Лазерное сканирование зданий

Лазерное сканирование применяют, когда требуется зафиксировать фактическую геометрию здания, фасада, помещения, строительных конструкций или инженерного оборудования. Полученные данные используют для подготовки обмерных планов и разрезов, проектирования реконструкции, ремонта и перепланировки, восстановления отсутствующих чертежей, контроля отклонений от проекта и создания цифровой модели существующего объекта.

Метод особенно полезен для зданий сложной формы и промышленных площадок с большим количеством коммуникаций. До начала работ необходимо определить, какие элементы должны попасть в съёмку и какой результат нужен проектировщику: облако точек, чертежи, трёхмерная геометрическая модель или информационная модель.

При обычных обмерах специалист последовательно измеряет выбранные расстояния, отметки и углы, а лазерный сканер регистрирует большое количество пространственных точек на видимых поверхностях объекта. После объединения результатов с разных позиций формируется облако точек, по которому можно определять размеры, строить сечения и анализировать форму объекта без повторного измерения каждого элемента.

Лазерное сканирование лучше подходит для сложной геометрии, фасадов, конструкций и насыщенных инженерными сетями помещений. Ручные и геодезические измерения при этом не исключаются: они могут потребоваться для контрольных промеров, привязки к координатной системе и проверки точности итоговых материалов.

Облако точек и BIM-модель являются разными результатами. Облако точек содержит пространственные координаты поверхностей, зафиксированных сканером, и служит исходным материалом для дальнейшей обработки. Чтобы получить BIM-модель, специалисты отдельно распознают стены, перекрытия, колонны, проёмы, трубопроводы и другие элементы, создают объекты модели и присваивают им необходимые свойства.

Поэтому готовая BIM-модель не появляется автоматически после сканирования и должна быть прямо включена в техническое задание. В нём также указывают требуемую детализацию, состав моделируемых элементов, допустимые отклонения, систему координат и форматы передачи данных.

Лазерное сканирование фиксирует геометрию видимых поверхностей, но не показывает внутреннее состояние бетона, арматуры, кладки или скрытых коммуникаций за отделкой. По облаку точек можно выявить прогибы, крены, искривления, смещения, неровности и другие геометрические отклонения, если точность и плотность съёмки соответствуют задаче.

Причину деформации и фактическую несущую способность определяют дополнительными методами: визуальным и инструментальным обследованием, неразрушающим контролем, вскрытиями, испытаниями материалов и поверочными расчётами. Поэтому лазерное сканирование может входить в техническое обследование здания, но не заменяет его полностью.

Полное прекращение эксплуатации обычно не требуется, однако в зоне съёмки необходимо обеспечить свободный обзор поверхностей и безопасное размещение прибора. Люди, транспорт, оборудование, временные ограждения и складированные материалы могут перекрывать конструкции и создавать пропуски в облаке точек. Для обследования закрытых помещений, кровли, технических этажей и производственных участков заранее согласовывают доступ и график работ.

Прозрачные, зеркальные, сильно блестящие и плохо отражающие поверхности могут ухудшать качество данных. Чтобы исключить закрытые зоны, сканирование проводят с нескольких станций, а полученные фрагменты затем объединяют и проверяют.

Точность лазерного сканирования зависит от характеристик прибора, расстояния до объекта, угла попадания луча, свойств поверхности, плотности точек, количества позиций сканера и качества объединения отдельных сканов. Требуемую точность необходимо задавать до начала работ с учётом дальнейшего применения данных. Стоимость и срок определяются площадью объекта, сложностью геометрии, количеством помещений и уровней, насыщенностью оборудованием, доступностью фасадов и высотных участков, необходимостью координатной привязки и составом результата.

Передача обработанного облака точек требует меньше работы, чем выпуск планов, разрезов или детальной BIM-модели. Для расчёта предложения нужны планы объекта, цель съёмки и требования к итоговым файлам.

Для расчёта желательно передать планы или схемы объекта, площадь и этажность, фотографии помещений или фасадов, описание цели сканирования и требования к результату. Если необходима модель, также следует указать её назначение, состав моделируемых элементов, требуемую детализацию и формат файлов.