Gebündeltes Talent für den Erfolg der Messtechnik 3D-Laserscanning und Software für Bauüberprüfung
Wenn es jemals eine politische Redewendung gegeben hätte, die sich gut auf die Bauindustrie münzen ließe, dann das russische Sprichwort „doveryai no proveryai“, übersetzt „Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser“. In einem sehr realen Sinne bieten 3D-Lase
Designentwürfe sind nur so gut wie die Qualität der ursprünglich durchgeführten Messungen. Und wenn es Abweichungen vom „As-Built“gibt, ist es die Aufgabe der Bauherren, der Bauleiter und der Mitarbeiter vor Ort, alle Konstruktionsfehler aufzudecken, damit Änderungen vorgenommen werden können, bevor sich das Projekt zu einem kostspieligen Durcheinander entwickelt.
Noch vor nicht allzu langer Zeit gestaltete es sich mühsam, diese Abweichungen zu identifizieren und gleichzeitig neue Fehler zu vermeiden: Man war auf Maßbänder, Nivelliere, Theodoliten und andere Handwerkzeuge angewiesen. Aber in den letzten Jahrzehnten hat sich das mit der Weiterentwicklung der Laserscanner allmählich geändert. Was als 1D-Scanner begann (man denke an Barcode-Lesegeräte oder Baseball-Geschwindigkeitsmesser), entwickelte sich bald zu 2D-Scannern, die in der Lage sind, digitale Grundrisse zu erstellen. Heute können 3D-Laserscanner in einer digitalen Umgebung die Struktur oder den
Raum, wie er in der physischen Welt abgebildet ist, perfekt nachbilden. Die steigende Popularität der Realitätserfassung steht in direktem Verhältnis zu der zunehmenden Geschwindigkeit und Detailgenauigkeit der Technologie und den sinkenden Mengen und Kosten. In nur zehn Jahren haben sich Laserscanner von Tausenden von Messungen pro Minute zu Millionen von Messungen pro Sekunde entwickelt.
Der nächste Schritt für die 3D-Laserscanner-Branche (für die bis 2025 ein Wert von 4 Milliarden Dollar prognostiziert wird) ist daher die anhaltende Verbreitung dieser innovativen, fortschrittlichen Vor-Ort-Scanner, insbesondere wenn es um die digitale Bauüberprüfung geht.
Ein ‚tiefgehender‘ Blick
Ein Unternehmen, das neu auf diese Technologie setzt, ist das BAM-Bauteam ( Teil der Royal BAM Group). Kürzlich nutzte das Unternehmen die Faro Laserscanner-Technologie und die Faro BuildIT-Bausoftware, um nachzuweisen, dass sein Bauprojekt - ein achtbahniges Schwimmbad nach Wettbewerbsstandard als Teil des neuen 26 Millionen Pfund teuren Dover District Leisure Center in Dover, England - die streng vorgegebenen Maßtoleranzen einhielt. Das Projekt wurde nach dem Bau des Beckentanks aus Beton und vor dem Anbringen der Fliesen des Pools durchgeführt.
Die Baugenauigkeit ist bei einem Projekt dieser Größenordnung enorm wichtig. Die 2016 beauftragte BAM Construction sollte eine erstklassige Sportanlage auf einem weitläufigen Gelände verwirklichen – mit dem Wissen, dass zu einem hochwertigen Bau auch BIM-Prozesse gehören, unterstützt von Technologien, mit denen sich die Maße des Schwimmbeckens schnell prüfen lassen.
Zusätzlich zu den Standardmerkmalen der Beckenkonstruktion, wie zum Beispiel einer wasserdichten Konstruktion, die dem durch das Wasservolumen erzeugten Druck standhält, muss ein Wettkampfbecken viele weitere Kriterien erfüllen. Anspruchsvolle Maßtoleranzen besagen, dass die Wände des Schwimmbeckens parallel und rechtwinklig sowohl zum Bahnenverlauf als auch zur Wasseroberfläche ausgerichtet sein müssen und dass die Beckenlänge zertifiziert sein muss. Bei Wettkämpfen können schlechte Bautoleranzen den Unterschied zwischen Gold und Silber ausmachen.
Der Statiker stellte ein Modell bereit, das als Grundlage für die Auslegung und Konstruktion des Beckens diente. Darüber hinaus führte die Zusammenarbeit des Konstruktionsteams während der gesamten Bauzeit zu einem gut koordinierten Projektinformationsmodell der Anlage. Das Konstruktionsteam der BAM fügte dem Projektinformationsmodell dann 4D-(zeit-)bezogene Daten hinzu, um das Bauprogramm aufzuzeigen und sicherzustellen,ellen, dass die
Logistik effektiv geplant wurde. So standen die Lieferungen und die Gewerke der Unterauftragnehmer mit dem Programm in Einklang.
Nach dem Bau des Betonbeckenbehälters und bevor die Fliesen des Beckens angebracht wurden, setzte die BAM Construction einen Focus-S-Laserscanners zusammen mit der BuildIT ConstructionSoftware ein, um nachzuweisen, dass die Konstruktion die geforderten Maßtoleranzen einhielt. Daniel Brenchley (BAM Construction Project Manager) erklärt: „Es hätte beträchtliche Zeit- und Kostenfolgen gehabt, wenn nach dem Anbringen der Fliesen Maßfehler im Schwimmbecken festgestellt worden wären. Bei der Herstellung des Schwimmbeckenbehälters wurde mit großer Sorgfalt und Vorsicht vorgegangen“.
