С точностью до миллиметра. Лазерное сканирование в геодезии
Лазерное сканирование, несмотря на необходимость использования сравнительно дорогостоящего оборудования, все активнее применяется в геодезии, проектировании и строительстве сооружений.
Технологии проведения инженерных изысканий не стоят на месте. Специалисты рынка считают, что в настоящее время одним из самых быстрых и точных методов получения характеристик о сооружении и месте, где оно будет или уже расположено, является лазерное сканирование. Применять в России эту технологию в единичных случаях начали 10–15 лет назад. Сейчас лазерное сканирование уже распространено, хотя чаще всего специалисты используют более традиционные приборы.
Практично и выгодно
Руководитель направления капитального строительства IТ-компании КРОК Анна Фейнберг отмечает, что принцип технологии лазерного сканирования заключается в измерении расстояния от сканера до поверхности объекта и формировании на основе этого облаков точек с пространственными координатами. «Современные модели лазерных сканеров позволяют вести съемку со скоростью более миллиона точек в секунду и высокой точностью. В результате получается цифровая копия объекта, что позволяет использовать полученные данные для создания обмерных чертежей. Также это позволяет создать цифровую модель здания. Технология лазерного сканирования довольно популярна, поэтому, например, в Москве, проблем с тем, чтобы найти необходимое оборудование, не возникнет. При этом не все компании обладают компетенциями, позволяющими построить на основе облаков точек BIM-модель здания и затем вести в едином информационном пространстве работы, связанные с модернизацией и эксплуатацией здания», – добавляет она.
Именно возможность создания трехмерной цифровой визуализации, с последующим использованием в связке с BIM-технологиями, считает основным преимуществом лазерного сканирования генеральный директор компании «КБК Проект» Василий Костин. «Лазерное сканирование – это прежде всего сокращение сроков работ при увеличении точности. Что особенно важно при реализации новых проектов с точной географической привязкой. При этом в сравнении с традиционными методами экономическая выгода от использования технологии составляет 40–80%», – отмечает он.
Полевое лазерное сканирование, применяемое в геодезии, проектировании и строительстве, можно подразделить на три подвида: наземное, мобильное, воздушное. Выбор производят специалисты, в зависимости от особенностей работ.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев отмечает, что наиболее широкое распространение получило наземное лазерное сканирование, в связи с универсальностью и простотой метода, разнообразием и более низкой ценой оборудования. Оно наиболее активно используются в строительстве (строительный контроль, авторский надзор), ведении маркшейдерских работ (подсчет объемов, регулярные замеры и съемки), осуществлении реконструкции геометрически сложных объектов наследия.
«Ручные сканеры получили широкое распространение при исследовании протяженных объектов, а также небольших закрытых помещений, складов. Воздушное лазерное сканирование имеет самую высокую стоимость оборудования при существенных рисках поломок. Поэтому большого распространения оно пока не получило. Но исследовательско-конструкторские центры активно ведут работы по удешевлению такого оборудования, и в дальнейшем оно может практически полностью вытеснить аэрофотогеодезию с рынка», – прогнозирует Сергей Лазарев.
Широкий выбор
В настоящее время производителями отраслевых систем лазерного сканирования являются только зарубежные компании. На рынке представлены такие бренды, как Leica, Trimble, Topcon, Z+F, Riegl, Faro и др. В силу изначальной сравнительно высокой стоимости этой техники многим геодезическим и проектным организациям, особенно небольшим, она оказалась не по карману. Но в последние три-четыре года предыдущие линейки приборов подешевели и стали доступнее. Кроме того, на рынке практикуется аренда или покупка бывшего в употреблении лазерного оборудования.
Ценовые сегменты очень разные и зависят от предъявляемых к технике требований, рассказывает Сергей Лазарев. К примеру, наземный лазерный сканер Leica BLK360 имеет низкие точностные характеристики, невысокую дальность и соответственную низкую цену, порядка 2 млн рублей. Наиболее точный и «дальнобойный» (до 1 км) сканер Leica ScanStation P50 стоит уже около 15 млн. Необходимо также учитывать и цену программного обеспечения для обработки данных, она варьируется от 100 тыс. до 2 млн рублей. «На мой взгляд, наиболее технологичным оборудованием на рынке сегодня является наземный лазерный сканер Leica RTC360. Этой весной должна выйти на рынок новинка – Trimble X7, представленная в 2019 году на выставке InterGeo. Предположительно, она будет иметь более низкую стоимость при сравнимых характеристиках и сможет составить конкуренцию», – считает эксперт.
