изменилась функция здания, этажность, эксплуатационные нагрузки;
возникли критичные дефекты и повреждения здания;
строительство возобновляется спустя длительное время;
по соседству с объектом строится новое здание;
необходима реставрация или воссоздание.

Традиционные способы фиксации: карандаш и рулетка

Архитектурные обмеры – главный способ фиксации особенностей здания. Они включают:

масштабные ортогональные чертежи основных проекций здания и его деталей;
изображение здания и его фрагментов в рисунках;
художественное и документальное фотографирование.

Исчерпывающее представление об объекте может дать, прежде всего, обмерная фиксация. Но обмерные чертежи крайне трудоемки, их исполнение требует времени и массы разнообразных инструментов: линейки, обычные и лазерные рулетки, стальные струны, штангенциркули, щупы, шаблоны, угломеры, уровни, отвесы, лупы, измерительные микроскопы.

zooming — Схемы обмера методом триангуляции

© HEXAGON

Самый распространенный инструмент – лазерная рулетка: дешевая, компактная и простая в эксплуатации. С ее помощью можно провести обмеры помещений и небольших зданий с простой геометрией. Но неизбежны погрешности: наводить точку приходится с руки, не всегда просто соблюдать горизонтальность, иногда прямая видимость между точками отсутствует. Обмерщик должен постоянно подстраиваться к геометрии помещения и выбирать наиболее подходящий способ – засечки, полярный, по столбам и др.

Для более точных и сложных работ больше подходит геодезическое оборудование. В этой статье речь пойдет о методе наземного лазерного сканирования и конкретной модели лазерного сканера – BLK360.

Лазерное сканирование

Наземное лазерное сканирование – самый полный и точный из современных методов обмера. Лазерный дальномер встроен в прибор, направление луча изменяется автоматически, сервопривод измеряет его вертикальные и горизонтальные углы.

Современный лазерный 3D-сканер производит более миллиона измерений в секунду и сохраняет полученные цифровые данные в виде массива трехмерных координат – облака точек, которое фактически представляет собой 3D-модель объекта съемки. Каждая точка, помимо трех геопространственных координат, несет информацию о цвете, который распознается за счет интенсивности возвращаемого сигнала. Благодаря встроенным камерам возможно получить весь массив данных в цветах, соответствующих реальным.

1 / 4

Пример обработанного облака точек, 3D-модель жилого дома в Швейцарии.

HEXAGON
2 / 4

Пример обработанного облака точек, 3D-модель исторического квартала.

HEXAGON
3 / 4

Пример обработанного облака точек

HEXAGON
4 / 4

Пример обработанного облака точек, 3D-модель

HEXAGON

Лазерный сканер, таким образом, рисует самую полную «картину» объекта, из которой легко извлечь нужные параметры. Это самый быстрый способ получения информации, не требующий никакой обработки: необходимо просто импортировать данные на компьютер и дальше работать с «облаком».

Если же нужны оформленные материалы, то облако точек экспортируется в САПР-системы, где и создаются точные обмерные чертежи, планы, разрезы, сечения или проводится построение 3D-моделей. Работу с облаками точек поддерживают Autodesk, Graphisoft, NanoCad, обменными форматами служат распространенные pts, las, e57 и другие. Существует ряд бесплатных программ-просмотрщиков, позволяющих производить замеры: Autodesk Reсap, Leica TrueView и другие.

Лазерный сканер Leica BLK360

Швейцарская компания Leica Geosystems создала лазерный сканер Leica BLK360, который объединяет плюсы всех методов обмеров. Он легкий и компактный: весит не больше килограмма, помещается в сумку или рюкзак, что позволяет сканировать в любое время и в любом месте.

Вот лишь некоторые преимущества Leica BLK360:

лазер сканирует 360 000 точек в секунду на расстоянии до 60 метров;
сенсор работает беспрерывно два часа на одной зарядке батареи;
можно работать в помещении и на улице, при температуре +5-40°С;
погрешности минимальны: сумма ошибок углов и расстояния дает погрешность величиной в 6 мм на расстоянии 10 м и примерно 8 мм на расстоянии в 20 м;
15Мп система из 3 камер, сферическая HDR-фотопанорама и LED-вспышка;
три режима плотности сканирования;
со сканером легко работать: достаточно посмотреть обучающие видеоролики общей продолжительностью около 25 минут и соблюдать методологию съемки.

