Zaměření skutečného stavu fasád stavebních objektů laserovým skenerem
Prostorové laserové skenování je novou technologií, která umožňuje sběr dat v krátkém časovém horizontu. Cílem tohoto článku je ukázat praktické využití laserového skenování za účelem dokumentace skutečného stavu fasád stavebních objektů.
Laserového skenování jako měřické metody zaměření skutečného stavu stavebního objektu využívá naše středisko inženýrské geodézie společnosti SG-Geotechnika, a.s. téměř čtyři roky. V současné době pracujeme s laserovým skenovacím systémem HDS 3000 (High Definition Surveying) od společnosti Leica Geosystems, který je přímým pokračováním typu HDS 2500 známým i u nás jako Cyrax 2500. Součástí laserového skenovacího systému HDS 3000 je panoramatický skener, který se od předešlého typu liší především velikostí zorného pole 360° x 270°. Rychlost skenování je 1800 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.
Obr. 1: Pohled na fasádu v zobrazení mraku bodů
Laserovým skenováním získáme 3D model konkrétního stavebního objektu v měřítku 1 : 1. V současnosti provádíme dva typy zaměření skutečného stavu fasád a to na základě požadavků praxe.
Porovnání roviny fasády s projektovanou rovinou
Úloha na zaměření skutečného stavu fasád byla uplatněna v rámci výstavby komplexu Německé školy v Praze 5. Výsledkem naší práce bylo vyhotovení mapy odchylek skutečného stavu fasády od projektovaných rovin. Po ukončení betonovacích prací na 4 objektech komplexu jsme provedli leserovým skenerem HDS 2500 přesné zaměření fasád. Prvotním výstupem ze skeneru byl tzv. mrak bodů (obr. 1). Počet bodů pořízených z jednoho skenu se pohyboval řádově v miliónech.
Obr. 2: Grafická interpretace velikosti odchylek skutečného stavu fasády od projektované plochy ve formě kótovaného výkresu fasády ve čtvercové síti 1 x 1 m
V programu Cyclone bylo provedeno základní zpracování naměřených dat, tj. připojení do jednotného souřadného systému, očištění od šumu (terén, lešení). V další fázi byl pomocí programu Atlas zpracován digitální model zvlášť pro každou rovinu fasády. Grafická interpretace velikosti odchylek od projektované plochy byla vyhotovena ve formě kótovaného výkresu fasády ve čtvercové síti 1 x 1 m. Intervaly hypsometrického vyjádření velikosti odchylek byly zvoleny objednatelem (obr. 2).
Porovnání roviny fasády s ideální rovinou
Další aplikací pro prostorové zaměření skutečného stavu fasád bylo laserové skenování bytového komplexu Nová kolonie v Praze 5. Bytový komplex se skládal ze 4 pětipodlažních obytných domů (obr. 3). Výsledkem bylo vyhotovení mapy odchylek skutečného stavu fasády od svislých vyrovnávacích rovin.
 Obr. 3: Digitální model bytového komplexu v zobrazení mraku bodů |
 Obr. 4: Pohled na fasádu, laserový skenovací systém HDS 3000 |
Měření v terénu bylo provedeno laserovým skenerem HDS 3000 (obr 4). V programu Cyclone bylo nejprve provedeno základní zpracování naměřených dat z laserového skeneru HDS 3000 stejně tak, jako v předcházejícím případě, tj. připojení do souřadné soustavy, očištění od šumu. 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 pomocí programu Surfer 7 vyhotoven digitální model zvlášť pro každou rovinu fasády. Grafická interpretace velikosti odchylek skutečného stavu fasád od vyrovnávacích rovin je zpracována ve formě kótovaného výkresu fasády v rastru 0.2 x 0.2 m pro oblast zdiva a 0.15 x 0.15 m pro oblast betonu, doplněná 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 je umožněn zejména počítačovou technikou. Tato metoda znamená změnu v pojetí sběru dat a to umožňuje její široké uplatnění v různých oborech s ohledem na přesnost požadovaných výstupních hodnot. Naše zkušenosti ve využití této progresivní metody ve stavebnictví vycházejí zejména ze zaměřování tunelů, mostů, nepřístupných skalních masivů a fasád budov.
