Inwentaryzacja obiektu budowlanego z wykorzystaniem technologii Scan-to-BIM

• Autorzy: Leśniak Agnieszka , Zima Krzysztof , Skrzypczak Izabela , Mrówczyńska Maria , Oleniacz Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.1355

Warianty tytułu

EN

Inventory of a building object using Scan-to-BIM technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technologia skaningu laserowego 3D ma niemal nieograniczone możliwości zastosowania w wielu dyscyplinach współczesnej inżynierii lądowej. Uzyskanie chmury punktów będącej wynikiem skanowania laserowego i wykorzystanie jej do tworzenia modeli 3D obiektów budowlanych pozwala na opracowanie szczegółowego, trójwymiarowego jego obrazu. Wykorzystanie danych pozyskanych tą technologią ma nie tylko wymiar praktyczny, ale stwarza także szerokie możliwości prowadzenia badań naukowych. Umożliwia opracowanie dokumentacji inwentaryzacyjnej, prowadzenie analiz konstrukcyjnych, wspomaga proces zarządzania obiektem. W niniejszym artykule podjęto problem pomiarów i modelowania istniejącego obiektu budowlanego z wykorzystaniem skaningu laserowego 3D. W tym celu zastosowano tzw. technologię Scan-to-BIM i w efekcie opracowano model 3D analizowanego budynku. Szczególną uwagę zwrócono na ocenę błędów odwzorowania obiektu. W tym celu wykonano pomiary bezpośrednie wybranych elementów geometrii i wyznaczono odchyłki dla rzeczywistych wymiarów. Do analizy wyników wykorzystano podstawowe miary statystycznej oceny dokładności. Uzyskane wyniki wskazały, że dokładność identyfikacji długości wybranych elementów istniejącego obiektu i ich długości z cyfrowego modelu wynosi maksymalnie ±1 cm.

EN

Laser scanning 3D technology has almost unlimited opportunities of application in many disciplines of modern civil engineering. Obtaining a point cloud using laser scanning and creating 3D models allows producing a highly detailed 3D computer image of a measuring facility. Obtaining a cloud of points as a result of laser scanning and its use to create 3D models of building objects allows for the development of a detailed, three-dimensional image. The use of data obtained with this technology has not only a practical dimension, but also creates wide opportunities for conducting scientific research. It enables the development of inventory documentation, conducting structural analyses and supports the facility management process. In the paper, the problem of measurements and modelling of an existing building object with the use of 3D laser scanning was taken up. For this purpose, the so-called Scan-to-BIM methodology was used and, as a result, a 3D model of the analysed building was developed. Particular attention was paid to the assessment of object mapping errors. Direct measurements of selected geometry elements were made and deviations in relation to real dimensions were determined. Basic measures of statistical accuracy assessment were used to analyse the results. The obtained results showed that the accuracy of identifying the length of selected elements of the existing building and their length from the digital model is a maximum of ±1cm.

Słowa kluczowe

PL

skaning laserowy; modelowanie informacji o budynku; model 3D; dokładność pomiaru; inwentaryzacja

EN

laser scanning; building information modelling; 3D model; measurement accuracy; inventory

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 11-12
• Strony: 589--593
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Leśniak Agnieszka