Достаточно нажать одну кнопку – и меньше чем за три минуты BLK360 выполнит панорамное сканирование окружающего пространства с захватом фотоизображений. Вся информация транслируется на планшет iPad Pro в приложение для дистанционного управления и контроля данных Autodesk Recap.

BLK360 в действии: примеры решаемых задач

Первичный обмер и контроль работ

Рассмотрим, как работает BLK360 на примере разработки дизайн-проекта. Объект – трехкомнатная квартира общей площадью 99 м². Исходными данными является план БТИ, он был оцифрован и перенесен в среду Autodesk AutoCAD. Углы комнаты освободили, развертка и подготовка оборудования заняла не более пяти минут.

1 / 4

План БТИ

© HEXAGON
2 / 4

Чертеж в AutoCAD

© HEXAGON
3 / 4

Подготовка помещения и установка оборудования

© HEXAGON
4 / 4

Подготовка помещения и установка оборудования

© HEXAGON

За час выполнили 17 установок лазерного сканера. Переданные на планшет панорамные изображения помогли контролировать верность выбора места и полноту получаемых данных. При необходимости можно было прямо на сферической панораме добавлять промеры и комментарии.

1 / 3

Пример комментирования в проекте

© HEXAGON
2 / 3

Рабочий проект в приложении и программе Recap

© HEXAGON
3 / 3

Рабочий проект в приложении и программе Recap

© HEXAGON

Из облака точек удалили ненужные элементы – строительный мусор, мебель – и загрузили его в Autodesk. С помощью плагина CloudWorx в среде AutoCAD построили сечения и в полуавтоматическом режиме отрисовали стены. На весь процесс обработки ушло около 3,5 часов.

Облако точек в среде AutoCAD

© HEXAGON
3D-вид объекта

© HEXAGON

Сравним полученные контуры стен с чертежом, выполненным по плану БТИ: зеленым линиям соответствуют действительное положение стен, белым – их плановое положение. Как видим, разница в положении стен в некоторых местах существенна. Стало возможно сравнить площади помещений: здесь расхождений найдено не было. Обновленные данные передали в дизайнерское бюро – можно без опаски продолжить работу.

1 / 3

Примеры расхождения планового (белый) и фактического (зеленый) положения стен

© HEXAGON
2 / 3

Примеры расхождения планового (белый) и фактического (зеленый) положения стен

© HEXAGON
3 / 3

Примеры расхождения планового (белый) и фактического (зеленый) положения стен

© HEXAGON

Первичное сканирование подходит для уточнения геометрии помещений, вычисления необходимых объемов демонтажа и разработки дизайн-проекта.

Сканирование можно производить несколько раз для фиксирования и контроля выполнения работ. На изображениях представлены такие работы как перенос проема, установка швеллера, заделывание проема газоблоками и чистовая отделка.

1 / 6

Различные этапы сканирования помещений

© HEXAGON
2 / 6

Различные этапы сканирования помещений

© HEXAGON
3 / 6

Различные этапы сканирования помещений

© HEXAGON
4 / 6

Различные этапы сканирования помещений

© HEXAGON
5 / 6

Ремонтные работы

© HEXAGON
6 / 6

Дизайн-проект

© HEXAGON

Координирование и контроль положения внутренних инженерных сетей

Еще одна из решаемых задач – фиксация положений внутренних инженерных сетей. В данном примере это электропроводка и кабель-каналы для сплит-систем кондиционирования. Положения штроб фиксировались, потенциально опасные зоны наносились прямо на облако точек. По этим данным стало возможно в любой момент получить привязку для любого элемента и избежать попаданий в сети при дальнейших работах.

