ИнформацияАналитикаПубликацииПроектыЗаконыПерсоныИнвестиции
BIM-моделирование и беспилотники - современные технологии в строительстве
17.04.2023
Цифровое строительство

BIM-моделирование и беспилотники - современные технологии в строительстве

BIM-моделирование является одной из наиболее прогрессивных разработок в области архитектуры, инжиниринга и строительства. Сегодня эта технология меняет способ ведения бизнеса подрядчиками и инженерами. Сторонники BIM называют его спасателем для крупных проектов из-за его способности исправлять ошибки на ранней стадии проектирования и точно планировать строительство.

Несмотря на то, что BIM активно внедряется уже не один год, технология строительства с использованием данного метода относительно нова и продолжает постоянно совершенствоваться. Профессионалы отрасли продолжают находить новые способы улучшения ведения BIM-проекта.

Важнейшими задачами на строительной площадке является соблюдение поставленных сроков и контроль за ходом выполнения работ. Традиционно сбор данных о ходе работ на стройплощадке осуществляется вручную путем ведения отчетности, подкрепленной фотоматериалами. Здесь немаловажным является человеческий фактор, а также затрачиваемое время на проверки.

Таким образом, возникает вопрос – существует ли автоматизированный метод сбора и обработки данных о строительном процессе, который обеспечил бы максимальную осведомленность и позволил эффективно управлять проектом и вести документацию? Как известно, технология BIM может применяться на всех этапах проекта – от момента технико-экономического обоснования до сдачи объекта и даже периода эксплуатации.

В данной статье специалисты компании Aeromotus, интегратора беспилотных решений для научных, промышленных организаций в России, рассказывают о возможностях применения профессиональных БПЛА в сочетании с BIM на строительной площадке.

Цифровая среда и ведение строительных процессов

 

С развитием цифровых инструментов и расширением их функционала, рабочая среда все больше сводится к удаленному управлению проектом за компьютером. Это означает, что кроме экономии времени и финансов, 3D-проектирование предоставляет широкие возможности для оценки текущих условий, для контроля хода работ и других процессов.

Возникает необходимость в получении максимальной и своевременной осведомленности для эффективного ведения проекта. Одним из способов организации цифровой среды является применение преобразования Scan-to-BIM.

Scan-to-BIM – это процесс создания BIM-модели на основе цифрового 3D-представления объекта в виде облака точек, полученного в результате лазерного сканирования или фотограмметрии. Собранный в результате съемки массив данных с помощью специализированного ПО преобразовывают в трехмерное облако точек, расположенных в пространстве по координатам x,y,z и точно повторяющих рельеф строительного объекта. Файлы облаков точек можно импортировать в ПО для моделирования BIM и использовать для построения моделей по существующим параметрам.

Наиболее распространенным способом сбора облаков точек является наземное лазерное сканирование. Эта технология позволяет выполнять внутренние съемки. Сам процесс сканирования происходит поэтапно с перестановкой оборудования согласно ранее размеченным маркерам, что требует времени и определенных профессиональных навыков. Данный процесс можно оптимизировать и сделать ещё более эффективным.

Беспилотники в BIM-процессах

Беспилотники являются альтернативным решением, обеспечивающим оперативную съемку труднодоступных участков. Например, кровли или иных сложных конструкций. Съемка с беспилотника также незаменима в случае работы на особо опасных объектах или в условиях удаленной и малонаселенной местности.

Оптимальным способом применения беспилотных систем для технологии BIM является комбинированное использование БПЛА и наземных сканеров. БПЛА обеспечивает съемку (ВЛС или фотограмметрия) внешней поверхности строения, когда как наземный лазерный сканер идеально подходит для съемки помещений внутри здания. Таким образом, при сшивке полученных разными методами данных можно получить полную цифровую копию здания в виде детализированного облака точек объекта в целом.

Стоит отметить, что в отличие от традиционного лазерного сканера, БПЛА при необходимости может выполнять сканирование по заранее выстроенному маршруту в автоматизированном режиме по карте с привязкой к GPS-координатам. Таким образом, данный метод прост в исполнении, снижает время выполнения работ и повышает мобильность специалиста, выполняющего такую съемку.

