Mesurar I Solucionar

2024 Autora: David Durham | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 02:29

Per què necessitem mesures?

Les mesures són la base de la documentació de treball necessària per a la reconstrucció, la revisió, el disseny d’interiors i, en alguns casos, de nova construcció. La qualitat del futur projecte depèn en gran mesura de la fiabilitat de la documentació font.

Les mesures són necessàries si:

• documentació del projecte perduda;
• la funció de l'edifici, el nombre de plantes, les càrregues operatives han canviat;
• s’han produït defectes crítics i danys a l’edifici;
• la construcció es reprèn al cap de molt de temps;
• un nou edifici està en construcció al costat de l'objecte;
• es requereix restauració o reconstrucció.

Mètodes tradicionals de fixació: llapis i cinta mètrica

Les mesures arquitectòniques són la principal manera de captar les característiques d’un edifici. Inclouen:

• dibuixos ortogonals a gran escala de les principals projeccions de l'edifici i les seves parts;
• la imatge de l’edifici i els seus fragments en dibuixos;
• fotografia artística i documental.

Es pot donar una idea exhaustiva de l’objecte, en primer lloc, mesurant la fixació. Però els dibuixos dimensionals són extremadament laboriosos, la seva execució requereix temps i moltes eines diverses: regles, cintes mèdiques ordinàries i làser, cordes d’acer, pinxes, sondes, plantilles, goniòmetres, nivells, línies a plom, lupes, microscopis de mesura.

L’eina més habitual és la cinta mètrica làser: econòmica, compacta i fàcil d’utilitzar. Es pot utilitzar per mesurar habitacions i edificis petits amb una geometria senzilla. Però els errors són inevitables: heu de dirigir el punt de la mà, no sempre és fàcil mantenir la posició horitzontal, de vegades no hi ha cap línia de visió entre els punts. El mesurador s’ha d’adaptar constantment a la geometria de l’habitació i escollir el mètode més adequat: serifs, polars, per pilars, etc.

Per a un treball més precís i complex, els equips geodèsics són més adequats. Aquest article se centrarà en el mètode d’escaneig làser terrestre i en un model específic de l’escàner làser: BLK360.

Escaneig làser

L’exploració làser terrestre és el mètode de mesura més complet i precís disponible avui en dia. El telemetre làser està integrat al dispositiu, la direcció del feix canvia automàticament, el servoaccionament mesura els seus angles verticals i horitzontals.

Un modern escàner làser 3D produeix més d’un milió de mesures per segon i emmagatzema les dades digitals rebudes en forma de matriu de coordenades tridimensionals: un núvol de punts, que en realitat és un model 3D de l’objecte enquestat. Cada punt, a més de tres coordenades geoespacials, porta informació sobre el color, que es reconeix per la intensitat del senyal retornat. Gràcies a les càmeres integrades, és possible rebre tota la matriu de dades en colors que corresponen a reals.

• 

  1/4 Un exemple d'un núvol de punts processat, un model 3D d'un edifici residencial a Suïssa. HEXÀGON

• 

  2/4 Un exemple de núvol de punts processat, un model 3D d’un barri històric. HEXÀGON

• 

  3/4 Exemple de núvol de punts HEXAGON processat

• 

  4/4 Exemple de núvol de punts processat, model HEXAGON 3D

L'escàner làser, per tant, dibuixa la "imatge" més completa de l'objecte, de la qual és fàcil extreure els paràmetres desitjats. Aquesta és la forma més ràpida d’obtenir informació que no requereix cap processament: només heu d’importar les dades al vostre ordinador i després treballar amb el “núvol”.

Si necessiteu materials formalitzats, el núvol de punts s’exporta a sistemes CAD, on es creen dibuixos dimensionals precisos, plànols, seccions, seccions o es construeixen models 3D. Els núvols de punts són compatibles amb Autodesk, Graphisoft, NanoCad, els formats d’intercanvi són pts, las, e57 i altres habituals. Hi ha diversos espectadors gratuïts que us permeten fer mesures: Autodesk Recap, Leica TrueView altres.

Escàner làser Leica BLK360

L’empresa suïssa Leica Geosystems ha creat l’escàner làser Leica BLK360, que combina els avantatges de tots els mètodes de mesura. És lleuger i compacte: no pesa més d’un quilogram, s’adapta a la bossa o a la motxilla, cosa que permet escanejar en qualsevol moment i en qualsevol lloc.

Aquests són només alguns dels avantatges del Leica BLK360:

• el làser escaneja 360.000 punts per segon a una distància de fins a 60 metres;
• el sensor funciona contínuament durant dues hores amb una bateria de càrrega;
• es pot treballar en interiors i exteriors, a una temperatura de + 5-40 ° С;
• els errors són mínims: la suma dels errors d'angle i distància dóna un error de 6 mm a una distància de 10 mi aproximadament 8 mm a una distància de 20 m;
• Sistema de 3 càmeres de 15MP, panorama esfèric HDR i flash LED;
• tres modes de densitat d’escaneig;
• L’escàner és fàcil de treballar: només cal veure els vídeos d’entrenament amb una durada total d’uns 25 minuts i seguir la metodologia de rodatge.

