Целесообразность применения трехмерного лазерного сканирования при обследовании объектов строительства

В современном мире, где точность и скорость играют ключевую роль в строительной отрасли, технологии лазерного 3D сканирования становятся неотъемлемой частью процесса обследования объектов. Компания «Архитектурная Фотограмметрия» предлагает инновационные решения, которые позволяют значительно упростить и ускорить процесс получения данных о зданиях и сооружениях. Лазерное 3D сканирование обеспечивает высокую степень детализации и точности, что особенно важно при проведении строительно-технической экспертизы. В данной статье мы рассмотрим целесообразность применения метода лазерного 3D сканирования на примере различных строительных объектов и проанализируем преимущества, которые предоставляет данная технология для специалистов в области строительства.

▎Что такое лазерное 3D сканирование?
Лазерное 3D сканирование — это современная технология, позволяющая создавать высокоточные трехмерные модели объектов и окружающей среды. Этот метод широко используется в различных областях, включая архитектуру, строительство, геодезию, охрану памятников, а также в промышленности и дизайне. Основное преимущество лазерного 3D сканирования заключается в его способности быстро и точно захватывать геометрические данные, что делает его незаменимым инструментом для профессионалов.

▎Принцип работы технологии
Технология лазерного 3D сканирования основана на принципе измерения расстояний до объекта с помощью лазерных лучей. Основные этапы работы лазерного сканера можно описать следующим образом:

1. Излучение лазерного луча: Лазерный сканер излучает лазерный луч, который направляется на поверхность объекта. Луч отражается от объекта и возвращается обратно к сканеру.
2. Измерение времени: Сканер фиксирует время, за которое лазерный луч прошел до объекта и обратно. Зная скорость света, устройство может вычислить расстояние до точки на поверхности.
3. Сбор данных: Лазерный сканер делает множество таких измерений, создавая облако точек — набор координат (X, Y, Z), которые представляют собой поверхность объекта. Каждая точка облака соответствует определенной позиции на объекте.
4. Обработка данных: Полученное облако точек обрабатывается с помощью специализированного программного обеспечения. Это ПО позволяет визуализировать данные, создавать 3D-модели, выполнять анализ и генерировать чертежи.
5. Интеграция с CAD-системами: Обработанные данные могут быть интегрированы в системы автоматизированного проектирования (CAD), что позволяет архитекторам и инженерам использовать их для дальнейшей работы над проектами.

▎Преимущества лазерного 3D сканирования
• Высокая точность: Лазерное сканирование обеспечивает точность измерений до миллиметров, что особенно важно для сложных объектов.
• Скорость: Процесс сканирования занимает значительно меньше времени по сравнению с традиционными методами измерений.
• Безопасность: Сканеры могут работать на расстоянии, что позволяет избегать опасных ситуаций при обследовании труднодоступных мест.
• Полнота данных: Лазерное сканирование позволяет захватывать всю геометрию объекта, включая детали, которые могут быть упущены при традиционных методах.

Современные технологии лазерного 3D сканирования находят широкое применение в различных сферах человеческой деятельности, включая строительную отрасль. При проведении технического обследования зданий и сооружений важно выбирать наиболее эффективный метод в зависимости от конкретной ситуации и поставленных задач. В данной статье рассматривается целесообразность использования технологии лазерного 3D сканирования для проведения строительно-технической экспертизы.

Для сравнения возьмем два строительных объекта с разными характеристиками. Необходимо провести полное обследование обоих объектов с целью определения фактических размеров, типов и видов строительных конструкций, их привязки по осям, а также оценки технического состояния для возможности установки нового или дополнительного оборудования.

Первый объект — многоэтажное каркасное промышленное здание с габаритами 150,00 х 52,00 м и высотой 32,00 м. Оно включает несущие двухветвевые стальные колонны, каждая из которых имеет свой фундамент, стены из сборных железобетонных панелей и множество перегородок из металлических конструкций.

Второй объект — стандартный одноэтажный кирпичный гараж с размерами 10,00 х 6,00 м и высотой 3,0 м. Он разделен на две части кирпичной перегородкой, имеет плоскую рулонную кровлю и ленточный монолитный фундамент, а также одни ворота и пару стеллажей вдоль стен.