По мнению ведущего специалиста ООО «Геодезические приборы» Григория Жукова, лазерный сканер GLS-2000 японской компании Topcon, благодаря своим характеристикам и стоимости, на сегодняшний день является одним из наиболее универсальных и распространенных решений для лазерного сканирования. «Помимо высокой скорости, точности, возможности работы при минусовых температурах, прибор обладает большой дальностью съемки – до 350 м. Это делает его универсальным при выполнении самых разных работ. Такая особенность позволяет легко применять этот сканер при съемке городских территорий и насыщенных объектами промышленных зон, а также для съемки фасадов зданий, архитектурных памятников и многого другого. Прибор автономен и не требует дополнительных средств управления и сохранения данных. Все установки сканирования выполняются через встроенную панель управления, а данные накапливаются на обычной карте памяти стандарта SD», – добавил он.
Мнение
Сергей Лазарев, заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов»:
– Главной технологической задачей геодезиста является предоставление достоверной и максимально полной информации о положении объекта в пространстве и его геометрических характеристиках. Основным видом оборудования, позволяющим в максимально быстрые сроки собирать большой объем информации, являются именно лазерные сканирующие системы. Они позволяют получить облако точек, в котором можно отследить огромное количество параметров исследуемого объекта.
Григорий Жуков, ведущий специалист ООО «Геодезические приборы»:
– Внедрение технологии лазерного сканирования позволяет получить массу преимуществ по сравнению с традиционными методами съемки. Основными ее достоинствами являются высокая скорость выполнения измерений, детальность съемки, а также полнота и точность получаемых результатов. Можно с уверенностью сказать, что эта технология открывает новые возможности для работы и дает необходимую информацию для развития современного метода трехмерного проектирования объектов.
Газобетонный вариант. Востребованность автоклавного газобетона в строительстве растет
Востребованность автоклавного газобетона в строительстве продолжает стремительно расти. Высокой популярности среди строителей этот материал достиг за счет своих технологических характеристик, позволяющих использовать его при возведении многих жилых, торговых и промышленных объектов.
Крупнейшее в Северо-Западном регионе предприятие по производству автоклавного газобетона принадлежит «Группе ЛСР». Строительный холдинг начал выпуск этого продукта под брендом AEROC еще в 2004 году на заводе, расположенном на Октябрьской набережной в Петербурге. В 2016 году компания выкупила предприятие «211 КЖБИ» в Сертолово Всеволожского района Ленобласти, и сейчас оно становится основной площадкой «Группы ЛСР» по выпуску газобетона.
Ставка на прочность
Газобетон ЛСР под маркой AEROC производится путем замешивания цемента, воды, молотого кварцевого песка, а также измельченной извести и гипса с добавлением алюминиевой пудры. Полученная смесь поступает в теплую влажную камеру, где увеличивается в объеме, становится твердой и нарезается на блоки, которые потом отправляются в автоклавную печь. Там они находятся под давлением в атмосфере насыщенного пара при температуре около 184°С. Благодаря автоклавной обработке образуется уникальная кристаллическая структура, придающая газобетонным блокам прочность, небольшой вес, низкую теплопроводность и много других полезных свойств.
Специалисты «Группы ЛСР» отмечают, что на предприятии предъявляются жесткие требования к исходным сырьевым материалам. В частности, особенностью применяемого песка является высокое содержание диоксида кремния – это основное вещество для гидротермальной реакции в процессе твердения под давлением пара в автоклавах. Промышленные условия на предприятии и используемые технологии не только обеспечивают высочайшее качество газобетонных блоков ЛСР под брендом AEROC, но позволяют довести их до совершенства по ряду параметров. При этом само производство блоков из газобетона осуществляется по безотходной технологии. Все отходы полуфабриката, возникающие при изготовлении блоков, а также брак готовой продукции перерабатываются и возвращаются в технологический процесс.
Постоянный контроль качества – важная составляющая рутинной жизни завода. Вся готовая продукция поступает на участок переборки и упаковки, где проводится проверка на геометрические размеры и показатели внешнего вида. Каждая партия изделий проходит приемо-сдаточные испытания с определением показателей прочности на сжатие и средней плотности. Также проводятся периодические лабораторные испытания продукции по показателям морозостойкости, теплопроводности, усадки при высыхании и паропроницаемости.
