Einsatz von Laserscanning als Grundlage für BIM-Planungen. 8. Camillo Sitte Symposion DI Martin Oberzaucher Die BIM Vermesser

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1 Einsatz von Laserscanning als Grundlage für BIM-Planungen DI Martin Oberzaucher 8. Camillo Sitte Symposion 2015

2 Über uns Vermessung Schubert 5 Standorte im Zentralraum NÖ 45 Mitarbeiter Aufgabenbereiche - Grundstück - Baustelle - Gebäude 4

3 Unsere Kompetenz Erstellung von Gebäudebestandsplänen seit ca. 15 Jahren Ca. 1.0 Million m² BGF vermessen 2D Pläne mit Grundrissen, Schnitte und Ansichten seit 2012 vermehrt Anfragen im 3D Bereich etwa 10% in 3D 4

4 Das Kompetenzzentrum kombiniert mit Spezial Know-how aus der geodätisch exakten Gebäudevermessung Spezial Know-how aus Bautechnik und BIM-Modellierung 4

5 Stellschrauben für Bestandsdokumentationen Abgestufte 3D Kategorien zur technisch sinnvollen und wirtschaftlich vertretbaren Abdeckung individueller Projektanforderungen BIM-3 BIM BIM BIM BIM

6 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel Ein Revitalisierungsprojekt steht in Aussicht Die BIM Vermesser 10

7 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel Das Planungsgebiet umfasst alle Bauteile aller Ebenen des Bestandsobjekts Die BIM Vermesser 10

8 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel Zusätzlich soll ein Neubau mit 7 Büro- und Garagenebenen errichtet werden Die BIM Vermesser 10

9 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel Eine Gastronomiebrücke soll den Neubau mit dem Bestandsobjekt verbinden Die BIM Vermesser 10

10 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel Alle Bereiche technisch undifferenziert neu aufzumessen ergibt hier keinen Mehrwert und ist vergleichsweise teuer Die BIM Vermesser 10

11 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel BIM-3 Der Anschluss der Verbindungsbrücke an das Bestandsobjekt erfordert jedoch detaillierte und gesicherte Informationen mit Materialen und Aufbauten Die BIM Vermesser 10

12 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel BIM-3 BIM-2.2 Der markierte Bauteil soll auf eine höhere Kategorie gehoben werden, detaillierte Informationen mit Materialangaben sind erforderlich Die BIM Vermesser 10

13 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel BIM-2.1 BIM-3 BIM-2.2 Der gesamte Garagentrakt muss generalsaniert werden, Bauteilinformationen mit Materialangaben sind erforderlich Die BIM Vermesser 10

14 Projektspezifische Anforderungen - ein Beispiel BIM-1 BIM-2.1 BIM-3 BIM-2.2 Alle restlichen Bereiche müssen für die Entwurfs- und Einreichplanung in vereinfachtem Detaillierungsgrad erfasst und dokumentiert werden Die BIM Vermesser 10

15 BIM Kategorien - ein Überblick BIM-1 Geodätische Vermessung und Lieferung eines BIM 3D-Gebäudemodells mit Bauteilelementen BIM-1 BIM-2.1 BIM BIM Die BIM Vermesser 10

16 BIM Kategorien - ein Überblick BIM-2.1 BIM-1 ergänzt durch Materialien je Bauelement ohne Schichtaufbau soweit zerstörungsfrei und ohne Demontage erkennbar oder aus alten Plänen übernommen BIM-1 BIM-2.1 BIM BIM Die BIM Vermesser 10

17 BIM Kategorien - ein Überblick BIM-2.2 BIM-1 ergänzt durch Materialien je Bauelement inklusive Schichtaufbau soweit zerstörungsfrei und ohne Demontage erkennbar oder aus alten Plänen übernommen BIM-1 BIM-2.1 BIM BIM Die BIM Vermesser 10

18 BIM Kategorien - ein Überblick BIM-3 BIM-2.2 ergänzt durch vereinzelt erforderliche gezielte Bauteilprüfungen von Schichten und Anschlüssen durch z.b. Akkreditierte Prüfstellen BIM-1 BIM-2.1 BIM BIM Die BIM Vermesser 10

19 3D-Vermessung Bestandsobjekte werden von uns grundsätzlich immer in 3D vermessen Lasertheodolit Laserscanning FlexiJet 3D

20 Laser-Scanner Faro Focus 3D Technische Daten: Klein und kompakt, 5kg Reichweite: 0.6m - 120m Sichtfeld (horizontal, vertikal): 360 /300 Genauigkeit: 2mm auf 25m ~ 1 Million Punkte / sec. Integrierte Zusatzsensoren: Integrierte Farbkamera Zweiachskompensator Kompass Höhenmesser

