3D-opmåling effektiviserer renovering og vedligehold

Hent printvenlig udgave

3D teknologien fik sidste år sit folkelige gennembrud i biografsalenes mørke, hvor film som Avatar og Up har taget publikum med storm med flotte visuelle effekter. I byggebranchen bliver teknologien nu også brugt til visuel fremvisning, men her hører sammenligningerne op. For hvor brugen af 3D i underholdningsindustrien er en meget bekostelig og langsommelig affære, peger pilotprojektet på SDU på en mulig effektivisering af den traditionelle måde at renovere på. En laserscanner, som kan opmåle i 3D, gør hele forskellen.

En halvering af fejl og mangler
Et af målene med at gå i gang med at bruge 3D-teknologien, i den eksisterende bygningsmasse, var at reducere antallet af fejl og mangler, samtidig med, at man ville undersøge om digitaliseringen kunne forenkle tilbudsgivningen og den efterfølgende byggeproces. Noget kunne tyde på, at man har ramt rigtigt.

I dag anvender byggebranchen ofte de eksisterende papir- eller digitale tegninger i 2D, når en bygning skal udbygges eller renoveres. Ofte er tegningerne utidssvarende, fordi mindre ombygninger eller lokaleændringer ikke er ført ind på tegningerne. Når en bygning efterfølgende skal renoveres, bliver det derfor en besværlig og bekostelig affære at beregne tilbud og materialepriser ud fra de fejlbehæftede tegninger. De unøjagtige tegninger bliver en omkostningskrævende faktor, som forfølger byggeriet, lige fra det udbydes i licitation til sidste fodpanel er banket på plads. Men med den nye anvendelse af 3D-teknologien, hvor man får en nøjagtig opmåling af de eksisterende forhold i bygningerne, kan mange af disse problemer imødekommes. Parterne bag pilotprojektet håber på, at op mod halvdelen af de fejl og mangler, man i dag oplever i forbindelse med renoveringer, vil kunne undgås, hvis 3D-teknologien med laserscanning bliver hverdagens arbejdsform i byggebranchen.

Computerskitse af gangareal med glasfacader, SDU.

Pålideligt datasæt med 3D-laserscanning
Kristian Birch Pedersen fra Rambøll A/S i Århus har, i samarbejde med Universitets- og Bygningsstyrelsen, været med til at implementere teknologien i pilotprojektet. Han er ikke i tvivl om potentialet i 3D-laserscanning:

"Det paradoksale ved byggebranchen er, at vi bruger lige så lang tid i dag på at bygge én m2 som man gjorde for 40 år siden. Udviklingen har stået stille, og den udvikling, der trods alt har været i branchen, har været fokuseret på byggematerialerne, og ikke så meget på processerne. Men det ser ud til at skulle ændre sig nu."

"Vi har godt nok brugt 3D ved nybyggeri i nogle år nu, men aldrig indenfor den eksisterende bygningsmasse. Her ser jeg masser af fordele, frem for de traditionelle metoder med papir- og 2D-tegninger. Laver man manuelle optegnelser af eksisterende bygninger ud fra de gamle tegninger, bliver resultatet upræcist og indeholder mange fejl. Samtidig er en landmåler med det traditionelle måleudstyr lang tid om at genoptegne en eksisterende bygning. Det kan godt lade sig gøre, men det tager tid. Men med 3D-laserscanning automatiserer vi en masse arbejdsprocesser og får hurtigt og effektivt et meget pålideligt datasæt, som kan bruges igen og igen gennem hele byggeprocessen," forklarer Kristian Birch Pedersen.

