Społeczność AEC od dawna czerpie korzyści z modelowania informacji o budynku (BIM) w planowaniu, monitorowaniu i zarządzaniu projektami budowlanymi. W ostatnim czasie wiele osób zaczęło stosować BIM również na etapie dekonstrukcji i rozbiórki, aby analizować istniejący stan, identyfikować elementy nadające się do ponownego wykorzystania oraz planować dekonstrukcję.
Autor zdjęcia: https://unsplash.com/@markkoenig
W unikalnym studium przypadku dotyczącym dekonstrukcji domu opieki w Holandii zespół projektowy zastosował metody oparte na BIM, aby zbadać, jak można przeorganizować koniec cyklu życia konstrukcji w celu zwiększenia efektywności i zrównoważonego charakteru tego procesu. Za pomocą BIM utworzono dokładny trójwymiarowy model stanu istniejącego, który zastąpił nieaktualne dwuwymiarowe rysunki projektowe. Następnie elementy nadające się do ponownego wykorzystania oznaczono tekstem 3D w środowisku wirtualnym, aby zapobiec błędom, które mogłyby wynikać z ręcznego zapisywania kodów na miejscu. Na koniec zaplanowano właściwe działania dekonstrukcyjne, wizualizując w czasie sekwencyjną dekonstrukcję domu opieki w 3D.
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 rozbiórkowymi.
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 badawcze:
- Zwiększenie efektywności i jakości pozyskiwania danych za pomocą różnorodnych narzędzi.
- Automatyzacja konwersji chmury punktów do modelu BIM z wykorzystaniem zoptymalizowanych algorytmów.
- Rozszerzenie opartej na BIM analizy zrównoważonego rozwoju na obszar DWM dzięki udoskonalonemu schematowi danych i bazom danych materiałów.
Wśród licznych narzędzi dostępnych na rynku ręczne skanery laserowe 3D są doskonałym wyborem dla inwentaryzatorów budowlanych, inspektorów i inżynierów konstrukcji, umożliwiając rejestrowanie i analizowanie danych budynku na potrzeby wydajnego przetwarzania końcowego i tworzenia modeli BIM.
Obecne problemy — tradycyjne metody pomiarowe
Tradycyjne pomiary nieruchomości w dużej mierze opierają się na urządzeniach do pomiaru odległości, takich jak dalmierze laserowe i tachimetry, które wymagają znacznych nakładów pracy i zasobów. Do pracy na miejscu może być potrzebnych kilka zespołów, które ręcznie rejestrują pomiary, a następnie poświęcają bardzo dużo czasu na tworzenie rysunków cyfrowych na podstawie odręcznych szkiców. Skutkuje to niską efektywnością i większym ryzykiem wystąpienia błędów.
Korzyści z ręcznych skanerów laserowych 3D
Ręczne skanery laserowe 3D, takie jak FJD Trion S1 może pomóc geodetom przezwyciężyć tradycyjne ograniczenia, umożliwiając bezkontaktowe, szybkie i bardzo dokładne skanowanie budynków. Prosty, energiczny spacer wokół budynku ze skanerem pozwoli w czasie rzeczywistym utworzyć modele chmur punktów, które następnie można płynnie zaimportować do oprogramowania do przetwarzania końcowego w celu wygenerowania rzutów kondygnacji 2D o wymaganym przez klienta poziomie LOD i LOA.
Przegląd przebiegu prac
- Pozyskiwanie danych (FJD Trion S1)
- Przetwarzanie i optymalizacja chmury punktów (FJD Trion Model)
- Tworzenie rzutów kondygnacji 2D (FJD Trion Model)
- Tworzenie modelu BIM (Autodesk Revit)
Studium przypadku: Pomiary rozbiórkowe fabryki
Przyjrzyjmy się projektowi obejmującemu rozbiórkę opuszczonego obiektu fabrycznego. Celem było utworzenie rzutów kondygnacji oraz modelu BIM w celu obliczenia objętości rozbiórki.
a. Najpierw geodeta zaplanował trasę przejścia, aby zapewnić możliwość zebrania danych za jednym razem oraz wystarczające nakładanie się danych na początku i końcu sesji pomiarowej w celu zapewnienia zamknięcia pętli.
b. Przeprowadzono pomiary docelowej konstrukcji, kondygnacja po kondygnacji.
c. Podgląd chmury punktów był dostępny w czasie rzeczywistym w aplikacji FJD Trion Scan.