Для выполнения обмеров традиционным способом потребуется рулетка или лазерный дальномер, а также зарисовки на бумаге. На втором объекте это займет около одного часа и потребует участия двух человек. Однако для первого объекта возникнут сложности: обмеры займут около 3-4 х месяца ежедневной работы и потребуют множество листов для зарисовки. После этого чертежи придется обрабатывать визуально и переводить в компьютерную графику, что может привести к ошибкам из-за погрешностей, как при измерении, так и при переносе данных (человеческий фактор). Могут всплыть неучтённые при обмерах нюансы.

При использовании лазерного 3D сканера процесс значительно упрощается. Для съемки достаточно одного специалиста, который установит и настроит сканер. Для гаража потребуется всего шесть точек съемки, каждая из которых занимает около 10 минут. Таким образом, облако точек будет получено примерно за час. Для производственного здания понадобится 300-400 точек стояния (зависит от конфигурации помещений, здания в целом и ряда других факторов), что займет около 4000 минут или 8-9 рабочих дней. После съемки инженер сможет выгрузить облако точек на компьютер и с помощью специализированного ПО легко получить все необходимые размеры и создать информационную модель здания.

Таким образом, можно сделать вывод: при обследовании небольших сооружений применение лазерного 3D сканирования не даст значительного экономического эффекта, так как время на работу будет сопоставимо с традиционными методами. Однако для более сложных объектов технология обеспечивает значительную экономию времени (и не только времени), что в итоге может привести к дополнительной прибыли.

▎Области применения 3D сканирования в строительстве
3D сканирование становится все более важным инструментом в строительной отрасли, обеспечивая высокую точность и эффективность в различных этапах проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Рассмотрим подробнее три ключевые области применения этой технологии.

▎1. Обследование зданий и сооружений
Оценка состояния конструкций
Лазерное 3D сканирование позволяет проводить детальное обследование существующих зданий и сооружений, что особенно важно для оценки их состояния. С помощью сканеров можно быстро и точно захватить геометрию конструкции, выявить отклонения от проектных параметров и оценить уровень износа. Это особенно актуально для исторических зданий или объектов, подверженных воздействию неблагоприятных факторов.
Выявление дефектов
Сканирование помогает в обнаружении скрытых дефектов, таких как трещины, деформации или коррозия. Облачные точки, полученные в результате сканирования, могут быть проанализированы с использованием специализированного программного обеспечения, что позволяет визуализировать проблемы и принимать обоснованные решения о необходимых ремонтных работах. Это значительно снижает риск возникновения аварийных ситуаций и позволяет продлить срок службы объектов.

▎2. Проектирование и реконструкция
Создание точных моделей
Лазерное 3D сканирование предоставляет архитекторам и инженерам возможность создавать высокоточные трехмерные модели существующих объектов. Эти модели служат основой для проектирования новых конструкций или реконструкции существующих. Точность данных позволяет избежать ошибок на этапе проектирования, что, в свою очередь, минимизирует риски и затраты на последующих этапах.
Интеграция с CAD-системами
Полученные 3D модели легко интегрируются в системы автоматизированного проектирования (CAD), что упрощает процесс разработки проектной документации. Это позволяет архитекторам и инженерам более эффективно работать над проектами, учитывая все особенности существующих объектов.

▎3. Мониторинг строительных работ
Контроль за выполнением проектных требований
Во время строительства лазерное 3D сканирование может использоваться для мониторинга выполнения проектных требований. Сканеры позволяют регулярно фиксировать текущее состояние строительных работ и сравнивать его с проектными данными. Это помогает выявлять отклонения на ранних стадиях и принимать меры для их устранения.
Документация и отчетность
Сканирование также способствует созданию документации о ходе строительства. Полученные данные могут быть использованы для составления отчетов, что важно как для заказчиков, так и для подрядчиков. Это обеспечивает прозрачность процесса и повышает доверие между сторонами.

▎Заключение
Лазерное 3D сканирование представляет собой мощный инструмент, который находит все более широкое применение в строительстве. Благодаря своей точности и скорости, эта технология позволяет эффективно проводить обследования, создавать точные модели для проектирования и осуществлять мониторинг строительных работ. Внедрение 3D сканирования в строительные процессы способствует повышению качества, снижению затрат и минимизации рисков, что делает его незаменимым в современных условиях.

#ЛазерноеСканирование #3DСканирование #Строительство #Фотограмметрия #ОбследованиеЗданий #ТехническаяЭкспертиза #ИнновацииВСтроительстве #ТочныеИзмерения #сканирование #обмеры #обмерныеработы #обмерыСПб #архитектура

Распечатать