1 / 4

Облако точек места штробления под кабеля кондиционеров

© HEXAGON
2 / 4

Облако точек места штробления под силовой кабель

© HEXAGON
3 / 4

Векторизация потенциально опасных зон для иных работ

© HEXAGON
4 / 4

Изометрический вид внутренних силовых сетей

© HEXAGON

Поиск отклонений поверхностей от вертикали

Данные дополнительно передали в специализированное настольное ПО для обработки облаков точек – 3DReshaper. После чего построили идеально вертикальные «теоретические» стены и сравнили фактическую геометрию стены с этой идеальной моделью. Полученный результат позволил оперативно найти дефект, определить его площадь и, как следствие, подсчитать количество необходимого материала.

1 / 3

Сравнение фактической геометрии стены с идеальной моделью.

© HEXAGON
2 / 3

Сравнение фактической геометрии стены с идеальной моделью.

© HEXAGON
3 / 3

Сравнение фактической геометрии стены с идеальной моделью.

© HEXAGON

График и шкала цветовой идентификации справа от изображения настраиваемые, они помогают понять, какое число точек входит в выбранный пользователем интервал отклонения. В данном случае все точки, попадающие в диапазон отклонений от -5 до +5 мм от идеально вертикальной стены, имеют насыщенный зеленый цвет, а точки, значения которых отклоняются на 2 мм, исключались из сравнения. Всегда возможно получить развертку стены или любого необходимого участка.

Подсчет объема материалов

Рассмотрим решение обычной и довольно однообразной задачи – подсчет объема штукатурки. Согласно технической документации норма расхода смеси соответствует 8,5 кг / 1 м² при толщине слоя в 10 мм.

Существует несколько традиционных методов расчета, мы рассмотрим два из них:

приблизительный: толщину штукатурного слоя принимают равной 10-15 мм, дополнительно учитывают запас в 10% от эталонного показателя, с округлением в большую сторону.
точечных измерений: среднюю толщину слоя определяют с учетом угловых отклонений. Для этого поверхность, на которую будут наносить штукатурный состав, промеряют в трех местах. Полученные при провешивании значения суммируют и делят по числу замеров на три.

Вычисления просты, но весьма приблизительны. Второй метод требует подготовки, иногда в виде установки штукатурных маяков. Профессионализм штукатурщика тоже является весомым показателем.

Посчитаем разными методами, сколько материала потребуется, чтобы выровнять одну стену площадью 9,5 м².

Приблизительный: вес материала без запаса – 81 кг и 89 кг с 10% запасом.
Точечных измерений: точечные измерения на предмет вмятин и выпучин дали значения 11, 8 и 10 мм. Средняя толщина ~ 10 мм. Вес материала без запаса – 81 кг и 89 кг с 10% запасом. При данном методе результаты сильно зависят от случайного выбора места замера, даже если геометрия меток выбрана верно.
Вычисление объема. Сравнив фактическую поверхность стены с идеальной, получили карту отклонений. Заметно, что фигура имеет отклонения от проектной в обе стороны, поэтому вычислили объем, заключенный между проектируемой вертикальной стеной и фактическим положением, он составляет 0,083 м³. Стену рассчитываем выводить на 10 мм, для этого потребуется 71 кг. Закладывать запас материала в таком случае не нужно.

Стоит отметить, что во всех случаях потребуется три мешка штукатурки весом 30 кг. Образовавшийся излишек можно использовать на других стенах, но первоначальный точный подсчет поможет избежать чрезмерных запасов и, как следствие, сэкономить. Особенно учитывая, что суммарная площадь стен равна 280 м².

Проверка ровности стяжки

Ровность стяжки проверяется с помощью двухметровой рейки-правила. Рейку прикладывают к стяжке в нескольких местах в разных направлениях. По существующим строительным нормам стяжка считается ровной, если зазор между поверхностью стяжки и правилом не превышает 4 мм.

