themaLaserscannen in de bouw7201250themaLaserscannenin de bouw13D-modellen op basis van gegenereerde puntenwolken1) Het Facilitair Bureau (HFB) is onderdeel van de KokongroepHandmatig inmeten is tijdrovend en relatief onbetrouwbaar.Vaak moet men, doordat meetgegevens incompleet zijn, nogeen aantal malen terug gaan naar de locatie om deze gegevensaan te vullen. Bovendien is handmatig niet alles even goed tebepalen. Zo zijn afstanden wel goed meetbaar, maar hoek-verdraaiingen niet. En hoger gelegen bouwdelen zijn niet altijdbereikbaar zonder steigers.De initi?le kosten zijn weliswaar lager, maar handmatiginmeten heeft veel verborgen kosten. Onder andere doordatmen de locatie nogmaals moet bezoeken of doordat gebrekkigeinformatie tijdens de bouw leidt tot bouwfouten en faalkosten.Verder moeten de meetgegevens op kantoor nog wordenverwerkt op tekening. De onbetrouwbaarheid van de meet-resultaten leidt tot interpretatie van gegevens en daardoor toteen nog grotere foutmarge.De komende jaren zal bouwend Nederland zich steeds meergaan toeleggen op renovatie en herbestemming van debestaande omgeving. Informatie over bestaande bouw isechter lang niet altijd goed gedocumenteerd of vaak zelfshelemaal niet aanwezig. Bovendien geven originele bouwteke-ningen geen inzicht in de huidige conditie van een bouwwerk.Het is dan ook een uitdaging deze informatie te achterhalen.Om snel een nauwkeurig en gedetailleerd 3D-model te krijgen,kunnen laserscanners worden ingezet. Handmatig opmetenwordt daarmee overbodig.Laserscannen in de bouw 72012 51LaserscannersAlternatief voor handmatig inmeten is het gebruikmaken vanlaserscanners. Dergelijke scanners zijn in staat om in korte tijdgrote hoeveelheden betrouwbare en controleerbare informatie teverzamelen. Het resultaat van een laserscan bevat miljoenenmeetpunten. Doordat meer scans bij elkaar worden gevoegd, iseen compleet model van een bouwwerk te genereren, zowel vande binnenzijde als de buitenzijde. Laserscannen leent zich vooralvoor projecten van enige omvang; het opmeten van een enkelkozijn kan wellicht beter handmatig gebeuren. Voor projectendie na controle maatvast blijken te zijn, is laserscannen niet perse noodzakelijk. Het sluit echter wel alle risico's uit.Laserscanners zijn uitermate gedetailleerd. Er zijn verschillendesoorten scanners en sommige kunnen metingen verrichten totop een duizendste millimeter nauwkeurig. Voor de bouw zijndergelijke maten niet relevant en is over het algemeen eennauwkeurigheid van enkele millimeters voldoende. Het is zaakde resolutie goed te kiezen. Meestal varieert deze tussen eenscan per 10 x 10 mm / 10 m (dit betekent ??n meetpunt pervierkante centimeter, waarbij de laserscanner op 10 m afstandvan het object staat) en 20 x 20 mm / 10 m.De gekozen nauwkeurigheid is afhankelijk van maatregelen dienodig zijn bij de renovatie. Ook de afzonderlijke bouwdelenkunnen het niveau van nauwkeurigheid be?nvloeden. Als er bijde renovatie gekozen wordt voor een grote mate van prefabri-cage, is het van belang met hoge resolutie te scannen.WerkingIn eerste instantie is een steekproefmeting nodig om inzicht tekrijgen in de betrouwbaarheid van aanwezige gegevens. Indienuit deze metingen grote afwijkingen worden geconstateerd, ofals er geen bouwtekeningen meer beschikbaar zijn, is laserscan-nen een snelle methode om een betrouwbaar 3D-model tekrijgen. Een laserscanner is een meetinstrument die met eenhoge pulsfrequentie een lichtbundel (laser) `schiet' op zijnomgeving. Alles wat zichtbaar is vanaf de locatie van de laser-scanner wordt geraakt door de laser. De lichtbundel wordt doorhet object weerkaatst en opgevangen door de laserscanner. MetZwitserse precisie wordt uitgerekend