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0002-4811-5574

autor

Zima Krzysztof

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0001-5563-5482

autor

Skrzypczak Izabela

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury

• https://orcid.org/0000-0003-0978-3040

autor

Mrówczyńska Maria

• Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska

• https://orcid.org/0000-0002-4762-3999

autor

Oleniacz Grzegorz

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury

• https://orcid.org/0000-0003-3318-0928

Bibliografia

• [1] Yin X., Liu H., Chen Y., AI-Hussein M.: Building information modelling for off-site construction: review and future directions. Automation in Construction, 2019, Nr 101, DOI: 10.1016/j.autcon.2019.01.010.
• [2] Shih N.-J.: An application of a 3D scanner in the representation of building construction site. Proc., 19th lnt. Symp. on Automation and Robotics in Construction (ISARC 19), lnt. Association of Automation and Robotics in Construction, 2002, DOI: 337-34210.22260/ISARC2002/0053.
• [3] Mani Golparvar-Fard, Feniosky Peña-Mora, Silvio Savarese, Automated progress monitoring using unordered daily construction photographs and IFC-based building information models. Journal of Computing in Civil Engineering 2012, Nr 29(1), DOI: 10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000205.
• [4] Skrzypczak I., Oleniacz G., Leśniak A., Zima K., Mrówczyńska M., Kazak J.K.: Scan-to-BIM method in construction: Assessment of the 3D buildings model accuracy in terms inventory measurements. Building Research & Information, 2022, Nr 50(8), DOI: 10.1080/09613218.2021.2011703.
• [5] Lõhmus H., Ellmann A., Märdla S., Idnurm S.: Terrestrial laser scanning for the monitoring of bridge load tests - two case studies, Survey Review, 2018, Nr 50(360), DOI: 10.1080/00396265.2016.1266117.
• [6] Cacciari P.P., Futai M.M.: Modeling a shallow rock tunnel using terrestrial laser scanning and discrete fracture networks. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2017, Nr 50(5), DOI: 10.1007/s00603-017-1166-6.
• [7] Xu H., Li H., Yang X., Qi S., Zhou J.: Integration of terrestrial laser scanning and nurbs modeling for the deformation monitoring of an earth-rock dam. Sensors, 2019, Nr 19(1), DOI: 10.3390/s19010022.
• [8] Pawłowicz J.A.: Chmura punktów jako podstawa wykonania dokumentacji architektonicznej obiektu. Materiały Budowlane, 2017, 537(5) DOI: 10.15199/33.2017.05.19.
• [9] Utica G., Pinti L., Guzzoni L., Bonelli S., Brizzolari A.: Integrating Laser Scanner and BIM for conservation and reuse: 'the Lyric Theatre of Milan'. ISPRS lnt. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spat. Inf. Sci., 2017, IV-5/W1, 77-82.
• [10] Zima K., Plebankiewicz E., Wieczorek D.: A SWOT analysis of the use of BIM technology in the Polish construction industry. Buildings, 2020, Nr 10(1), DOI: 10.3390/buildings10010016.
• [11] Leśniak A., Górka M., Skrzypczak I.: Barriers to BIM implementation in architecture, construction, and engineering projects - The polish study. Energies, 2021. Nr 14(8), DOI: 10.3390/en14082090.
• [12] Elberink S.O., Vosselman G.: Quality analysis on 3D building models reconstructed from airborne laser scanning data. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2011, Nr 66, DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2010.09.009.
• [13] Gołuch P., Borkowski A., Jóźków G.: Ocena dokładności danych lotniczego skaningu laserowego systemu ScaLARS. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 2007, Nr 17, 261-270.
• [14] Borkowski A., Jóźków G.: Ocena dokładności modelu 3D zbudowanego na podstawie danych skaningu laserowego - przykład Zamku Piastów Śląskich w Brzegu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 2012, Nr 23, 37-47.
• [15] Łaguna P.: Wykorzystanie metodyki BIM w inwentaryzacji i archiwizacji informacji dotyczących zabytkowych obiektów budowlanych. Inżynieria i Budownictwo, 2018, Nr 74(6), 321-326.
• [16] Skrzypczak I., Leśniak A.: Wybór metody pomiarowej do inwentaryzacji obiektu zabytkowego z zastosowaniem AHP. Materiały Budowlane, 2022, Nr 11, DOI: 10.15199/33.2022.11.29.
• [17] Ku H.: Notes on the use of propagation of error formulas. Journal of Research of the National Bureau of Standards, 1966, Nr 70C(4), 263-273.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).