Czas skanowania: około 5 godzin
Przetwarzanie i optymalizacja chmury punktów
Wyniki skanowania zaimportowano do oprogramowania FJD Trion Model w celu segmentacji chmury punktów, usunięcia szumów i połączenia danych w kompletny zbiór danych chmury punktów.
Czas przetwarzania: około 30 minut
Generowanie rzutów kondygnacji 2D
W oprogramowaniu FJD Trion Model wybrano odpowiednie poziomy kondygnacji w celu automatycznego wyodrębnienia konturów i wygenerowania rzutów kondygnacji 2D, a następnie przeprowadzono edycję i optymalizację w celu utworzenia rysunków rzutów kondygnacji w formacie DXF.
Czas przetwarzania: około 30 minut
Tworzenie modelu BIM
Za pomocą oprogramowania BIM, takiego jak Autodesk Revit, na podstawie modelu chmury punktów utworzono ściany, belki i kolumny. Po ukończeniu modelu BIM wizualizację sprawdzono w oprogramowaniu do renderingu.
Czas przetwarzania: około 2 godzin
Korzyści z rozwiązania FJD Trion S1
Porównanie wydajności
Skaner laserowy 3D był 9 razy bardziej wydajny niż dalmierze laserowe, oszczędzając czas i redukując koszty.
Porównanie dokładności
Dane ze skanera laserowego 3D charakteryzowały się błędem względnym nieprzekraczającym 5 cm, spełniając wymagania branżowe i projektowe.
Zastosowanie skanera laserowego 3D FJD Trion S1 pozwoliło dziewięciokrotnie zwiększyć ogólną wydajność, znacznie zmniejszając pracochłonność i koszty zasobów ludzkich. Poziom dokładności spełnił wymagania dotyczące rozbiórki i ukończenia budynku. Ponadto model chmury punktów został zarchiwizowany jako część trwałej dokumentacji budynku, umożliwiając łatwy dostęp dla przyszłych współpracowników projektu.
Usprawnianie pomiarów nieruchomości za pomocą skanowania laserowego 3D
W ramach tego projektu skaner laserowy 3D FJD Trion S1 uchwycił modele chmury punktów fabryki w zaledwie 5 godzin. Możliwość wizualizacji rejestrowanych danych w czasie rzeczywistym podczas przemieszczania się operatora umożliwiła precyzyjną i kompleksową dokumentację przestrzeni trójwymiarowej. Takie podejście pozwala geodetom szybko generować rzuty kondygnacji, modele elewacji i modele BIM bezpośrednio w oprogramowaniu do przetwarzania danych. Dane chmury punktów uzyskane podczas skanowania można również importować do platform takich jak Autodesk 3ds Max lub Revit w celu tworzenia modeli BIM, poszerzając zakres zastosowań danych.
Podsumowując, wykorzystanie BIM w rozbiórce budynków ma duży, wciąż niewykorzystany potencjał. Operatorzy mogą usprawnić procesy pomiarów nieruchomości za pomocą ręcznych skanerów laserowych 3D, szybko rejestrując dane, bez wysiłku je przetwarzając i uzyskując dokładne wyniki. Wdrożenie tych technologii nie tylko usprawnia proces rozbiórki, ale także wspiera zrównoważone praktyki budowlane poprzez optymalizację wykorzystania zasobów i ograniczenie ilości odpadów.
Dowiedz się więcej o FJD Trion S1 i FJD Trion Model.