Выбрать необходимое
В настоящее время на предприятии «ЛСР. Стеновые» выпускаются несколько видов газобетонных блоков: EcoTerm Plus (D300), EcoTerm (D400), Classic (D500), Hard (D600). Между собой они различаются по плотности. Чем она ниже, тем лучше теплоизоляционные характеристики, а чем выше плотность, тем серьезнее конструктивные свойства продукта. В зависимости от необходимых работ можно подобрать вид газобетонного блока.
Самые популярные у клиентов газобетонные блоки ЛСР под маркой AEROC – D400 и D500. Блоки D400 толщиной 300, 375 и 400 мм предназначены преимущественно для возведения внутренних стен и перегородок, но могут быть использованы и в несущих конструкциях. D500 идеально подходит для строительства одно- и двухэтажных домов, ведь именно толщина блоков влияет на несущую способность стенового материала.
Специалисты «Группы ЛСР» обращают внимание клиентов и на газобетон D300. Он несколько отличается от аналогов других производителей по прочности. Благодаря этому его можно использовать при строительстве однослойных стен толщиной 200–300 мм, которые удовлетворяют современным требованиям тепловой защиты.
В нашем Северо-Западном регионе для дома постоянного проживания достаточно толщины стены в 300–375 мм. Благодаря своей плотности с этой задачей прекрасно справляются газобетонные блоки D300–D400 без какого бы то ни было дополнительного утепления. Если дом предназначен для сезонного проживания и периодических выездов зимой – толщину стены можно смело уменьшить до 150–250 мм.
Также «ЛСР. Стеновые» производит газобетонные U-блоки, предназначенные для устройства пояса усиления и выполнения опорных конструкций, газобетонные перемычки, газобетонную крошку. Кроме того, выпускается клей AEROC, который позволяет проводить тонкошовную кладку. Он готовится непосредственно на строительной площадке из сухой смеси и воды.
Улучшая энергоэффективность
Сейчас газобетон используется при строительстве не только малоэтажных домов, но и высотных, при возведении внутренних конструкций. Благодаря ячеистой структуре он прекрасно удерживает тепло внутри помещения, облегчая его обогрев. При этом теплоизоляционные свойства стен из ячеистого бетона в 3–5 раз выше, чем у кирпича, и в 8 раз выше, чем у тяжелого бетона.
В частности, из газобетона ЛСР под брендом AEROC можно построить теплую наружную стену без использования дополнительной теплоизоляции, отвечающую требованиям энергоэффективности зданий. Воздухонепроницаемая благодаря закрытым порам стена значительно сократит расход энергии. Строительные элементы из газобетона удовлетворяют требованиям любых классов по огнестойкости.
Немаловажно то, что возвести дом из газобетона значительно проще и быстрее, чем из других материалов. С такой работой может справиться даже непрофессиональный строитель! Благодаря этому газобетон завоевал популярность у многих собственников загородных объектов недвижимости.
Кстати
Газобетонный завод «Группы ЛСР» работает напрямую с застройщиками и подрядчиками, а также через дилерские организации. Приобрести продукцию можно и в сетях DIY-магазинов или в интернет-магазине «Группы ЛСР». Доставка продукции осуществляется в пределах Петербурга и Ленинградской области.
BIM рвется на стройку. Итоги международного форума цифровых технологий в проектировании и строительстве
Пока Россия готовится к приходу BIM на стройку, зарубежные коллеги уже готовы делиться опытом и цифрами. На московский BIM-форум приехали итальянские подрядчики, которые с помощью новых технологий спроектировали и построили знаменитые башни Hadid и Liberskind в центре Милана. Они рассказали, сколько стоит внедрить BIM на стройку и как новые технологии помогают экономить.
Попасть в зал, где обсуждали практику применения BIM-технологий, оказалось не так просто. Девелоперы, инвесторы и представители ведущих строительных и проектных организаций выстроились в очередь в коридоре Центра международной торговли. И каждый желал попасть первым. Оно и понятно, ведь в зале выступали те, для кого BIM – это уже часть жизни, а не экзотическая диковинка.
Цена BIM для строителя
Итальянская строительная компания Planimetro начала работать с BIM-технологиями в 2010 году. Для заказчика строительства CityLife это было плюсом, так как они хотели, чтобы все здания квартала возводились исключительно с помощью BIM-технологий.
