Erwägen Sie Scan-to-BIM für Ihr nächstes Projekt? Know how!

Warum Scan-to-BIM?

Bei vielen bestehenden Gebäuden oder Strukturen mangelt es an einer aktualisierter Dokumentation. Dies kann entweder auf die alten Strukturen zurückzuführen sein, oder auf das mangelhafte Nachhalten der architektonischen Zeichnungen. Diese können sich auch über längere Zeit verändern oder verloren gegangen sein. So gibt es in vielen Fällen eine unzureichende Bestandsdokumentation und die Pläne sind veraltet bzw. irreführend. Genau diese Gebäude und Strukturen können daher gescannt werden, um Architekturmodelle für die Dokumentation zu entwickeln. Dies hilft auch bei strukturellen Veränderungen, falls Restaurierungen oder Renovierungen bevorstehen.

BIM ist die Verbindung der Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Interessengruppen innerhalb des Lebenszyklus eines Gebäudes. Scan-to-BIM wird nicht nur für bestehende Gebäude verwendet, sondern auch für große Projekte ab der Initiierungsphase, um die Bauphasen des Gebäudes zu planen und aufzuzeichnen. Dies dient dazu, den Projektfortschritt und die Kohärenz zwischen den verschiedenen Interessengruppen zu verfolgen.

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Was ist Scan-to-BIM?

Das Laserscannen eines Raums oder einer Baustelle aus allen Dimensionen wird als Scan-to-BIM bezeichnet. Messungen können vom Boden oder aus der Luft durchgeführt werden, um eine präzise digitale Darstellung oder ein „BIM schema“ davon zu erstellen. Diese Darstellung wird für den Entwurf, die Bewertung des Baufortschritts oder die Renovierung weiterverarbeitet.

Prozess von Scan-to-BIM

Der sequentielle Prozess besteht aus den folgenden Schritten:

  • Scannen des Gebäudes oder der Struktur für Punktwolken mit hoher Dichte. Die einzelnen Scans bzw. Datensätze werden dann in einer zusammengesetzten Punktwolke registriert.
  • Diese Rohdaten werden in ein funktionsfähiges Entwurfsmodell in den Formaten .pny und .e57 umgewandelt.
  • Überlappen der Punktwolken mit Programmetry -3D-Bildern zur einfachen Navigation.
  • Export in ein einziges zusammengesetztes BIM-Modell, um ein hochpräzises dreidimensionales AS Built-Modell zu erstellen. Dies bringt den Entwurf mit den Bedingungen der realen Welt in Einklang.

Das BIM-Modell besteht aus einer hochdichten Punktwolke. Diese Rohdaten werden zu intelligenten Daten weiterentwickelt, die durch Algorithmen unterstützt werden. Diese ‚As-Built‘ 3D-Darstellung des Gebäudes, sowie seine Daten, können dann in der virtuellen Welt zu einem ‚Digitalen Zwilling‘ weiterentwickelt werden.

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Anwendungen von Scan-to-BIM

Der Scan-to-BIM Prozess wird zur Überwachung des Projektfortschritts, zur Ergänzung fehlender Entwurfsdaten in einer bestehenden Struktur, zur Planung von Renovierung und Sanierung der Gebäudetechnik (HVAC) eingesetzt. Dies ist sehr effizient für Räumlichkeiten wie Krankenhäuser, Schiffe, intelligente Fabriken usw., in denen ein erneuter Besuch nicht möglich ist und die Arbeiter in ihrer Routine gestört werden. Es ist äußerst praktisch bei der Restaurierung und Erhaltung von Kulturerbe oder historischen Strukturen. Vor dem Abriss eines Gebäudes kann dieses gescannt werden, um Aufzeichnungen zu erstellen und eine Unterstützung für den Entwurf eines neuen Gebäudes.

Scan-to-BIM kann auch dazu verwendet werden Bauphasen und vorgefertigte Teile mit Plänen zu vergleichen, sodass die Qualität kontrolliert werden kann und Projekte planmäßig abgeschlossen werden können.

Dort, wo Scan-to-BIM eingesetzt wird, kann die Projektplanung auf ein neues Level gebracht werden. Scan to BIM ermöglicht den Teams einen Vergleich zwischen den Plänen und dem Ergebnis zu ziehen. Es spart Zeit und Geld für Design- und Konstruktionsteams, da Fehler durch die Verwendung von Echtdaten vermieden werden.

