Społeczność AEC od dawna czerpie korzyści z modelowania informacji o budynku (BIM) w planowaniu budowy, monitorowaniu i zarządzaniu projektami. Ostatnio wiele osób zaczęło stosować BIM także na etapie dekonstrukcji i rozbiórki, aby analizować stan istniejący, identyfikować elementy nadające się do ponownego użycia oraz planować dekonstrukcję.
Źródło zdjęcia: https://unsplash.com/@markkoenig
W wyjątkowym studium przypadku dekonstrukcji domu opieki w Holandii zespół projektowy wykorzystał metodologie oparte na BIM, aby zbadać, jak można przeorganizować końcowy etap życia konstrukcji, by był bardziej efektywny i zrównoważony. Dzięki BIM utworzono dokładny model 3D stanu istniejącego, który zastąpił nieaktualne rysunki projektowe 2D. Następnie elementy nadające się do ponownego użycia oznaczono tekstem 3D w środowisku wirtualnym, aby zapobiec błędom, które mogłyby wynikać z ręcznie pisanych kodów na miejscu. Na koniec zaplanowano odpowiednie działania dekonstrukcyjne poprzez wizualizację sekwencyjnej dekonstrukcji domu opieki w 3D w czasie.
W innym australijskim badaniu naukowcy przeanalizowali potencjał wykorzystania BIM do usprawnienia zarządzania odpadami budowlanymi i rozbiórkowymi (C&DW), wskazując niewystarczające wykorzystanie narzędzi cyfrowych i technologii budowlanych jako główną przeszkodę we wdrażaniu tego rozwiązania.
Rysunek: Wizualna mapa procesu integracji BIM w procesie zarządzania odpadami z rozbiórki.
Źródło: Han D, Kalantari M, Rajabifard A. Building Information Modeling (BIM) for Construction and Demolition Waste Management in Australia: A Research Agenda. Sustainability. 2021; 13(23):12983. https://doi.org/10.3390/su132312983
Aby w pełni wykorzystać możliwości BIM w zarządzaniu odpadami budowlanymi i rozbiórkowymi, Han i in. zaproponowali 3 obszary badań:
- Poprawa efektywności i jakości pozyskiwania danych przy użyciu różnorodnych narzędzi.
- Automatyzacja konwersji chmury punktów do BIM przy użyciu zoptymalizowanych algorytmów.
- Rozszerzenie analiz zrównoważonego rozwoju opartych na BIM na obszar DWM dzięki ulepszonemu schematowi danych i bazom danych materiałów.
Spośród wielu narzędzi dostępnych na rynku ręczne skanery laserowe 3D są doskonałym wyborem dla geodetów budowlanych, inspektorów i inżynierów konstrukcyjnych do pozyskiwania i analizowania danych o budynkach na potrzeby efektywnego post-processingu i tworzenia BIM.
Obecne problemy - tradycyjne metody pomiarowe
Tradycyjne pomiary nieruchomości w dużym stopniu opierają się na sprzęcie do pomiaru odległości, takim jak dalmierze laserowe i tachimetry, które wymagają znacznych nakładów pracy i zasobów. Na miejscu może być potrzebnych kilka zespołów, które ręcznie zapisują pomiary, a następnie poświęcają mnóstwo czasu na tworzenie rysunków cyfrowych na podstawie odręcznych szkiców, co skutkuje niską wydajnością i większym ryzykiem błędów.
Zalety ręcznych skanerów laserowych 3D
Ręczne skanery laserowe 3D, takie jak FJD Trion S1 może pomóc geodetom ograniczyć tradycyjne ograniczenia, umożliwiając bezkontaktowe, szybkie i bardzo dokładne skanowanie budynków. Prosty, energiczny spacer wokół budynku ze skanerem pozwala generować modele chmury punktów w czasie rzeczywistym, które następnie można płynnie zaimportować do oprogramowania do postprocessingu w celu utworzenia rzutów 2D na poziomie LOD i LOA wymaganym przez klienta.