Вот только до этого Planimetro не сталкивалась с такими сложными и масштабными проектами комплексного применения BIM. Чтобы выиграть тендер и привнести BIM на стройку, подрядчику пришлось провести переоснащение: закупить 12 специальных компьютеров, установить на них необходимое программное обеспечение и дообучить специалистов. «Мы начали работу над башней Hadid в 2014 году. И на данный момент все затраты в 120 тыс. евро уже окупились, – говорит BIM-менеджер компании Planimetro Андреа Ваносси. – Сейчас у нас в портфолио 14 проектов (с использованием технологий BIM – прим. ред.) общей стоимостю 1, 6 млрд евро».
Инвестиции в переоснащение оказались оправданны еще и потому, что скоро итальянцы не смогут строить без BIM-технологий. Это запретит государство. В частности, с 2019 года все общественные здания стоимостью от 100 млн евро должны быть спроектированы и построены в BIM, а с 2025 года запрет коснется абсолютно всех объектов. Так что компании придется вложиться в переоборудование, если она хочет остаться на рынке.
«Мы слышали, что в России тоже принята временная программа. И это нас сближает», – подчеркнул Андреа Ваносси.
BIM ради архитектуры
Понадобился целый год, чтобы спроектировать башню Hadid в BIM. Еще столько же потребовалось для оцифровки башни Liberskind. Это много. Однако, как утверждают подрядчики, без технологий информационного моделирования было бы почти невозможно создать нужную архитектуру.
«Заха Хадид (автор архитектурного решения башни Hadid – прим. ред.) – гениальный архитектор. Она всегда стремилась найти природу в архитектуре. Поэтому настолько тщательно выверена форма башни Hadid», – показывает построенное здание главный архитектор Planimetro Жерар Кантарелли.
Здание состоит из четырех дуг, которые плавно приближаются друг к другу по мере движения вверх и поворачиваются вокруг своей оси. «Все это прописано в математических моделях в файлах Excel, где два параметра отвечают за перемещение дуг, один – за вращение и еще один – за движение вверх», – дополняет коллегу Андреа Ваносси.
Поэтажно меняются вся конфигурация здания, меняются все составляющие ее части, включая потолки, полы и фасады. И именно поэтому заказчик поставил условие работать в BIM, без технологий информационного моделирования подобного добиться было бы практически невозможно.
BIM ради экономии
«При строительстве башни Liberskind мы использовали виртуальную и дополненную реальности, – говорит Андреа Ваносси, показывая видео, где строители ходят по строящемуся объекту в специальных очках. – Виртуальная и дополненная реальности позволяют накладывать проектные решения на еще не законченный объект, чтобы строители могли сразу видеть, как это будет выглядеть после завершения работ».
Метод помогает выявить нестыковки и ошибки проектирования еще до того, как они будут реализованы на стройке. А это существенно помогает экономить. По словам Андреа Ваносси, благодаря BIM они выявляли до 100 нестыковок и ошибок в месяц до того, как начали строительные работы, и по 200 ошибок в месяц после начала работ.
Гости из Италии особо подчеркнули, что технология BIM работает и действительно эффективна, только когда все участники проекта ее используют. Поэтому итальянцы прописывают такое условие в договорах со всеми, даже с поставщиками материалов. Координирует работы всех поставщиков и субподрядчиков BIM-менеджер в компании генподрядчика.
Где берут специалистов по BIM
«Благодаря BIM у меня студия «помолодела» на 15 лет. Мы берем специалистов по BIM прямо со студенческой скамьи», – поделился Жерар Кантарелли.
В Италии образовательные программы успевают за рынком. Уже сейчас в стране достаточно выпускников, которые стали дипломированными специалистами по BIM-технологиям. При этом преподают студентам практики. Так, например, преподавательской деятельностью занимается и сам Андреа Ваносси.
Чисто российские проблемы
В России BIM пока не вышел за рамки проектирования. Но совсем скоро он окажется на стройке – и тогда Россия столкнется с проблемой, которой удалось избежать зарубежным коллегам. Сейчас непонятно, кто из участников рынка будет переводить проектную модель в строительную. С одной стороны, разработкой модели и разработкой проекта организации строительства занимается генеральный проектировщик, но доработка модели для стройки – это уже не его епархия. Получается, что генподрядчик должен принять проектную модель от проектировщика и заморозить? Этот вопрос вызвал бурные обсуждения на BIM-форуме.