21 Wie funktioniert ein Laserscanner? Laserstrahl wird ausgesendet rotierender Spiegel leitet den Strahl auf das Objekt vertikale Richtung gleichzeitige Drehung des Laserscanners um 360 horizontale Richtung Laserstrahl wird am Objekt reflektiert Sensor im Scanner empfängt reflektierten Laserstrahl Berechnung der Distanz in Millimeter-Genauigkeit Entfernung, vertikaler und horizontaler Winkel 3D Koordinate

22 Einzelaufnahme Aufnahmedauer abhängig von gewählter Auflösung am Objekt - 12mm/10m ~ ca. 3 min - 7mm/10m ~ ca. 5 min - 3mm/10m ~ ca. 30 min Ergebnis ist eine lokale Punktwolke - Farbwerte aus Fotos - Grauwerte aus der Intensität

23 Einzelaufnahme Scan: 360 -Reflexionsbild Auflösung: 6mm/10m Entfernung Dauer ca. 5 min ca. 25 Millionen Punkte Datenmenge 125 MB

24 Einzelaufnahme Scan: 360 -Echtfarbenbild Dauer ca. 7 min ca. 25 Millionen Punkte 85 Bilder Datenmenge 135 MB

25 Vom Einzelscan zur Bestandsvermessung Um die komplette Geometrie eines Objektes zu erfassen, ist eine Vielzahl von Scans nötig - Raumstruktur des Objektes - Detailliertheit des Objektes - Sichthindernisse Abschattungen

26 Vom Einzelscan zur Bestandsvermessung Beispiel: Aula Camillo-Sitte Aufnahme Erdgeschoss und Obergeschoss inkl. Stiegenbereich ca.1.500m² 27 Standpunkte Auflösung 6mm/10m inkl. Farbaufnahme

27 Vom Einzelscan zur Bestandsvermessung Zeitaufwand Beispiel Aula Aufnahme von 27 Standpunkten ~ 4 Stunden

28 Auswertung Ausgangsdaten: 27 Einzelscans lokale Punktwolken - verdreht - verschoben

29 Auswertung Referenzierung Stationierung und Orientierung der Einzelscans Zielmarken (Kugel, Schachbrettmuster) min. 3 je Scan

30 Auswertung Referenzierung Stationierung und Orientierung der Einzelscans 1. Referenzen werden von der Auswertesoftware : - automatisch erkannt - händisch markiert 2. Berechnung der Referenz-Koordinaten 3. Stationierung der einzelnen Scans zueinander

31 Auswertung Lokale Ergebnis: Einzelscans Referenzierte Referenzierung Scans

32 Auswertung Beispiel Aula: Berechnung ~ 4 Stunden Ergebnis 3D Punktwolke ~ 550 Millionen Punkte

33 Vom Einzelscan zur Bestandsvermessung Zeitaufwand Beispiel Aula Aufnahme von 27 Standpunkten Auswertung und Erstellung der Punktwolke ~ 4 Stunden ~ 4 Stunden

34 Was mache ich mit Millionen von Punkten? Direkter Import der Punktwolke in Modellierung in der Punktwolke ist äußerst mühsam!

35 Geht es effizienter? Reduktion auf das Wesentliche Auswertung von Grundrissen, Schnitten, Fassadenansichten direkt aus der Punktwolke als dwg, dxf

36 Geht es effizienter? Reduktion auf das Wesentliche Import in

37 Geht es effizienter? Reduktion auf das Wesentliche BIM Modellierung

38 Modellierung Aula VirtuSurv4Revit - Der virtuelle Vermesser Referenzierte Scans werden geladen Navigation in den Standpunkten Virtuelle Vermessung im 360 Bild direkter Übergabe der Punkte aus der Punktwolke an Modellierung mit sämtlichen Funktionen von

39 Modellierung Ergebnis BIM Modell der Aula - Außen

40 Modellierung Ergebnis BIM Modell der Aula - Innen

41 Vom Einzelscan zur Bestandsvermessung Zeitaufwand Beispiel Aula Aufnahme von 27 Standpunkten Auswertung und Erstellung der Punktwolke Modellierung BIM Modell in Revit ~ 4 Stunden ~ 4 Stunden ~ 16 Stunden Summe ~ 24 Stunden

42 Modellierung Live-Demo VirtuSurv4Revit

43 Das Kompetenzzentrum kombiniert mit Spezial Know-how aus der geodätisch exakten Gebäudevermessung Spezial Know-how aus Bautechnik und BIM-Modellierung 4

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