Необходимо также проверить уклон поверхности стяжки пола к горизонту. Этот значение в любом месте стяжки не должно быть больше 0,2%, а в абсолютном значении – 50 мм. Так, например, если длина помещения равна 3 метрам, то отклонение не должно превышать 6 мм. В случае, если обнаружились какие-то дефекты, заказчик вправе вызвать эксперта. Если экспертиза покажет, что претензии обоснованы, то все затраты на работу эксперта и устранение брака обязаны оплатить строители.

Наземное лазерное сканирование позволяет контролировать большие площади, затрачивая минимум времени. А достоверность и полнота данных позволят полностью исключить пропуск проблемных участков. Подобный метод контроля применялся при строительстве торгового центра в Липецке.

Выводы

Подытожим, лазерное сканирование имеет ряд существенных преимуществ, а именно:

полнота получаемых данных исключает повторные визиты для дополнительных обмеров;
информацию легко воспринимать и интерпретировать благодаря визуализации и легкой навигации в программном обеспечении;
совмещение данных сканирования с фотографией позволяет легко комментировать и маркировать сложные узлы;
первоначального материала может быть достаточно для разработки дизайн-проектов;
гибкость работы с данными позволяет подобрать наиболее удобную технологическую схему для конечного пользователя.

Поставщики, технологии

27 Января 2020

Технологии и материалы

Правильный угол зрения: угловые соединения стеклопакетов...

Угловое соединение стекол с минимальным видимым “соединительным швом” выглядит эффектно в любом пространстве. Но как любое решение, выходящее за рамки типового, требует дополнительных затрат и особого внимания к качеству реализации и материалов. Изучаем возможности и инновации от компании RGС.

«АЛЮТЕХ» в кампусе Бауманки: как стекло и алюминий...

Воплощая новый подход к организации образовательных и научных пространств в городе, кампус МГТУ им. Н.Э. Баумана определил и архитектурный вектор подобных проектов: инженерные решения явились здесь полноценной частью архитектурного языка. Рассказываем об устройстве фасадов и технологичных решениях «АЛЮТЕХ».

D5 Render – фотореализм за минуты и максимум гибкости...

Рассказываем про D5 Render – программу для создания рендеринга с помощью инструментов искусственного интеллекта. D5 Render уже покоряет сердца российских пользователей, поскольку позволяет значительно расширить их профессиональные возможности и презентовать идею на уровне образа со скоростью мысли.

Алюмо-деревянные системы UNISTEM: инженерные решения...

Современная архитектура требует решений, где технические возможности не ограничивают, а расширяют художественный замысел. Алюмо-деревянные системы UNISTEM – как раз такой случай: они позволяют решать архитектурные задачи, которые традиционными методами были бы невыполнимы.

Цифровой двойник для АГР: автоматизация проверки...

Согласование АГР требует от архитекторов и девелоперов обязательного создания ВПН и НПМ, высокополигональных и низкополигональных моделей. Студия SINTEZ.SPACE, глубоко погруженная в работу с цифровыми технологиями, разработала инструмент для их автоматической проверки. Плагин для Blender, который обещает существенно облегчить эту работу. Сейчас SINTEZ предлагают его бесплатно в открытом доступе. Публикуем рассказ об их проекте.

Фиброгипс и стеклофибробетон в интерьерах музеев...

Компания «ОРТОСТ-ФАСАД», специализирующаяся на производстве и монтаже элементов из стеклофибробетона, выполнила отделочные работы в интерьерах трех новых музеев комплекса «Новый Херсонес» в Севастополе. Проект отличает огромный и нестандартный объем интерьерных работ, произведенный в очень сжатые сроки.

Парящие колонны из кирпича в новом шоуруме Славдом

При проектировании пространства нового шоурума Славдом Бутырский Вал перед командой встала задача использовать две несущие колонны высотой более четырех метров по центру помещения. Было решено показать, как можно добиться визуально идентичных фасадов с использованием разных материалов – кирпича и плитки, а также двух разных подсистем для навесных вентилируемых фасадов.

От концепции до реализации: технологии АЛБЕС в проекте...

Рассказываем об отделочных решениях в новом терминале международного аэропорта Камов в Томске, которые подчеркивают наследие выдающегося авиаконструктора Николая Камова и природную идентичность Томской области.

