Zaměření skutečného stavu fasád stavěných objektů laserovým skenerem

Laserové skenování jako měřickou metodu zaměření skutečného stavu stavebního objektu využívá středisko inženýrské geodézie SG –Geotechnika téměř čtyři roky. V současné době pracuje s laserovým skenovacím systémem HDS 3000 (High Definition Surveying) společnosti Leica Geosystems, který je přímým pokračováním typu HDS 2500, známým i u nás jako Cyrax 2500.
 

Obr. 1 – Pohled na fasádu v zobrazení
mraku bodů.

Součástí laserového skenovacího systému HDS 3000 je panoramatický skener, který se od předešlého typu liší především velikostí zorného pole 360 × 270 °. Rychlost skenování je 1.800 bodů za sekundu. Prostorová přesnost bodu získaného touto metodou je 6 mm ve vzdálenosti 1–50 m od skeneru. Systém HDS 3000 umožňuje bezkontaktní prostorové zaměřování do vzdálenosti až 120 m, trojrozměrné modelování a vizualizace složitých staveb. Laserovým skenováním získáme 3D model konkrétního stavebního objektu v měřítku 1 : 1. V současnosti se podle požadavků praxe provádějí dva typy zaměření skutečného stavu fasád.
 

Obr. 2 – Grafická interpretace velikosti odchylek skutečného stavu fasády od projektované
plochy ve formě kótovaného výkresu fasády ve čtvercové síti 1 × 1 m.
 

POROVNÁNÍ ROVINY FASÁDY S PROJEKTOVANOU ROVINOU
Úloha na zaměření skutečného stavu fasád byla uplatněna při výstavbě komplexu Německé školy v Praze 5. Výsledkem naší práce bylo vyhotovení mapy odchylek skutečného stavu fasády od projektovaných surovin. Po ukončení betonovacích prací na čtyřech objektech komplexu jsme laserovým skenerem HDS 2500 přesně zaměřili fasády. Prvotním výstupem ze skeneru byl tzv. mrak bodů (obr. 1). Počet bodů, pořízených z jednoho skenu, se pohyboval řádově v milionech.

V programu Cyclone prošla naměřená data základním zpracováním, tj. byla připojena do jednotného souřadnicového systému, očištěna od šumu (terén, lešení). V další fázi byl v programu Atlas zpracován digitální model – zvlášť pro každou rovinu fasády. Velikost odchylek od projektované plochy byla graficky interpretována ve formě kótovaného výkresu fasády ve čtvercové síti 1 × 1 m. Intervaly hypsometrického vyjádření velikosti odchylek byly zvoleny objednatelem (obr. 2).
 

Obr. 4 – Pohled na fasádu, laserový skenovací systém HDS 3000

POROVNÁNÍ ROVINY FASÁDY S IDEÁLNÍ ROVINOU
Další aplikací pro prostorové zaměření skutečného stavu fasád bylo laserové skenování bytového komplexu Nová kolonie v Praze 5. Komplex se skládá ze čtyř pětipodlažních obytných domů (obr. 3). Výsledkem bylo vyhotovení mapy odchylek skutečného stavu fasády od svislých vyrovnávacích rovin.

Měřili jsme v terénu laserovým skenerem HDS 3000 (obr. 4). V programu Cyclone byla – stejně jako v předchozím případě nejprve zpracována naměřená data. Dále byla jednotlivá mračna bodů prokládána vyrovnávacími rovinami, a to v místech vyzdívky. Svislé vyrovnávací roviny byly následně předsazené o 10 cm směrem od vyzdívky (poloha obvodového pláště).

V další fázi zpracování byl v programu Surfer 7 vyhotoven digitální model – zvlášť pro každou rovinu fasády. Grafická interpretace velikosti odchylek skutečného stavu fasád od vyrovnávacích rovin je zpracována formou kótovaného výkresu fasády v rastru 0,2 × 0,2 m pro oblast zdiva a 0,15 × 0,15 m pro oblast betonu a doplněna o hypsometrické vyjádření ve škále zadané objednatelem (obr. 5).
 

Obr. 5 – Grafická interpretace velikosti odchylek skutečného stavu
fasády od vyrovnávací roviny ve formě kótovaného
výkresu fasády ve čtvercové síti.

ZÁVĚR
Laserové skenování patří mezi nejmladší metody v geodézii a zaznamenává v dnešní době velký rozvoj, který přinesla zejména počítačová technika.

Tato metoda znamená změnu v pojetí sběru dat, což umožňuje její široké uplatnění v různých oborech s ohledem na přesnost požadovaných výstupních hodnot. Zkušenosti ve využití této progresivní metody ve stavebnictví vycházejí zejména ze zaměřování tunelů, mostů, nepřístupných skalních masivů a fasád budov.

The article specifies a new technology in civil engineering which deals with a space laser scanning of facades of buildings and enables the collection of data in a short time span. The article aims to show the practical usage of laser scanning due to the documentation of the actual condition of facades of buildings.

Autor

• (red)