Simplement premeu un botó i, en menys de tres minuts, el BLK360 realitzarà una exploració panoràmica de la zona circumdant amb fotografies de captura. Tota la informació es transmet a la tauleta iPad Pro de l’aplicació de control remot i control de dades Recapitulació d’Autodesk.

BLK360 en acció: exemples de problemes resolts

Mesura inicial i control de treball

Vegem com funciona BLK360 en l'exemple d'un desenvolupament de projectes de disseny. Objecte: un apartament de tres habitacions amb una superfície total de 99 m²… Les dades inicials són el pla BTI, es van digitalitzar i es van transferir a l'entorn d'Autodesk AutoCAD. Es van alliberar les cantonades de la sala i no van trigar més de cinc minuts a escombrar i preparar l’equip.

• 

  

  1/4 pla ITV © HEXAGON

• 

  2/4 Dibuix a AutoCAD © HEXAGON

• 

  3/4 Preparació de la sala i instal·lació d'equips © HEXAGON

• 

  4/4 Preparació de la sala i instal·lació de l’equip © HEXAGON

En una hora, vam completar 17 instal·lacions d’escàner làser. Les imatges panoràmiques transferides a la tauleta van ajudar a controlar la precisió de la ubicació i la integritat de les dades rebudes. Si calia, era possible afegir mesures i comentaris directament al panorama esfèric.

• 

  1/3 Exemple de comentari al projecte © HEXAGON

• 

  2/3 Esborrany de treball en aplicació i Recap © HEXAGON

• 

  3/3 Esborrany de treball en aplicació i Recap © HEXAGON

Vam eliminar elements innecessaris del núvol de punts (residus de la construcció, mobles) i els vam carregar a Autodesk. Utilitzant un connector CloudWorx a l'entorn d'AutoCAD, es van construir seccions i es van dibuixar les parets en mode semiautomàtic. Tot el procés de processament va trigar unes 3,5 hores.

• 

  Núvol de punts a AutoCAD © HEXAGON

• 

  Vista d'objectes 3D © HEXAGON

Comparem els contorns resultants de les parets amb el dibuix realitzat segons el pla ITV: les línies verdes corresponen a la posició real de les parets i les blanques corresponen a la seva posició prevista. Com podeu veure, la diferència en la posició de les parets en alguns llocs és significativa. Es va fer possible compareu les superfícies del sòl: No s'han trobat discrepàncies aquí. Les dades actualitzades es van transferir a l’oficina de disseny; podeu continuar treballant amb seguretat.

• 

  1/3 Exemples de discrepància entre les posicions de paret previstes (blanques) i reals (verdes) © HEXAGON

• 

  2/3 Exemples de discrepàncies entre les posicions de paret previstes (blanques) i reals (verdes) © HEXAGON

• 

  3/3 Exemples de discrepàncies entre les posicions de paret previstes (blanques) i reals (verdes) © HEXAGON

L'escaneig primari és adequat per a refinament de la geometria locals, calculant el necessari desmuntatge de volums i desenvolupament de projectes de disseny.

L'escaneig es pot realitzar diverses vegades fins a arreglar i controlar el rendiment del treball … Les imatges mostren obres com moure l'obertura, instal·lar el canal, segellar l'obertura amb blocs de gas i acabar.

• 

  1/6 Diferents etapes de l'escaneig de l'habitació © HEXAGON

• 

  2/6 Diferents etapes de l'escaneig de l'habitació © HEXAGON

• 

  3/6 Diferents etapes de l'escaneig de l'habitació © HEXAGON

• 

  4/6 Diferents fases d’escaneig de la sala © HEXAGON

• 

  5/6 Reparacions © HEXAGON

• 

  6/6 Projecte de disseny © HEXAGON

Coordinació i control de la posició de xarxes d'enginyeria interna

Una altra de les tasques a resoldre és fixar les posicions de les xarxes d’enginyeria interna. En aquest exemple, es tracta de conductes de cablejat i cables elèctrics per a sistemes de climatització dividits. Les posicions dels estroboscopis es van fixar i es van representar zones potencialment perilloses directament al núvol de punts. Basant-se en aquestes dades, es va fer possible en qualsevol moment obtenir una vinculació per a qualsevol element i evitar colpejar la xarxa durant els treballs posteriors.

• 

  1/4 Núvol de punts del punt de la ranura per als cables d'aire condicionat © HEXAGON

• 

  2/4 Núvol de punts de la ranura per al cable d'alimentació © HEXAGON

• 

  3/4 Vectorització de zones potencialment perilloses per a altres treballs © HEXAGON

• 

  4/4 Vista isomètrica de xarxes d’alimentació internes © HEXAGON

Trobant desviacions superficials respecte a la vertical

Les dades es van transferir addicionalment a programari especialitzat d'escriptori per processar núvols de punts 3DReshaper … Després van construir parets "teòriques" perfectament verticals i van comparar la geometria real del mur amb aquest model ideal. El resultat obtingut va permetre trobar ràpidament el defecte, determinar-ne l’àrea i, com a resultat, calcular la quantitat de material necessari.