Øget sikkerhed for at økonomien holder
Kristian Birch Pedersen forklarer, hvorfor den nye teknologi giver mere tryghed for alle parter i fremtidige byggeprojekter:

"Vi får en øget sikkerhed for, at tidsplanen og økonomien i projektet holder. Lige fra projekteringen, indhentning af tilbud, mængdeberegninger til projekt- og økonomistyring, bliver det lettere med 3D-bygningsmodellen. Og den kan kobles til pristalsdatabasen, hvor man kan lave udtræk over f.eks. materialer. Herudover kan man bruge modellen, når bygningen tages i drift efter renoveringen, fordi man har fået et præcist overblik over bygningens arealfordeling. Det gør det lettere at servicere bygningen, når alle data er til at trække ud fra modellen. Alle oplysninger er samlet ét sted, f.eks. typen af gulvbelægning og antallet af vinduer og vandhaner. Og deres placering er præcis ned til én millimeter. Det fås ikke lettere. Når det er sagt, vil jeg dog også pointere, at dette ER et pilotprojekt. Der er et stykke vej endnu, før vi kan udtale os om mulige økonomiske gevinster. Men det ser lovende ud," siger Kristian Birch Pedersen.

En fremsynet bygherre
"Dette projekt er unikt ved, at Universitets- og Bygningsstyrelsen har valgt at være både meget fremsynet og proaktiv omkring brugen af IKT på projektet. Jeg har ikke tidligere set byggeprojekter, hvor bygherren har iværksat et så seriøst forarbejde for at komme godt fra start på projektet. De får udført en fuld opmåling af de eksisterende forhold med 3D-laserscanning samt efterfølgende 3D-modellering allerede inden projekteringen er gået i gang. Her sætter de helt nye standarder for, hvordan alle parter fra den første idé skal arbejde digitalt på projektet. På den slags renoveringsopgaver får vi som rådgivere normalt udleveret et sæt dårligt opdaterede 2D-tegninger, ofte på papir og ofte mangelfulde. På dette projekt får rådgiver i stedet 3D-modellen af den eksisterende bygning som den ser ud her og nu med automatisk genererede mængdelister, visualiseringer og et login til en web-portal, hvor man kan se resultatet af laserscanningen som i en boligannonce hos en ejendomsmægler. Oven i købet fuldt målfast. Så har rådgiver det bedst mulige grundlag for at projektere et fejlfrit projekt," slutter Kristian Birch Pedersen. 

3D-billede af bygningsfacade med græsareal, SDU.

Fremtidssikret data
Projektleder i Universitets- og Bygningsstyrelsen under Videnskabsministeriet, Mie Thomsen er begejstret for teknologien og ser lyst på fremtiden, men vil dog afvente evalueringen af pilotprojektet.

"I dag kan det være forbundet med et stort tidsforbrug at finde eksisterende relevante tegninger i diverse arkiver, eller hos kommunen, og derefter få rettet tegningerne til en acceptabel 2D-kvalitet. Hvis bygningen derimod blot én gang er opmålt i 3D, kan man let få modellen gjort tilgængelig på nettet og supplere med alle nødvendige informationer som f.eks. snit- og facadetegninger, brandplaner, rumskemaer og relevante mængdelister. Fremtidige bygge- og renoveringsarbejder bliver på den måde lettere, og samtidig vil det spare en masse tid, at have oplysningerne samlet ét sted," siger Mie Thomsen og fortsætter:

"Vi kan høste gevinsterne af, at man kan genbruge de samme valide data i alle byggeriets faser, nu også inden for den eksisterende bygningsmasse. Omdrejningspunktet for IKT i byggeriet er en digital platform på internettet, hvor alle byggeriets parter kommunikerer og udveksler information i en åben standard (IFC format). På den digitale platform har alle adgang til de nyeste data, så snart de foreligger. Det gælder for os som bygherre, selvom vi ofte sidder langt fra byggeriet, og det gælder for håndværkerne på byggepladsen. De vil modtage en sms, når der kommer en ny relevant tegning til dem. Det sikrer en hurtigere og mere præcis kommunikation i byggeprocessen, og vi sparer alle tid og ressourcer i byggeriet. Og samtidig reducerer vi risikoen for fejl og mangler for alle parter. Ved at anvende en åben standard har vi samtidigt fremtidssikret vores data, så de kan anvendes igen og igen, uafhængigt af om der bliver udviklet nye programmer," siger Mie Thomsen.

