Архитектурные и строительные обмеры

16 марта, 2020 в 22:27, Нет комментариев

Проведение архитектурных обмеров и обмеров в строительстве является основным способом точного измерения и фиксации разнообразных архитектурных объектов, таких как здания, строения или сооружения, который ориентирован на определение действительных и актуальных размеров и геометрии объектов съёмки в целом и их отдельных элементов в частности. Проведение обмерных работ в сфере архитектуры и строительства состоит из трёх этапов: подготовка технического задания, собственно проведение обмеров на объекте и камеральная стадия с обработкой результатов измерений и подготовкой обмерных чертежей или трёхмерным моделированием. При производстве архитектурных и строительных обмеров, как правило, необходимо обмерить фасад здания или сооружения, выполнить обмеры его внутренних помещений, лестничных пролётов и лифтовых шахт для составления поэтажных планов, провести съёмку кровли и подкровельного пространства; далее на камеральном этапе наряду с поэтажными планами и чертежами фасадов часто выполняется подготовка чертежей развёртки стен, планов кровли и подвальных помещений, чертежей инженерных сетей и коммуникаций, а также продольных и поперечных разрезов и сечений здания, в случае необходимости проводится также и построение 3D моделей. Данного объёма информации более чем достаточно проектировщикам, архитекторам, инженерам и дизайнерам для подготовки проектов реконструкции или перепланировки объектов.

Архитектурные обмеры методом лазерного сканирования

Обмерные работы на объектах архитектуры и строительства, в зависимости от степени своей детализации, подразделяются на три основные подгруппы: схематические обмеры, являющиеся обзорными и служащие для определения общих размеров, основной геометрии и планировки объекта, архитектурные обмеры, представляющие собой точные измерения всех элементов объекта с последующим построением обмерных чертежей и трёхмерных моделей, и архитектурно-археологические обмеры, которые являются самыми точными, подробными и детальными измерениями, учитывающими любые отклонения от идеальных геометрических форм и применяющимися при выполнении исследований и фиксации объектов историко-культурного наследия.

На сегодняшний день наиболее эффективным и производительным методом проведения архитектурных обмеров является революционная технология наземного лазерного сканирования, которая представляет собой современный метод съёмки с фантастической детальностью, неизменно высокой точностью при феноменально высокой скорости съёмки — до миллиона и более измерений в секунду. По результатам съёмки методом лазерного сканирования на камеральном этапе производится как подготовка плоских двумерных чертежей в цифровом виде, так и построение трёхмерных моделей.

Производство архитектурных обмеров методом лазерного сканирования не требует возведения строительных лесов, а итоговые обмерные чертежи получаются значительно более точными за счёт высокой точности и кучности съёмки и исключения влияния человеческого фактора. Время проведения полевого этапа работ с применением метода лазерного сканирования сокращается в разы, при этом также появляется возможность ведения съёмки в труднодоступных местах и полная независимость от освещения, поскольку лазерный сканер может работать и в темноте, нисколько не теряя точности и подробно фиксируя всю геометрию и поверхность любого объекта съёмки. Другим существенным преимуществом лазерного сканирования является изначальная трёхмерность всех результатов измерений, которые затем экспортируются в современные САПР-системы для проектирования. Кроме этого, облако точек 3D лазерного сканирования обладает избыточной плотностью и хранит в себе полную информацию об объекте съёмки, что даёт возможность в любое время снова обратиться к нему для целей получения дополнительных данных без необходимости очередных выездов на объект и проведения дополнительных обмеров.

Контрольные и строительные обмеры методом лазерного сканирования

Применение технологии обмерных работ методом лазерного сканирования в архитектуре и строительстве в настоящее время является уже повседневностью современной жизни, поскольку зачастую только используя эту технологию становится возможным наиболее точно, полно, качественно и с минимальными временными затратами выполнить такие работы как контроль строительства, создание и восстановление исполнительной документации, выполнение фасадной съёмки, проведение авторского надзора при строительстве, измерение и фиксация состояния строящихся или существующих объектов с выявлением дефектов и деформаций, мониторинг состояния объектов на различных стадиях его эксплуатации.