Scan vs. Analyse der Modelloberflächenabweichung
Das Bauteam hatte die Fliesendicke und die erforderliche nominale Kleberdicke festgelegt. So konnte BAM den Pooltank so bauen, dass er den Fertigmaßen entspricht, während BuildIT Construction die As-BuiltMessungen des Pools überprüfen konnte. „In Übereinstimmung mit unseren Zielvorgaben für das ‚Right-First-Time-Ziel‘, zu bestätigen, dass alle Flächen des Schwimmbeckenbehälters korrekt waren und dass nach dem Entfernen der Schalung des Schwimmbeckenbehälters und vor dem Anbringen der Fliesen kein ‚Knicken‘ aufgetreten war, führten wir einen detaillierten Laserscan der Flächen des Schwimmbeckenbehälters durch und verwendeten die BuildIT Construction-Software, um Vergleiche mit unserem 3D-Modell anzustellen“, sagte Daniel.
„Unser Konstruktionsansatz wurde durch die durch die Laserscans erzielten Ergebnisse und die von BuildIT Construction gelieferten Berichte bestätigt“, fügte er hinzu. „Wie geplant, wurden keine ‚Einbrüche‘ in die Beckenwand gefunden, aber es wurden mehrere flache ‚Vertiefungen‘ entdeckt. Durch den Einsatz von BuildIT Construction wurden die identifizierten Bereiche in einem grafischen Bericht hervorgehoben. Die genauen XYZ-Koordinaten der Hohlräume ermöglichten es dem Team, die Bereiche genau zu lokalisieren und die Probleme zu lösen.
Da der Prozess des Scannens und Verifizierens mit der BuildIT Construction-Software so schnell und effektiv ist, konnte die BAM das Verfahren wiederholen, um erneut nachzuweisen, dass das fertige, geflieste Schwimmbecken den strengen olympiazertifizierten Kriterien entspricht. Der Arbeitsablauf am Schwimmbecken des Freizeitzentrums Dover erwies sich als schnell und wiederholbar: kontrolliertes Scannen des Schwimmbe● ckens
Vergleich der Oberflächenanalyse mit dem ● digitalen Modell
Melden von Diskrepanzen
●
Extrahieren von XYZ-Koordinaten
●
Identifizieren von Abweichungspositionen ● im Feld
Beheben von Abweichungen
●
Zahlen aus der Industrie deuten darauf hin, dass bis zu 30 Prozent der Baukosten auf Nacharbeiten vor Ort entfallen und insgesamt 10 Prozent der Materialien verschwendet werden. Die BuildIT-Construction-Software ist ein Verifizierungswerkzeug, das diese Verschwendung durch schnelles Feedback erheblich reduzieren soll. BuildIT Construction ermöglicht es Teams, Validierungszeiten zu beschleunigen und Toleranzbewertungsstudien mit großer Genauigkeit zu erstellen.
„Wir wollen den Einsatz der BuildIT Construction Software in unser FARO-Lösungsportfolio zu integrieren, um bei unseren Bauprojekten die Nacharbeit weiter zu reduzieren und die Verschwendung zu verringern“, fügt Daniel Brenchley hinzu.
In vielerlei Hinsicht ermöglicht es die Lösung, dass die Aktivitäten vor Ort eher einer „Bau- und Verifizierungswerkstatt“ähneln. Durch die Qualitätssicherung und den Nachweis der Entwurfsabsicht in allen Bauprozessen und durch den Einsatz intelligenter Datenerfassung, nahezu in Echtzeit durchgeführter Analysen und schneller Berichte nach Industriestandard ist die Qualitätskontrolle nicht länger der Fabrik außerhalb des Standorts vorbehalten.
Mark Taylor, Digital Construction Manager bei der Royal BAM Group, erläutert: „Aufgrund ihrer Benutzerfreundlichkeit und der herausragenden Genauigkeit, die sie liefern, setzt BAM Construction in vielen Projekten eine Reihe von FARO-Lösungen ein. Wir haben kürzlich versucht, die Verwendung der BuildIT-Bausoftware in unsere FARO-Produkte zu integrieren, um Nacharbeit und Abfall bei unseren Bauprojekten weiter zu reduzieren. Mit dieser Kombination konnten wir unsere traditionellen Arbeitsabläufe drastisch verbessern, Projekte kontinuierlich überwachen und unsere 3D-Scandaten in Echtzeit mit Informationen zu Konstruktionsproblemen vergleichen. Der schnelle Feedback-Prozess von BuildIT Construction schafft Vertrauen in die ausgeführte Arbeit und unterstützt eine intelligente Entscheidungsfindung, wenn Fehler oder Auslassungen auf der Baustelle entdeckt werden. Um sicherzustellen, dass wir ‚auf Anhieb richtig‘ konstruieren, bauen wir digital, bevor wir wirklich bauen. BuildIT Construction ermöglicht uns die LiveFeedback-Schleife, um sicherzustellen, dass wir Toleranzen einhalten und mit dem LiveModell übereinstimmen.
Ausgestattet mit den beiden Werkzeugen des Laserscanners FARO Focus S und der Software BuildIT Construction konnte die BAM Construction den Messungen und der Funktionsfähigkeit des Pools des Freizeitzentrums des Distrikts Dover vertrauen.
Zusammenfassung
Der Einsatz der Hardware- und Softwarelösung zur Konstruktionsvalidierung von FARO ermöglicht es BAM Construction, den BIM-Prozess der Validierung dessen, was gerade konstruiert wurde, anhand des Entwurfsmodells zu verankern. ( anm) ■