Lazerinio skenavimo integravimas į LT BIM projektus

Generalinės rangos statybų bendrovė „Naresta“ baigė valstybinės įmonės „Turto bankas“ valdomo administracinio pastato, esančio T. Ševčenkos g. 13, rekonstrukciją, kuiame įsikurs vadovybės apsaugos tarnyba. Rekonstruoto pastato projektas konkurse „Lietuvos BIM projektai 2022“ pripažintas „Geriausiu visuomeninių pastatų BIM projektu.

Nuo pat pradžių projektas buvo projektuojamas bei rekonstruojamas BIM aplinkoje, kartu į rekonstrukcijos procesus integruojant ir lazerinio skenavimo technologiją. Statant Vadovybės apsaugos tarnybos (VAT) pastatą, įvairiais etapais buvo atliekami pastato konstrukcijų, inžinerinių tinklų matavimai lazerinio skenavimo metodu. Pagal juos sukurti 3D modeliai buvo lyginami su projektuotojų modeliais, kad neatitikimus ir klaidas būtų galima išaiškinti anksčiau ir ištaisyti jas laiku. Skenavimus vykdė nuo 2007 m. šioje srityje dirbanti ir didelę patirtį turinti bendrovė „Terra Modus“. Apie šiandieninį sudėtingų 3D technologijų pritaikymą statybose ir jų naudą pasakoja „Terra Modus“ matavimų centro vadovas Martynas Valauskis ir VAT projekto BIM koordinatorius Marius Žygaitis.

 

 

 

Išsiaiškinti realią padėtį

 

Lazerinis skenavimas – naši ir labai tiksli matavimų technologija, padedanti sukurti matuojamo objekto skaitmeninį dvynį. Skenuojant gauta informacija yra aktuali daugelio sričių specialistams: nekilnojamojo turto vystytojams, architektams, projektuotojams, rangovams.

Lazerinis skenavimas ir skaitmeninių 3D modelių lyginimas leidžia išvengti brangiai kainuojančio statybos metų iškilusių klaidų taisymo, užtikrina sklandesnį darbą, padeda išvengti konfliktų tarp užsakovo ir rangovo. „Lazerinis skenavimas yra tikrovės atspindys – nuskenavę objektą, gauname labai daug taškų, kurių kiekvienas turi savo koordinates. Tada objektas perkeliamas į kompiuterį, kur informacija gali būti apdirbama įvairiais būdais: naudojant taškinį modelį, sukuriant vektorizuotus brėžinius, 3D modelius – viskas priklauso nuo architektų ar kitų specialistų pageidavimų.

Statybose pirmąjį 3D skenavimą siūlome atlikti dar planavimo etape. Pavyzdžiui, statant naują pastatą, rekomenduojame nuskenuoti visą teritoriją ir turėti grunto paviršiaus 3D modelį. Vėliau pakartojus skenavimą, nesunku įvertinti išvežtą ar perstumtą grunto kiekį. Neatlikus tokių matavimų visa tai suskaičiuoti labai sunku“, – pasakoja M. Valauskis.

BIM koordinatorius M. Žygaitis pabrėžia, kad tiek tradiciniai matavimai, tiek lazerinis skenavimas turi vieną ir tą pačią užduotį – išsiaiškinti realią padėtį. Bet lazerinis skenavimas – tai gerokai tikslesni duomenys, be to, jų kur kas daugiau. Pasak Mariaus, paprasto matavimo rezultatus lyginti su lazerinio skenavimo rezultatais yra tas pats, kas lyginti plaktuką su lėktuvu. Kad užsakovai, architektai, rangovai galėtų tinkamai įvertinti situaciją, kelių matmenų neužtenka – duomenų reikia labai daug, ką ir užtikrina lazerinis skenavimas, nes atsiranda trečioji ašis – 3D erdvė, leidžianti atlikti ir platesnius, ir tikslesnius palyginimus.