Производство инженерно-геодезических изысканий для целей контроля над строительством объектов имеет целью обеспечить технические и управленческие подразделения объективной и актуальной информацией о ходе строительства, о допущенных нарушениях и расхождениях с проектными данными, а также о выполненных объёмах строительных работ на разных этапах, что даёт возможность оперативно устранить выявленные недостатки или же принять решение по изменению проекта, сэкономив при этом значительные средства на дополнительные затраты в том случае, если бы нарушения были выявлены на финальных стадиях строительства.

Применение технологии лазерного сканирования для целей проведения авторского надзора и контроля за строительством показало свою эффективность уже достаточно давно, и по сей день не существует какого-либо другого объективного способа для быстрого и точного сбора фактической и актуальной информации об объекте строительства. При использовании лазерного сканирования для контрольных и строительных обмеров значительно сокращается время на сбор информации при многократном увеличении числа точек, а сама съёмка ведётся без обязательной жёсткой привязки к геодезическим пунктам. Также отсутствие влияния человеческого фактора на ход измерений на выходе даёт значительно большую объективность результатов съёмки, а оперативное получение информации даёт возможность производить контроль геометрии уже через несколько минут после выполнения измерений, что, в свою очередь, позволяет практически моментально отслеживать любые ошибки, неточности и расхождения с проектными значениями. Кроме этого, сравнительный анализ нескольких съёмок позволяет судить о динамике строительства и вести оперативный мониторинг его хода на разных этапах.

Что в результате получает Заказчик обмерных работ

В качестве отчётных материалов по данным выполненных архитектурных, строительных и контрольных обмеров при помощи лазерного сканирования могут быть следующие виды готовой продукции:
— точечные модели объектов архитектуры или строительства (сшитые облака точек);
— ортофотопланы объектов;
— обмерные чертежи фасадов зданий и сооружений;
— поэтажные планы зданий и сооружений;
— обмерные чертежи кровли и чердачного пространства;
— планы внутренних помещений объектов;
— развёртки стен внутренних помещений;
— обмерные чертежи внутренних помещений;
— обмерные чертежи отдельных элементов декора;
— обмерные чертежи инженерных коммуникаций;
— продольные или поперечные разрезы и сечения;
— обмерные чертежи объектов с указанием отклонений от проектных значений;
— облака точек сканирования с их наложением на проектную модель;
— трёхмерные модели зданий или отдельных помещений;
— трёхмерные модели отдельных элементов декора.

Инженерные изыскания

Инженерные изыскания — это изучение природных условий и факторов техногенного воздействия в целях рационального и безопасного использования территорий и земельных участков в их пределах, подготовки данных по обоснованию материалов, необходимых для территориального планирования, планировки территории и архитектурно-строительного проектирования.

Галерея изображений:

Наземное лазерное сканирование

Технология наземного лазерного сканирования появилась сравнительно недавно, чуть более десяти лет назад, и сразу произвела революцию в области инженерных изысканий. Сегодня наземное 3D сканирование широко применяется в гражданском и промышленном строительстве, для производства исполнительной съёмки, при реконструкции и реставрации зданий, для мониторинга деформаций инженерных сооружений. Археологи используют лазерное сканирование для создания точных и детальных планов раскопов и оцифровывания исторических памятников, дизайнеры — для создания цифровых дизайн-проектов интерьеров, горные инженеры и маркшейдеры — для измерения объёмов сыпучих тел при выработке карьеров и создания точных моделей шахт. Также наземное лазерное сканирование незаменимо при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и во многих других отраслях народного хозяйства. Несколько лет назад в Великобритании одними из первых в мире лазерные сканеры стали применять полицейские для точной фиксации обстановки на местах преступлений.

