Хотя мы можем не осознавать этого, трехмерная визуализация является частью нашей повседневной жизни. Например, каждый раз, когда мы получаем доступ к Google Maps для указания направления к новому месту назначения, мы используем трехмерное изображение. Эта та же технология - или ее разновидность, лазерное картирование - теперь доступна для использования архитекторами и инженерами для исследования состояния зданий и внешних высот, которые затем могут быть интегрированы в информационные модели зданий.
Информационное моделирование зданий (BIM) используется для развития и развития видения клиента. С помощью лазерного картографирования эффективность BIM может быть повышена. Преимущества лазерного картографирования включают в себя ускорение работы команды разработчиков, экономию времени на полевых исследованиях, повышенную точность полевых данных с определением фактического местоположения, снижение риска для безопасности (персоналу не приходится подниматься по лестницам или обходить оборудование) и дальнейшее развитие клиентские электронные файлы существующих условий. Одним из наиболее значительных преимуществ является то, что инженеры могут тратить свое время более эффективно, решая актуальные инженерные проблемы, а не составляя проекты. Тем не менее, несмотря на эти преимущества, многие специалисты по дизайну уклоняются от лазерного картирования из-за недостатка понимания того, что это такое и как включить его в проект.
Это облако точек лазерного сканирования использовалось для детального обзора существующих условий. 
Эта трехмерная модель показывает, как будет выглядеть пространство после завершения работы. Лазерное сканирование помогло команде разработчиков определить высоту потолка и ограничения плана этажа.
С помощью трехмерного лазерного картирования лазерные лучи быстро сканируют формы объектов, и рассчитывается время прохождения лучей до каждой точки на объектах. Из этого сканирования создаются облака точек - точки данных, каждой из которых даны координаты «X», «Y» и «Z». Чем больше лучей проецируется в заданную область и временной интервал (плотность), тем более определенным будет изображение, что приведет к лучшему конечному продукту. Плотность можно варьировать в зависимости от того, насколько детальным должно быть обследование, а также от того, сколько целевых точек используется. Плотность и количество целевых точек напрямую зависят от стоимости сканирования. Использование трехмерного лазерного картографирования наряду с увеличением мощности компьютера делает технологию визуализации более эффективной, более точной и более удобной для использования на разных платформах.
Ключевые факторы
Вопрос на миллион долларов в том, как узнать, является ли проект BIM хорошим кандидатом для лазерного картирования. Ключевые соображения:
• требования. Владелец или агентство, управляющее зданием, запросило трехмерное картирование? Все чаще требуется трехмерное моделирование, особенно государственными учреждениями, которым приходится обслуживать и эксплуатировать здания в течение многих десятилетий при администрировании проектов реконструкции. Для многих правительственных зданий отсутствуют чертежи САПР, что затрудняет определение областей на этапе устранения неполадок и разработки концепции. В таких ситуациях трехмерное картирование может быть особенно полезным.
• время и стоимость. Какова альтернативная стоимость не использования трехмерного лазерного картографирования? Если учесть время, которое требуется опытным проектировщикам для проверки и документирования всех существующих условий, особенно при наличии нескольких утилит в сжатой области, трехмерное моделирование становится намного более экономичным. Использование лазерного картографирования освобождает ресурсы для выполнения важных задач, таких как подготовка предварительных расчетов и разработка концептуальных схем, и ускоряет координацию дисциплин. Манипулирование информационной моделью здания для тестирования различных сценариев проектирования имеет первостепенное значение для производительности и быстрого решения проблемы клиента. Независимо от того, имеет ли проект значительный размер или его быстро отслеживают, преимущества использования времени и эффективности при использовании трехмерного моделирования могут перевесить затраты на саму технологию.
• качество продукции. Приведет ли лазерное картирование к лучшему конечному продукту? Если ремонт занимает много времени и есть потенциальные конфликты с существующими утилитами, 3-D лазерное картографирование может сделать проект более точным, минимизируя перерасход и задержки.
Тематическое исследование
RMF Engineering Inc. и Waldon Studio Architects (WSA) использовали трехмерную визуализацию, чтобы спроектировать реконструкцию площадью 2500 кв. Футов в подвале здания в кампусе Национального института здравоохранения (NIH) в Бетесде, штат Мэриленд. Проект имел ряд критических требований, в том числе установку специальной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поднятие потолков для размещения больших видеоэкранов и минимальное прерывание работы существующих служб и ежедневных операций.
Детальное полевое обследование было проведено для проверки маршрутизации и расположения всех существующих коммунальных услуг. Некоторые коммунальные услуги, такие как бытовые водопроводные и санитарные трубопроводы, должны остаться на месте, в то время как другие, такие как трубопроводы подачи и возврата и большие электрические и локальные сети, должны быть перенесены для проведения архитектурных реконструкций. Трубопровод разбрызгивателя, охлажденная вода и нагревательная вода должны быть расширены и подключены к новому оборудованию HVAC.