• 

  1/3 Comparació de la geometria de la paret real amb el model ideal. © HEXAGON

• 

  2/3 Comparació de la geometria de paret real amb el model ideal. © HEXAGON

• 

  3/3 Comparació de la geometria de la paret real amb el model ideal. © HEXAGON

El gràfic i l’escala d’identificació del color a la dreta de la imatge es poden personalitzar, ajuden a entendre quants punts s’inclouen a l’interval de desviació seleccionat per l’usuari. En aquest cas, tots els punts que es troben dins del rang de desviacions de -5 a +5 mm d’una paret perfectament vertical tenen un color verd ric i s’exclouen de la comparació els punts els valors dels quals es desvien de 2 mm. Sempre és possible obtenir una exploració d’una paret o de qualsevol àrea necessària.

Comptar el volum de materials

Penseu en la solució a un problema comú i força monòton: calcular el volum de guix. Segons la documentació tècnica, la taxa de consum de la mescla correspon a 8,5 kg / 1 m² amb un gruix de capa de 10 mm.

Hi ha diversos mètodes de càlcul tradicionals, en considerarem dos:

• aproximat: es pren el gruix de la capa de guix igual a 10-15 mm, a més es té en compte un marge del 10% de l’indicador de referència, amb arrodoniment cap amunt.
• mesures puntuals: el gruix mitjà de la capa es determina tenint en compte les desviacions angulars. Per a això, la superfície sobre la qual s'aplicarà el guix es mesura en tres llocs. Els valors obtinguts en penjar es resumeixen i es divideixen pel nombre de mesures per tres.

Els càlculs són senzills, però molt aproximats. El segon mètode requereix una preparació, de vegades en forma de fars de guix. La professionalitat del guixer també és un indicador significatiu.

Calcularem de diferents maneres la quantitat de material necessari per anivellar una paret amb una superfície de 9,5 m².

• Aproximat: el pes del material sense material és de 81 kg i 89 kg amb el 10% de material.
• Mesures puntuals: les mesures puntuals per a abolladures i protuberàncies van donar valors d'11, 8 i 10 mm. Gruix mitjà ~ 10 mm. El pes del material sense material és de 81 kg i 89 kg amb un 10% de material. Amb aquest mètode, els resultats depenen fortament de l'elecció aleatòria del lloc de mesura, fins i tot si la geometria de les marques s'escull correctament.
• Càlcul de volum. En comparar la superfície real de la paret amb la ideal, vam obtenir un mapa de desviació. Es nota que la figura té desviacions del disseny en ambdues direccions, per tant, es va calcular el volum tancat entre la paret vertical projectada i la posició real, és de 0,083 m³… Esperem que la paret es mostri 10 mm; això requerirà 71 kg. En aquest cas, no cal emmagatzemar el material.

Cal tenir en compte que, en tots els casos, es necessitaran tres bosses de guix de 30 kg de pes. El superàvit resultant es pot utilitzar en altres parets, però un càlcul precís inicial ajudarà a evitar un inventari excessiu i, en conseqüència, a estalviar diners. Sobretot tenint en compte que la superfície total de les parets és de 280 m².

Comprovació de la uniformitat de la regla

La regularitat de la regla es comprova mitjançant un dret de ferrocarril de dos metres i la. El carril s'aplica a la regla en diversos llocs en diferents direccions. Segons els codis d’edificació existents, es considera la regla fins i tot si la bretxa entre la superfície de la regla i els drets i la ferralla no supera els 4 mm.

També cal comprovar el pendent de la superfície de la solera fins a l'horitzó. Aquest valor en qualsevol lloc de la regla no hauria de ser superior al 0,2% i el valor absolut és de 50 mm. Per exemple, si la longitud de l’habitació és de 3 metres, la desviació no hauria de superar els 6 mm. Si es detecten defectes, el client té dret a trucar a un expert. Si l'examen demostra que les reclamacions estan justificades, els constructors han de pagar tots els costos del treball de l'expert i l'eliminació del matrimoni.

L’exploració làser terrestre us permet controlar àrees extenses i passar un temps mínim. I la fiabilitat i integritat de les dades eliminaran completament l’omissió d’àrees problemàtiques. Es va utilitzar un mètode de control similar durant la construcció d’un centre comercial a Lipetsk.

troballes

En resum, l'escaneig làser té una sèrie d'avantatges significatius, a saber:

• la integritat de les dades rebudes exclou les visites repetides per a mesuraments addicionals;
• la informació és fàcil de percebre i interpretar gràcies a la visualització i la navegació fàcil al programari;
• La combinació de dades escanejades amb una fotografia facilita l’anotació i la marca de nodes complexos;
• el material inicial pot ser suficient per al desenvolupament de projectes de disseny;
• la flexibilitat de treballar amb dades permet triar l’esquema tecnològic més convenient per a l’usuari final.