В чём суть метода? Принцип работы лазерного сканера крайне прост: прибор измеряет расстояние от самого себя до сканируемого объекта, выпуская пучок лазерных лучей. Лучи отражаются от измеряемой поверхности и возвращаются обратно к сканеру. Затем так называемые импульсные сканеры вычисляют расстояние до объекта (до точки, от которой отразился лазер) по времени прохождения луча туда и обратно, а наиболее точные фазовые — по разности фаз (волн) испускаемых и отражённых лучей.

При скорости света триста тысяч километров в секунду максимальная скорость работы 3D сканера ограничена лишь мощностью процессора и производительностью встроенного программного обеспечения по вычислению этих величин. Современные наземные лазерные сканеры способны производить до миллиона измерений в секунду.

Наземное лазерное сканирование карьера выполняют специалисты компании «Союзгипрозем»

В сканере есть вращающаяся призма, которая распределяет световой пучок в вертикальной плоскости, с заранее заданным шагом (например, 0,1 градуса), и сервопривод для вращения прибора по горизонтали на тот же заданный угол. Таким образом, лучи покрывают заданный сектор сканирования в двух оставшихся плоскостях, сами являясь третьей — получается трёхмерный охват. Шаг луча и сервопривода определяют так называемую «плотность сканирования», которая может составлять до нескольких десятков точек (попаданий луча) на 1 квадратный сантиметр поверхности.

Сканер «знает» свои координаты, вертикальный и горизонтальный углы, под которыми он выпустил и принял каждый луч, автоматически вычисляет расстояние, пройденное этим лучом до точки отражения от объекта, и получает таким образом трёхмерные координаты этой точки. Координаты каждой такой точки сканер сохраняет в проект. Впоследствии они будут представлены (визуализированы) в виде «облака точек» — точной копии отсканированного объекта, «нарисованной» сотнями миллионов точек. На основе облака инженеры могут построить точную векторную 3D модель, сделать сечения и детальные планы отсканированного объекта, измерить объёмы резервуаров, сыпучих тел, площадь и геометрическую форму объектов любой сложности.

Наземное лазерное сканирование: как это работает?

Предлагаем вам просмотреть короткий видеоролик, снятый производителем лазерных сканеров, компанией Leica Geosystems, о том, что такое наземное лазерное сканирование. Он размещён ниже. Точность и детализация конечных данных зависят, прежде всего, от цели, с которой проводятся инженерные изыскания. Например, для задач строительства, реконструкции зданий, а особенно — при реставрации памятников архитектуры, как правило, необходима подробная съёмка, с максимальной плотностью сканирования, чтобы по этим данным определить точную геометрическую форму и размеры мельчайших элементов лепнины. А для задач градуировки резервуаров, при вычислении объёмов сыпучих тел или обмерах добывающих карьеров подробная цифровая модель нужна редко, здесь бывает достаточно облака точек средней плотности.

При этом важно понимать, что на точность наземного лазерного сканирования, как и на конечный результат инженерных изысканий, влияет множество факторов. Среди них – расстояние, с которого выполнялись измерения, количество и качество «точек стояния» прибора (позиций, откуда вели съёмку), погодные условия — видимость должна быть хорошей, поскольку в сильный дождь или снегопад вместо фасада здания будут отсканированы капли и снежинки. Поэтому главным фактором успеха инженерных изысканий методом наземного лазерного сканирования была и остаётся квалификация инженера, который будет работать с прибором «в поле», а затем выполнять для вас постобработку данных. В команде «Союзгипрозема» работают лучшие в стране специалисты в области наземного лазерного сканирования.

Технологии

Технологии производства работ не стоят на месте и неуклонно развиваются. То, что ещё несколько лет назад казалось сказкой, сейчас активно используется при выполнении проектов в различных отраслях производства и сферах деятельности.