Scan-to-BIM kann bereits bei der Gebäudekonzeption eingeleitet werden, manchmal sogar bevor der Architekt oder der Projektleiter ernannt wird. Es schafft eine einzige “Single Source of Truth” über ein Projekt, statt zahlreicher Zeichnungen, die über einen bestimmten Zeitraum hinweg kontinuierlich aktualisiert werden und die unzuverlässig oder veraltet sein können. Dieser Prozess ist der Schlüssel zur Verwaltung komplexer Informationen, um die herum alle Entwürfe geplant und koordiniert werden.

Vorteile von Scan-to-BIM

Die Effizienz dieses Prozesses führt zu einer Reduzierung der Nacharbeiten, verkürzter Lebensdauer der Gebäude und geringeren Scan-to-BIM Kosten für AEC-Fachleute (Architecture, Engineering and Construction).

  • Es beseitigt ein hohes Maß an menschlichen Fehlern im traditionellen AS-Built-Dokumentationsprozess: die Genauigkeit der Messungen.
  • Die Daten werden über einen wesentlich kürzeren Zeitraum gesammelt (hohe Geschwindigkeit)
  • Informationen können schneller ausgetauscht werden.
  • Teams müssen die Website nur einmal besuchen, um Daten zu sammeln, wodurch Ressourcen eingespart werden
  • Nachgelagerte Anwendungen für Modelle, die mit Scan-to-BIM erstellt wurden, können von der AS-Built-Dokumentation über Projektrenovierungen und -erweiterungen bis hin zum Facility Management reichen.
  • Schwer zugängliche Bereiche, wie z.B. Hohlboden zwischen Platte und Zwischendecke, können mit terrestrischen Laserscannern gescannt werden. Es wird auch zwischen mehreren HVAC (Heizung, Lüftung und Klimaanlage), Klempnerrohren, elektrischen Leitungen, Feuerlöschkanälen usw. unterschieden.

Voraussetzungen für Scan-to-BIM

Die Voraussetzungen sind hauptsächlich die gleichen wie beim 3D-Laserscanning.
Das Wichtigste ist die Ermittlung der Anforderungen. Dies sind die Ziele des Scanning-Projekts, sodass alle Beteiligten auf der gleichen Seite stehen, um einen hocheffizienten Datensatz zu erhalten.

Die Bodenvorbereitung umfasst die Nivellierung des Bodens und die Festlegung des (±0,00) Nullniveaus als Referenzpunkt. Dies wird als „Datum“ bezeichnet. Der zu scannende Bereich wird abgeschirmt und alle vertraulichen Informationen, wie Passwörter und Firmendaten, sollten verborgen werden. Die Türen, die im Weg stehen, sollten offen gehalten werden, damit die Scanningwagen leichter zwischen den Räumen wechseln können.

Herausforderungen beim Scan-to-BIM

Das Scannen nach BIM ist im Vergleich zum konventionellen Scannen prinzipiell fehlerfrei. Aufgrund unterschiedlicher Bedingungen vor Ort kann es jedoch zu Diskrepanzen im Prozess kommen. Zum Beispiel:

  • Fehlerhafte Kalibrierung des Abtastwagens
  • Unregelmäßige Überlagerung des gescannten Bereichs, wodurch mehrere Punktwolken für eine einzige Koordinate entstehen
  • Schwer zugängliche Bereiche, wie z.B. Haustechnikkanäle in der Betriebsetage, etc.
  • Kartierung von Strukturen im Außenbereich wie Brücken, etc.

Die neueste Technologie im Bereich Scan-to-BIM

Die BIM-Branche entwickelt sich ständig mit fortschrittlichen Vermessungstechnologien weiter, die die Scan-to-BIM Prozesse verändern. Die vom NavVis M6-Scanner erfassten Rohdaten können in der BIM-Software hochgeladen und auch zur Entwicklung eines interaktiven navigierenden und farbigen 3D-Modells verwendet werden. Zusammen mit den Datenpunkten werden hochauflösende Farbbilder erfasst. Diese werden zu umfassenden Informationsmodellen für einen realistischen und intelligenten 3D-Navigationsweg zusammengefügt. Dieser Prozess wird ‚Photogrammetry‘ genannt.

Die ‚Photogrammetry‘ erzeugt geometrisch korrigierte Fotos in einem einheitlichen Maßstab, mit denen echte Entfernungen gemessen werden können, wie von den Karten oder dem 3D-Modell. Diese Daten bilden zusammen mit der hochdichten Punktwolke den Master-Datensatz für ein hochdetailliertes Scan-to-BIM Projekt.

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