Сразу понятно, что в выигрышном положении окажутся компании, которые могут сразу и проектировать, и строить. Здесь вопрос решен: генподрядчик будет сначала вести проектную модель, потом скорректирует ее для стройки. «Но таких компаний всего 50 на всю страну! Что делать остальным?» – воскликнул с места один из участников форума. На этот вопрос нет ответа даже у зарубежных гостей.
На Западе проблемы удалось избежать из-за особенностей рынка. «У них генеральный проектировщик снимает с себя полномочия немного раньше, чем у нас. В России он ведет проект до того момента, как рабочие приходят на стройку. На Западе это происходит примерно после стадии проектно-изыскательских работ, а дальше генеральный подрядчик уже для себя и под себя подводит модель для стройки. Получается проще: подрядчик допроектирует модель и с ней выходит на стройку», – говорит руководитель направления информационного моделирования компании AECOM Андрей Кумсков.
В России доводить проектную модель до строительной может третье лицо (некий BIM-интегратор), которое возьмет на себя довольно большой объем работы – будет сводить воедино данные со стройки и проектирования. А это целое поле для появления новых участников рынка.
Либо решением проблемы могут заняться компании, которые проектируют и управляют строительством. Тем более, что сейчас есть тенденция, когда заказчик стремится отдать в один руки и проект, и стройку, чтобы общаться с одним ответственным лицом. Такой подход логичен с точки зрения BIM.
BIM станет обязательным
Совсем скоро BIM станет обязателен и для российского строительного рынка. В июле этого года соответствующее поручение дал Президент России Владимир Путин, а Минстрой уже сформировал Федеральный проект «Цифровое строительство». Параллельно Госдума в первом чтении рассматривает законопроект по информационному моделированию. Сейчас чиновники Минстроя дорабатывают документ и ожидают, что его Госдума примет его в весеннюю сессию.
По оценкам Минстроя, цифровое строительство в России позволит снизить стоимость строительства государственных объектов на 20%, а время с момента принятия решения о строительстве до момента ввода объекта в эксплуатацию сократится на 30%.
Мнение
Александр Свинолобов, заместитель генерального директора ООО «Бонава Санкт-Петербург»:
– BIM-технологии уже вышли за рамки проектирования и пришли на стройку. При их использовании мы уже получаем более качественную документацию, которая позволяет в разы сократить расходы на корректировку проекта и дополнительные закупки (в случае расхождения с действующим контрактом). Цифровая модель здания дает возможность получить больше информации об объекте, визуализировать его образ, что упрощает взаимодействие проектировщиков и строителей. Сокращается время принятия правильных решений, улучшаются качественные характеристики объекта и практически исключены технические ошибки. Становится удобнее взаимодействовать и с подрядчиками, у которых появляется четкое техзадание.
Немаловажен и чисто экономический фактор. Новый подход позволил улучшить качество продукта при сохранении цен на квартиры на прежнем уровне. Себестоимость строительства Bonava в среднем снизилась на 1%. И хотя пока мы используем не весь потенциал BIM, внедрение новой технологии уже сегодня окупает себя и создает возможность двигаться дальше путем создания потенциальных новых точек роста в новой цифровой экономике. Информационное моделирование позволяет оптимизировать производственные методы, а также использовать типовые элементы – сборный железобетон, металлические элементы, готовые блоки санузлов. Все это снижает продолжительность строительства, а значит, и позволяет экономить.
При этом нам, как крупной компании, целесообразнее использовать внутренний ресурс, а не привлекать подрядчика, ответственного за BIM. Логично, когда такие ценные специалисты работают в штате компании. Это не только положительно сказывается на качестве наших проектов, но и помогает постоянно повышать квалификацию других специалистов Bonava.
Александр Никитин, руководитель BIM-мастерской Проектного института № 1:
– Для эффективной работы компании с BIM-технологиями нужно прежде всего менять внутренние процессы, проводить организационные изменения. Драйвером всего этого должен быть топ-менеджмент предприятия. Без кардинального изменения всей технологической цепочки, какие бы высокопрофессиональные специалисты в сфере BIM ни были привлечены к работе, они и так и останутся «инородным телом», которое так или иначе будет отторгнуто. К слову сказать, такие примеры на рынке уже существуют. BIM должен охватывать весь процесс в комплексе, а не быть «довеском» к системе, которая как-то работает и без него.