 

Siekiant išvengti neprioritetinių darbų

 

Kalbėdamas apie VAT pastato statybą, M. Žygaitis išskiria keturis svarbius matavimų etapus: „VAT projektas – seno pastato rekonstrukcija, todėl iš pradžių buvo nuskenuotas visas senas pastatas. Tada nereikalingos konstrukcijos buvo nugriautos ar išardytos ir vėl buvo skenuojama. Pastačius naujas konstrukcijas, siekiant išsiaiškinti, ar nėra didelių nuokrypių nuo modelio, buvo skenuojama dar kartą. Galų gale paskutinis skenavimas buvo atliekamas jau baigus statybas.“

Nuskenavus seno pastato konstrukcijas, „Terra Modus“ specialistai sukūrė jų 3D modelį ir tai leido palyginti, kiek realios situacijos modelis atitinka suprojektuotą 3D modelį. Tokį palyginimą atlikus projektavimo stadijoje, galima pakoreguoti projektą ir užkirsti kelią nemaloniems netikėtumams, kurie iškiltų statybų metu ir pareikalautų daug laiko ir lėšų. „Būna įvairių situacijų: nesutampa aukščiai, kolonos yra šiek tiek ne toje vietoje, kaip nurodyta projekte, ir pan. Šiais laikais daug elementų į statybos vietą atvežami jau pagaminti ir jei išaiškėja, kad elementas netinka (per didelis, netelpa arba, atvirkščiai, per mažas), tada prasideda problemų ieškojimas, ginčai, darbai stoja, laikas eina.

Pagal JAV statybvietėse surinktus duomenis, neprioritetiniai darbai, atsiradę statybos metu iškilus klaidoms, sudaro net 35 proc. visų darbų. Kad to nebūtų, po įvairių statybos etapų, prieš pradedant kitus, verta atlikti 3D skenavimą. Gaila, bet ir šiais laikais mus dažniausiai pasikviečia tik tada, kai statybų metu išaiškėja kažkokie neatitikimai. Tada nuskenuojame ir konstatuojame faktą, kad realybė neatitinka projekto. Bet mes visada rekomenduojame skenavimą atlikti iš anksto – juk kur kas geriau visą žinoti prieš pradedant statybas, nei pamatyti neatitikimą statybų metu“, – sako M. Valauskis.

 

Skenavimas po įvairių etapų

 

BIM koordinatorius M. Žygaitis pasakoja, kad vienas iš neatitikimų vystant VAT projektą ir skenuojant seną pastatą buvo tai, kad išaiškėjo, jog kiekviename aukšte patalpos pasirodė yra 5 cm aukštesnės.

„Kadangi rekonstrukcijos metu iš esmės buvo perdaromos laiptinės, tad, nepastebėjus tokio neatitikimo ir į statybos vietą atvežus vienodo ilgio laiptus, kiltų labai daug problemų. Nuskenavus ir išsiaiškinus tą 5 cm neatitikimą, kurio taip lengvai nepastebėsi, mes viską pakoregavome projekte. Tai užtruko, bet problema buvo išspręsta kompiuteryje, jos nereikėjo spręsti statybų aikštelėje. Tokie nuokrypiai matuojant tradiciniais būdais dažnai net neužfiksuojami, bet labai gerai matomi pagal skenavimo rezultatus sukurtame modelyje“, – sako M. Žygaitis.

„Terra Modus“ matavimų centro vadovas M. Valauskis pažymi, kad skenavimas labai padeda ir įrengiant inžinerines komunikacijas, ir tą daryti rekomenduoja po kiekvieno etapo. Ir nebūtina skenuoti viso pastato, galima tik tas vietas, kur tos komunikacijos išvedžiojamos. Pasak specialisto, situacija, kai komunikacijos įrengiamos ne taip, kaip nurodyta projekte, taip kaip paprasčiau ar patogiau, tikrai nereta. Po to atėję kitų komunikacijų rangovai jau susiduria su problemomis, nes tam tikrose vietose negali atlikti savo darbų. Bet jei tarp šių etapų komunikacijos būtų nuskenuotos, matytųsi realus vaizdas, kas atlikta ne taip, kaip nurodyta projekte. Tada, prieš tęsiant darbus, vėl galima atlikti projekto korekcijas pagal realią padėtį.

 

NT skaitmeninė inventorizacija

Lazerinis skenavimas užbaigus statybas. Pagal užsakovo poreikius surinkta ir susisteminta reikiama eksploatacijai informacija (3D modelis) perduota projektuotojams ir integruota į BIM modelius.