Проект был отличным кандидатом для трехмерного моделирования из-за значительного количества инженерных сетей (сантехника, охлажденная и горячая вода, лабораторные услуги, воздуховоды) на небольшой территории, а также из-за обширного характера реконструкции. Команда разработчиков смогла выполнить базовое планирование проекта, например, выполнить предварительные расчеты, разработать концептуальные макеты и принять важные решения относительно выбора системы, пока готовилась трехмерная визуализация. Это ускорило процесс проектирования как минимум на несколько недель.
Процесс лазерного картирования должен быть включен в начале проекта BIM. Для обновления NIH:
1) Была привлечена третья сторона, специализирующаяся на использовании оборудования для лазерного картографирования - TransCon Imaging Solutions. Было проведено многократное сканирование для идентификации различных утилит, которые были расположены друг над другом. Эти сканы были объединены для создания точного трехмерного представления пространства. Эта часть проекта, включая настройку, сканирование и время в пути, заняла менее одного дня. Чем компактнее утилиты (и, конечно же, чем больше площадь), тем больше число необходимых проверок.
2) После завершения лазерного сканирования данные были отправлены команде разработчиков и преобразованы с использованием программного обеспечения BIM. WSA прорезало участки сквозь облака точек и построило все компоненты трубопроводов, воздуховодов и оборудования. Это заняло около трех дней.
3) Основной продукт BIM был доставлен в инженерную команду. Первой задачей RMF было проверить выравнивание всех изображений и внести необходимые изменения.
4) Как только информационная модель здания точно отобразила все существующие условия, было проведено последующее полевое обследование. Группа определила тип утилиты, связанной с каждым изображением в облаке точек, а также свойства утилит, такие как тип трубопровода и был ли трубопровод изолирован. Последующее обследование имело важное значение для решения вопросов, на которые не могла ответить информационная модель здания.
Время, потраченное на разработку размерного макета и маршрутизацию всех утилит, было значительно сокращено.
Без использования трехмерной визуализации с помощью лазерного картирования, полевая часть проекта заняла бы приблизительно две недели. Вместо этого прошло всего около трех дней. Лазерное картографирование не только сэкономило время в полевых условиях, но и сэкономило время при создании модели и повысило точность итоговых документов. Это сэкономило как архитектурное, так и инженерное время и помогло улучшить координацию между архитектурной и инженерной командами. Из-за размеров, временных рамок и сложности проекта использование трехмерного лазерного картографирования стоило своих затрат.
Хотя строительство по проекту NIH еще не началось, информация о существующих коммунальных услугах, полученная из трехмерной модели, как ожидается, поможет строительной группе избежать задержек во времени и перерасходов, связанных с существующими условиями. Это особенно важно для клиента, который, как и NIH, хочет минимизировать время простоя и оставаться работоспособным на протяжении всего ремонта.
Заключение
Как и во всех новых технологиях, поскольку трехмерное лазерное картирование становится более точным, а затраты снижаются, использование и эффективность будут увеличиваться. По мере развития технологии она станет еще одним инструментом, который используют профессионалы в дизайне инструментов для улучшения качества поставляемой продукции и повышения эффективности.
Ассоциировать с RMF Engineering Inc. Stefan Domby, PE, LEED AP , имеет значительный опыт в разработке и анализе механических систем, обслуживающих медицинские, лабораторные, институциональные, федеральные и промышленные объекты. Он регулярно использует методы компьютерного моделирования для поддержки своего анализа и проектирования систем гидравлических и технологических трубопроводов. Его другие области знаний включают моделирование производительности энергосистем, анализ систем распределения охлажденной воды и инженерно-экономический анализ. Майк Морган, AIA , является вице-президентом Уолдон Студио Архитекторы , Будучи архитектором и генеральным подрядчиком по проектированию и строительству, он предоставил готовые решения, охватывающие более 400 000 кв. Футов и 2000 человек, для проектов на общую сумму 13 млн. Долл. США, связанных с проектированием, реконструкцией и перемещением. Его проекты требуют сильных навыков работы в команде и достижения консенсуса, а также умения предлагать практичные высококачественные дизайнерские решения в рамках строгого бюджета и временных ограничений.
Вам помогла данная статья? Отправить комментарии и предложения исполнительному редактору Скотт Арнольд в [электронная почта защищена] ,
Владелец или агентство, управляющее зданием, запросило трехмерное картирование?Какова альтернативная стоимость не использования трехмерного лазерного картографирования?
Приведет ли лазерное картирование к лучшему конечному продукту?
Вам помогла данная статья?