Лазерное сканирование зданий и сооружений

Области применения лазерного сканирования в строительстве

3D лазерное сканирование зданий и сооружений применяют в строительстве, в проектных работах и во время реконструкции. Метод позволяет измерять реальные размеры объекта. Также измерения нужны, чтобы проверить, соответствует ли объект проекту, и использовать результаты для расчётов.

Метод полезен при восстановлении здания либо его перепланировке. С помощью сканирования, например, определяют состояние несущих элементов. Исследование показывает, где конструкции деформировались. Технологию используют и при реставрации. С ее помощью точно воспроизводят фасады или внутреннюю планировку.

Лазерное 3D-сканирование объектов помогает оценить состояние балок и перекрытий. Инженер может определить отклонения и понять, где нужно менять или укреплять узлы. Метод используют и на промышленных объектах. Например, при установке нового оборудования нужно знать точные размеры помещения и его геометрию.

Стоимость и сроки выполнения трехмерного сканирования

Цена и сроки оказания услуги зависят от размеров и сложности объекта: простое одноэтажное строение обмерить быстрее и дешевле, чем многоэтажный комплекс или исторический особняк с множеством деталей. Важна требуемая точность и цель работ: для грубых обмеров достаточно менее плотного «облака точек», а для BIM-модели, рабочей документации или поиска коллизий нужна более детальная съёмка и трудоёмкая обработка. Удорожают проект сложная архитектура, стеснённые условия, ограничения по времени (ночные смены, работа без остановки производства), повышенные требования по безопасности и допускам. Чтобы получить реалистичный расчёт цены и сроков трёхмерного сканирования, обычно достаточно предоставить планы, фото объекта и краткое описание задачи — этого хватает, чтобы эксперт оценил порядок бюджета и длительность работ.

В чем преимущества и недостатки лазерного 3D-сканирования

Метод показывает реальную форму здания — даже небольшие изменения в геометрии перекрытий и стен. Другие преимущества трехмерного лазерного сканирования:

• За короткое время собирается большой объем данных. Один день работы заменяет неделю ручных обмеров. Метод удобен при обследовании крупных площадей и сложных форм.
• Погрешность не больше нескольких миллиметров. Каждая точка на модели имеет точные координаты. Цифровая копия полностью соответствует реальному объекту.
• Во время работы оператор держится на безопасном расстоянии и не рискует при обследовании аварийных участков.
• Полученные данные легко открываются в BIM-системах. Можно быстро рассчитать объем материалов, составить смету и план работ по реконструкции.

Благодаря технологии сканирования не нужно делать ручные замеры. Инженерам не приходится выезжать на объект повторно, чтобы скорректировать чертежи. Все нужные сведения уже есть в цифровом виде.

У лазерного 3D-сканирования есть и ограничения: оно работает только с геометрией и не передаёт текстуры, поэтому для визуализации всё равно нужны фото или дополнительные модели. Процесс требует подготовки — установки меток, калибровки приборов, обеспечения неподвижности объекта, а это добавляет времени и организационных затрат. Кроме того, профессиональное сканирующее оборудование дорогое, что отражается на стоимости работ, особенно для небольших по масштабу проектов.

Виды лазерного сканирования зданий и сооружений

Метод 3Д-сканирования зданий определяется целью исследования.

• Наземный метод. Сканер устанавливают на штатив возле здания или внутри помещений. Этот способ подходит для детального обследования перекрытий, фасадов, стен. Для охвата всего объекта оператор перемещает оборудование в разные позиции, чтобы снять каждый участок под нужным углом.
• Мобильный метод. Лазерный сканер крепят на транспортное средство или специальную платформу. Во время движения система собирает данные в непрерывном режиме. Такой способ сканирования зданий используют на больших объектах.
• Съемка с воздуха. Оборудование размещают на беспилотнике или вертолете. Этот вариант подходит для обследования высотных зданий, кровель. Также он незаменим, когда нужно оценить территории с трудным рельефом. Лазерный луч охватывает большую площадь, а камера фиксирует контуры и цвет поверхности. Съемку выполняют при хорошей видимости, чтобы сохранить качество данных.

Иногда для одного проекта используют сразу два способа — наземное и воздушное сканирование. Наземное оборудование снимает внутренние помещения и нижние уровни здания. Беспилотник выполняет съемку верхней части и сканирование фасадов зданий. После этого специалисты объединяют данные в одну трехмерную модель.

Принцип работы лазерного сканера

Сканер посылает луч света и фиксирует, сколько времени потребуется, чтобы тот вернулся после отражения от поверхности. По этому промежутку прибор определяет расстояние до точки. Когда лучей проходит миллионы, получается полная картина формы объекта.

Во время лазерного сканирования объектов головка сканера непрерывно вращается. Сенсор улавливает отражения под разными углами, и на экране появляется плотное поле измерений. Так рождается облако точек, из которого постепенно собирают трехмерную модель здания.

Современные устройства оснащены системой, следящей за движением прибора. Она помогает точно совместить все фрагменты без ручного выравнивания. Камера внутри сканера делает панорамные снимки, и цифровая копия выглядит естественно.

Этапы лазерного 3D-сканирования

Для корректного построения 3D-модели важно соблюдать технологию работы. Таблица показывает, как проходит процесс лазерной съемки.

Результаты лазерного сканирования объектов

Главный результат работы — трехмерная модель здания. Она отражает реальные размеры и форму каждой конструкции. Вместе с моделью заказчик услуги лазерного сканирования получает два набора чертежей.

Первый предназначен для работы проектировщиков и архитекторов. В нем показаны планы этажей, фасады и основные сечения. Второй комплект содержит графические схемы. По ним удобно следить за состоянием здания или готовиться к реконструкции. Все данные передаются в электронном виде. По запросу может быть оформлен бумажный вариант.

Что требуется от заказчика перед оказанием услуги

Перед проведением лазерного сканирования специалисты уточняют исходные данные. Что должен сделать заказчик:

• Сообщить основную информацию о здании. Важно знать адрес, этажность, материал стен и назначение помещений.
• Указать цель исследования. Если требуется реконструкция, акцент делают на несущих конструкциях. При техническом обследовании внимание уделяется дефектам.
• Обозначить границы обследуемой территории.
• При внутренней съемке желательно убрать мебель и предметы, мешающие обзору.
• Для наружных работ требуется свободный доступ к фасаду, входам и крыше. Иногда нужно разрешение на установку прибора за пределами участка, чтобы охватить весь объект.

Также согласуют формат передачи данных. Заказчик может выбрать рабочие файлы для BIM-программ или готовый комплект чертежей. В некоторых случаях инженеры готовят обе версии, чтобы упростить дальнейшие расчеты.

Специалисты «НЭП» подбирают индивидуальную схему работы для каждого заказчика. Сразу после получения отчета вы можете использовать данные для проектирования, реконструкции или технического надзора. Чтобы заказать лазерное сканирование здания, оставьте заявку на сайте или позвоните нам для консультации.

Чек-лист перед заказом услуги

1. Подготовьте краткое описание объекта и укажите его адрес.
2. Определите цель съемки.
3. Проверьте доступ ко всем помещениям и участкам фасада.
4. Освободите пространство от мебели и предметов, мешающих обзору.
5. Выберите формат итоговых данных.
6. Согласуйте дату начала работ и обеспечьте присутствие ответственного представителя.