Przegląd procesu
- Pozyskiwanie danych (FJD Trion S1)
- Przetwarzanie i optymalizacja chmury punktów (FJD Trion Model)
- Tworzenie rzutów 2D (FJD Trion Model)
- Tworzenie BIM (Autodesk Revit)
Studium przypadku: Inwentaryzacja rozbiórkowa fabryki
Przyjrzyjmy się projektowi obejmującemu rozbiórkę opuszczonego terenu fabrycznego. Celem było utworzenie rzutów kondygnacji oraz modelu BIM w celu obliczenia kubatury rozbiórki.
a. Najpierw geodeta zaplanował trasę przejścia, aby zapewnić wykonanie pozyskiwania danych za jednym razem oraz wystarczające nakładanie się danych na początku i na końcu sesji rejestracji, co gwarantuje domknięcie pętli.
b. Przeprowadzono inwentaryzację obiektu kondygnacja po kondygnacji.
c. Podgląd chmury punktów był dostępny w czasie rzeczywistym w FJD Trion Scan.
Czas skanowania: ok. 5 godzin
Przetwarzanie i optymalizacja chmury punktów
Wyniki skanowania zaimportowano do oprogramowania FJD Trion Model w celu segmentacji chmury punktów, usunięcia szumów oraz łączenia danych, aby utworzyć kompletny zestaw danych chmury punktów.
Czas przetwarzania: ok. 30 minut
Generowanie rzutów 2D
W FJD Trion Model wybrano odpowiednie poziomy kondygnacji do automatycznego wyodrębniania konturów i generowania rzutów 2D, a następnie przeprowadzono edycję i optymalizację w celu uzyskania rysunków rzutów w formacie DXF.
Czas przetwarzania: ok. 30 minut
Tworzenie BIM
Korzystając z oprogramowania BIM, takiego jak Autodesk Revit, ściany, belki i słupy zostały utworzone na podstawie modelu chmury punktów. Po ukończeniu modelu BIM wizualizacja została sprawdzona w oprogramowaniu do renderingu.
Czas przetwarzania: ok. 2 godziny
Korzyści rozwiązania FJD Trion S1
Porównanie wydajności
Skaner laserowy 3D był 9 razy bardziej wydajny w porównaniu z dalmierzami laserowymi, oszczędzając czas i koszty.
Porównanie dokładności
Dane ze skanera laserowego 3D miały błąd względny w granicach 5 cm, spełniając wymagania branżowe i projektowe.
Zastosowanie skanera laserowego 3D FJD Trion S1 przyniosło dziewięciokrotną poprawę ogólnej wydajności, znacząco zmniejszając intensywność pracy oraz koszty zasobów ludzkich. Poziom dokładności spełniał wymagania dotyczące rozbiórki i ukończenia budynku. Dodatkowo model chmury punktów został zarchiwizowany jako część stałej dokumentacji budynku, umożliwiając łatwy dostęp przyszłym współpracownikom projektu.
Usprawnianie inwentaryzacji nieruchomości dzięki skanowaniu laserowemu 3D
W tym projekcie skaner laserowy 3D FJD Trion S1 zarejestrował modele chmury punktów fabryki w zaledwie 5 krótkich godzin. Możliwość wizualizacji rejestrowania danych w czasie rzeczywistym podczas poruszania się operatora umożliwiła precyzyjną i kompleksową dokumentację przestrzeni trójwymiarowej. Takie podejście pozwala geodetom szybko generować rzuty kondygnacji, modele elewacji oraz BIM bezpośrednio w oprogramowaniu do przetwarzania. Dane chmury punktów uzyskane ze skanów można również importować do platform takich jak Autodesk 3ds Max lub Revit w celu tworzenia BIM, co poszerza zakres zastosowań danych.
Podsumowując, istnieje duży niewykorzystany potencjał zastosowania BIM w rozbiórce budynków. Operatorzy mogą usprawnić procesy inwentaryzacji nieruchomości za pomocą ręcznych skanerów laserowych 3D, aby szybko pozyskiwać dane, łatwo je przetwarzać i uzyskiwać dokładne wyniki. Wdrożenie tych technologii nie tylko usprawnia proces rozbiórki, ale także zapewnia zrównoważone praktyki budowlane poprzez optymalizację wykorzystania zasobów i ograniczenie odpadów.
Dowiedz się więcej o FJD Trion S1 i FJD Trion Model.