 

Kaip paskaičiuoti naudą, jei problemos nebėra?

 

BIM koordinatoriaus M. Žygaičio manymu, visi VAT pastato statybos metu atlikti skenavimai labai pasiteisino, o rangovas taip pat buvo patenkintas technologijų teikiamais rezultatais. BIM modelių tikslinimas pagal skenavimo rezultatus atima nemažai laiko, bet tas laikas paaukojamas tam, kad neiškiltų problemų, kurios tikrai atsirastų netikslinant modelių.

„Finansinė skenavimo nauda nėra aiškiai matoma, nes sutaupoma todėl, kad problemos neiškyla. O kai jų nėra, tai tarsi ir nebuvo. Kartais labai sunku įtikinti žmones, kad jų objekte gali būti daug problemų, kurias mes galimai išspręsime. Ir kai jas išsprendžiame, jų niekas taip ir nepamato, nes išnyko dar iki to momento, kai galėjo pasirodyti materialiu pavidalu“, – pabrėžia M. Žygaitis. VAT pastate lazerinis skenavimas buvo atliekamas ir užbaigus darbus. Pasak M. Žygaičio, tai buvo vienas didžiausių iššūkių, nes tradicijų atlikti matavimus pastačius pastatą nėra jau vien dėl to, kad naujoje statyboje yra tokia pribloškianti įvairių elementų gausa, kad matuojant tradiciniais būdais užtruktų labai ilgai. Tačiau skenavimas padeda išsiaiškinti ir tiksliai pamatyti, kur kas yra, kur kokios paklaidos padarytos, ir tai – realios situacijos duomenys ateičiai.

 

Ar procesas greitas?

 

„Terra Modus“ matavimų centro vadovas M. Valauskis sako, kad 3D skeneris yra kompaktiška, greitai dirbanti įranga: pastačius skenerį viename taške, skenavimas trunka apie 3 minutes. 50 m2 patalpai užtenka 3–4 skenerio pozicijų, tad ji nuskenuojama per 10–15 minučių. Palyginti su tradiciniais metodais, šis yra ne tik daug greitesnis, bet ir tikslesnis dėl surinktų taškų skaičiaus – gauname milijonus taškų, kuriuos sukėlus į kompiuterį, galima žinoti visus matmenis, kurių trūksta.

Vis tik pagrindinis darbas vyksta prie kompiuterio ekrano. Kadangi skenuojama skirtingose pozicijose, kompiuteryje viską reikia sujungti į vieną visumą, kad gautume skenuotos patalpos ar pastato dalies modelį. Tai žinių ir įgūdžių reikalaujantis darbas. BIM koordinatorius M. Žygaitis sako, kad kol kas visiško modelių kūrimo automatizavimo nėra. „Kaip internete pateikiami piešinukai, kuriuos įvertinęs įrodai, kad nesi robotas, taip ir statybose – žmogus viską įvertina tiksliau, interpretuoja patikimiau, nes kompiuteriui skenavimo rezultatai – tik milijonų taškų debesis, jis nejaučia medžiagiškumo. Todėl visiškos automatizacijos dar reikia palaukti. Be to, esu įsitikinęs, kad jei architektai ar rangovai nori skenuoti objektą, tai BIM modelį turėtų ruošti ta pati komanda. Nes interpretuoti nuskenuotų taškų debesį labai sudėtinga, tai daug laiko eikvojantis procesas. Tie žmonės, kurie tai daro kasdien, turi automatizuotus sprendimus, viską atlieka greičiau ir patikimiau. Kaip rodo patirtis, ne vien tik matavimai svarbūs – svarbiausias yra pagal matavimus sukurtas BIM modelis, kurį interpretuoti kur kas lengviau“, – pažymi M. Žygaitis.

TURITE KLAUSIMŲ?
Martynas Valauskis
Matavimų centro vadovas

Norite pradėti naudotis lazerinio skenavimo duomenimis, bet nežinote nuo ko pradėti?

Šioje srityje dirbame nuo 2007-ų metų, tad sukauptos žinios leidžia sudėtingiausias technologijas pritaikyti pagal kiekvieno kliento poreikį.