FAKRO: Решения для кровли, которые меняют пространство

Уже более 30 лет FAKRO предлагает решения, которые превращают темные чердаки и светлые, безопасные и стильные пространства мансард. В этой статье мы рассмотрим, как мансардные окна FAKRO используются в кровельных системах, и покажем примеры объектов, где такие окна стали ключевым элементом дизайна.

Проектирование доступной среды: 3 бесплатных способа...

Создание доступной среды для маломобильных групп населения – обязательная задача при проектировании объектов. Однако сложности с нормативными требованиями и отсутствие опыта могут стать серьезным препятствием. Как справиться с этими вызовами? Компания «Доступная страна» предлагает проектировщикам и дизайнерам целый ряд решений.

Эволюция стеклопакета: от прозрачности к интеллекту

Современные стеклопакеты не только защищают наши дома от внешней среды, но и играют центральную роль в энергоэффективности, акустическом комфорте и визуальном восприятии здания и пространства. Основные тренды рынка – смотрите в нашем обзоре.

Архитектурный стол и декоративная перегородка из...

Одним из элементов нового шоурума компании Славдом стали архитектурный стол и перегородка, выполненные из бриз-блоков Mesterra Cobogo. Конструкции одновременно выполняют функциональную роль и демонстрируют возможности материала.

Технологии Rooflong: инновации в фальцевой кровле

Компания «КБ-Строй», занимающаяся производством и монтажом фальцевой кровли под брендом Rooflong, зарекомендовала себя как лидер на российском рынке строительных технологий. Специализируясь на промышленном фальце, компания предлагает уникальные решения для сложных архитектурных проектов, обеспечивая полный цикл работ – от проектирования до монтажа.

Архитектурные возможности формата: коллекции тротуарной...

В современном городском благоустройстве сочетание строгой геометрии и свободы нерегулярных форм – ключевой принцип дизайна. В сфере мощения для этой задачи хорошо подходит мелкоформатная тротуарная плитка – от классического прямоугольника до элементов с плавными линиями, она позволяет создавать уникальные композиции для самых разных локаций.

Полет архитектурной мысли: SIBALUX в строительстве аэропортов

На примере проектов четырех аэропортов рассматриваем применение алюминиевых и стальных композитных панелей SIBALUX, которые позволяют находить оптимальные решения для выразительной и функциональной архитектуры даже в сложных климатических условиях.

Архитектура промышленного комплекса: синергия технологий...

Самый западный регион России приобрел уникальное промышленное пространство. В нем расположилось крупнейшее на территории Евразии импортозамещающее производство компонентов для солнечной энергетики – с фотоэлектрической фасадной системой и «солнечной» тематикой в интерьере.

Текстура города: кирпичная облицовка на фасадах многоэтажных...

Все чаще архитекторы и застройщики выбирают для своих высотных жилых комплексов навесные фасадные системы в сочетании с кирпичной облицовкой. Показываем пять таких недавних проектов с использованием кирпича российского производителя BRAER.

Симфония света: стеклоблоки в современной архитектуре

Впервые в России трехэтажное здание спорткомплекса в премиальном ЖК Symphony 34 полностью построено из стеклоблоков. Смелый архитектурный эксперимент потребовал специальных исследований и уникальных инженерных решений. ГК ДИАТ совместно с МГСУ провела серию испытаний, создав научную базу для безопасного использования стеклоблоков в качестве облицовочных конструкций и заложив фундамент для будущих инновационных проектов.

Сияние праздника: как украсить загородный дом. Советы...

Украшение дома гирляндами – один из лучших способов создать сказочную атмосферу во время праздников, а продуманная дизайн-концепция позволит использовать праздничное освещение в течение всего года, будь то вечеринка или будничный летний вечер.

Весь в белом: особенности производства и применения...

Светлый кирпич – перспективный и востребованный продукт. Беседуем с исполнительным директором компании «КИРИЛЛ» Дмитрием Самылиным об особенностях производства белого кирпича и потенциале российского рынка.

Сейчас на главной