hoe lang de lichtbundelonderweg is geweest, waarmee de afstand bekend is. Voorafwordt een scanplan opgesteld, waarbij wordt gekeken naar eeneffici?nte inzet van de scanner en naar zaken als bereikbaarheiden veiligheid. De duur van het scannen is afhankelijk van hetbouwwerk en van de gekozen resolutie. Gemiddeld zal onge-veer ??n werkdag nodig zijn. Elke scanpositie wordt ingemeten,bijvoorbeeld met een GPS, waarna de meetgegevens van deindividuele scans op kantoor worden samengevoegd. Hierdoorzijn ook de wand- en vloerdikten bekend geworden. Het resul-taat wordt een `puntenwolk' genoemd (fig. 2 en 3): een wolkvan miljoenen meetpunten die het bouwwerk weergeven.23ir. paul strokap, ing. Timothy LievendagHet Facilitair Bureau BV 1)1 Laserscannen van Woongebouw Vondellaan in IJsselstein2 Puntenwolk van Woongebouw Vondellaan3 Twee voorbeelden van puntenwolkenthemaLaserscannen in de bouw72012524 Wanneer de tolerantie van een mobielehandscanner in de buurt komt van eenvaste scanner, wordt deze methode erginteressant voor de bouw5 Ontwikkelingen in software zullen het naarverwachting snel mogelijk maken om eengescand gebouw automatisch om te zettenin een BIM-modelpuntenwolk te herkennen en automatisch wanden of vloeren teplaatsen. Tevens kan visueel inzichtelijk worden gemaakt watde afwijking is tussen de geplaatste wand en de puntenwolk.Hiermee is eenvoudig vast te stellen of het BIM-model voldoetaan de vooraf vastgestelde maattolerantie. Deze maat moet inde detaillering kunnen worden opgevangen.Toekomstige ontwikkelingenDe software om op basis van puntenwolken te modelleren,wordt steeds intelligenter en zal in de toekomst steeds betergeschikt zijn om de informatie om te zetten in BIM-modellen.Laserscanners worden ook verder doorontwikkeld. Zo zijn ertegenwoordig kleine, mobiele handscanners op de markt(foto 4). Deze zijn nu nog erg kostbaar, maar zouden voorkleine renovatieprojecten of voor beheer en onderhoud erggeschikt kunnen zijn. Mobiel scannen wordt op dit momentvoornamelijk ingezet bij infraprojecten. Indien de tolerantievan een mobiele scanner in de buurt komt van een vastescanner, wordt deze methode erg interessant voor de bouw.Vooral voor het intern scannen kan dan veel tijdwinst wordengeboekt. De puntenwolk kan in een later stadium worden aangevuld. Ditbetekent dat men gefaseerd kan scannen. Indien men wordtbeperkt in bereikbaarheid, door bijvoorbeeld (bouw)logistiek en/of belemmeringen, dan is het mogelijk om de delen te scannen dietoegankelijk zijn. Wanneer het mogelijk is, wordt van de overigedelen een puntenwolk gecre?erd die kan worden samengevoegdaan de oorspronkelijke puntenwolk. Dit levert geen problemen op,aangezien elk punt zijn eigen co?rdinaten in de ruimte heeft.Koppelen aan BIMHet 3D-model kan nuttig zijn bij een BIM-model. De punten-wolk is niet automatisch om te zetten naar een BIM-model.Een modelleur zal op basis van de puntenwolk een nieuwmodel moeten opzetten. Hiervoor is additionele softwarebeschikbaar, bovenop Revit, die in staat is vlakken in dePraktijkvoorbeeld: Woongebouw VondellaanIn opdracht van woningbouwvereniging Provides, te IJsselstein,is het woongebouw aan de Vondellaan gescand (foto 1 en fig. 2).Op basis daarvan is een BIM-model gemaakt. Van het BIM-modelis een animatie gemaakt, die gebruikt is om bewoners in telichten over de werkzaamheden. Op verzoek van de aannemerzijn gevelaanzichten gemaakt met gemaatvoerde gevelopenin-gen. Hierdoor kwamen grote afwijkingen aan het licht tussenkozijnen die ogenschijnlijk gelijk waren.van puntenwolk naar BIM-modelvan BIM-model naar communicatiemodel45Video laserscannenOp www.cementonline.nl is bij dit artikel eenkorte video geplaatst over laserscannen.