Помимо облака точек, съемка с беспилотника позволяет сделать сотни изображений снимаемого объекта со всех сторон. Это позволяет собрать гораздо больше информации, нежели чем при использовании наземного сканера. Например, в случае с реставрацией объектов культурного наследия нередко стоит вопрос о восстановлении фасадных лепнин. В таком случае эффективна фотограмметрия, выполненная с дрона, поскольку позволяет получать фотореалистичные изображения.

Сегодня, благодаря развитию специализированных цифровых инструментов и функционала промышленных беспилотных систем, точность съемки методом воздушного лазерного сканирования обеспечивается до нескольких сантиметров. Для выполнения таких работ одним из наиболее популярных решений является сканер DJI Zenmuse L1. Его особенностью является интегрированный лидар Livox Lidar, высокоточный датчик IMU и наличие 20 Мп курсовой камеры с механическим затвором и 1-дюймовой матрицей CMOS. Таким образом, Zenmuse L1, установленный на универсальную летную платформу DJI Matrice 300 RTK, представляет собой профессиональный беспилотный комплекс для выполнения воздушного лазерного сканирования.

Особенностью беспилотного комплекса DJI Matrice 300 RTK + Zenmuse L1 является возможность съемки и построения 3D-моделей в режиме реального времени, а также захват данных в труднодоступной местности. Например, в случаях, когда необходимо проведение предварительного исследования лесистого участка перед строительством, такой комплекс сможет получить точную цифровую копию рельефа (ЦМР) участка под кронами деревьев.

Съемка с помощью БПЛА открывает дополнительные возможности для специалистов строительной отрасли в получении точных цифровых данных, которые можно обрабатывать и импортировать в общеиспользуемые BIM-программы, такие как Autodesk Revit или Archicad для последующего создания 3D-модели.

BIM 4D и БПЛА: визуализация строительного процесса

Беспилотники могут быть применены в BIM для отслеживания каждого этапа строительного процесса. Это быстрое и эффективное средство аналитики реального положения дел на строительной площадке. Любые дефекты и деформации строительных конструкций и кровли легко моделируются и интегрируются в BIM при помощи данных, полученных с БПЛА.

Визуализация строительного процесса в BIM реализуется через 4D-модель, представляющую собой информационную модель 3D + время. Иными словами, BIM 4D – это предварительная цифровая симуляция всех работ по заранее созданному календарному графику с последовательным появлением элементов.  Помимо конструкций в нее может быть включено использование строительной техники, спецоборудования, работники на стройплощадке и так далее. В процессе такой анимации специалисты могут заранее отследить возникающие визуальные коллизии. Это может быть одновременное расположение механизмов в одном месте, либо возведение каких-либо элементов модели до того, как это стало возможным технологически.

С помощью BIM 4D можно отслеживать прогресс строительства и сравнивать соответствие планирования по заранее разработанной модели с фактическим исполнением работ. Благодаря вводу обновленных данных, которые можно собирать оперативно комбинированным методом съемки ВЛС/фотограмметрия + наземное лазерное сканирование, обеспечивается автоматизированное обновление план-графика работ.

Моделирование BIM 4D может быть выполнено с помощью различных программных продуктов - Autodesk Navisworks, Synchro Pro, BEXEL Manager и другие.

Внедрение профессиональных беспилотных систем

Современные промышленные беспилотники – это гибкий инструмент, который легко настраивается под поставленные задачи предприятия. Беспилотные решения – это простой, безопасный и экономичный способ сбора больших массивов цифровых данных. При этом осуществление съемки производится без остановки рабочих процессов предприятия с задействованием 1-2 специалистов.

Компания Aeromotus является официальным дилером DJI и выполняет внедрение беспилотных решений, начиная от подбора оптимального оборудования, проведения пуско-наладочных работ, обучения пилотированию и последующего сопровождения клиента на протяжении всего времени эксплуатации БПЛА.

Сайт компании: 

https://aeromotus.ru

Чат специалистов Aeromotus: https://t.me/aeromotus

Aeromotus в социальных сетях:

Inst: https://www.instagram.com/aeromotus_ru/

Fb: https://www.facebook.com/aeromotus.ru/

Tg: https://t.me/aeromotus_news

Vk: https://vk.com/aeromotus

Этот материал опубликован в апрельском  номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать по ссылке: http://ancb.ru/files/pdf/pc/Otraslevoy_zhurnal_Stroitelstvo_-_2023_god_04_2023_pc.pdf

 

 

Вышел новый номер журнала Строительство!
скачать журнал
нет, спасибо