Evaluering af besparelsespotentiale
UBST’s næste skridt er at dokumentere mulige besparelser ved at anvende 3D laserscanning til en digital opmåling.

"Ny teknologi er lig nye muligheder. Vi ser et stort potentiale i, at vi nu kan renovere den eksisterende bygningsmasse i 3D. Den hastige udvikling inden for 3D i byggeriet åbner mulighed for nye idéer fra mange typer af små og mellemstore virksomheder. Nu har vi fået opmålt bygningerne på SDU i 3D, og så skal vi til at se på besparelsespotentialet, når selve renoveringen går i gang. Men der vil gå op mod to år før vi kan lave den endelige evaluering på hele projektet. Men det virker lovende," slutter Mie Thomsen.

Læs mere om UBST's pilotprojekt og se videodemonstrationer af 3D-laserscanning på ubst.dk

Se Rambølls videodemonstration af opmåling med 3D-laserscanning.

Teknikken bag 3D-laserscanning
3D-laserscanning, som oprindeligt er udviklet til opmåling på olieboreplatforme i Nordsøen, fungerer på den måde, at landmåleren stiller sit laserudstyr op på en trefod i et rum i bygningen. Rummet scannes helt ned til millimeters nøjagtighed, og der bliver genereret en såkaldt punktsky-tegning i 3D. Herefter går landmåleren videre til næste rum, gentager opmålingen her, og fortsætter til hele bygningen er opmålt. Byggerier er aldrig snorlige, og derfor skal en arkitekt rentegne bygningen i 3D. Herefter har man en præcis og målfast tegning af bygningen, som man kan vende og dreje i 3D og se fra alle leder og kanter, og forsyne med materialedata såsom; gipsvæg, linoleumsgulv, to-lags termorude, vandhane osv.

Bygningsmodellen kan med fordel bruges både før, under og efter ombygningen: Undervejs i byggeprojektet kan alle med adgang til byggeportalen trække data ud, og tegningerne er lette at holde opdaterede. Bygherre og entreprenør kan tilmed få en sms, når der er nye opdateringer i bygningsmodellen. Modellen kan for eksempel bruges til automatisk udtræk af data om materialemængder, som man kan give tilbud efter, til gennemgang af fejl og mangler, opmåling af gulvarealer og antal vinduer til indhentning af tilbud på rengøring. Åbne standarder (IFC-formatet) anvendes, så man undgår tidligere tiders problemer med konverteringer og programstandarder.

Landinspektøren, arkitekten og bygningsadministratoren om 3D-laserscanning
Michael Zier Madsen, landinspektør hos Landmålergården, udtrykker stor interesse for 3D og forventer samtidig, at der vil komme mere af det i fremtiden, når folk i branchen får øjnene op for mulighederne.

"Selve arbejdet med opmålingen er ikke meget anderledes fra det vi kender i dag, men resultatet er meget bedre. Man får alle informationer med på én gang, så man er sikker på at have det hele med hjem. Og det gør det videre arbejde meget lettere, når alle informationer er samlet ét sted. Problemet kan være, om teknologien er for dyr, men det er et hjørne af branchen, hvor man skal følge med og beslutte, om man har råd til den investering, der ligger i 3D-laserscanneren," siger Michael Zier Madsen. I øjeblikket låner Landmålergården udstyr til 3D-laserscanning.

Forbedrer kommunikationen med brugerne af bygningerne
John Nørr er afdelingsleder for bygningsområdet på SDU, og hvis projektet holder, hvad det lover, ser han flere fordele:

"Med de gamle plantegninger har det nogle gange været svært for brugerne af bygningen at se den færdige renovering for sig. Viser vi dem 3D modellen, har de meget lettere ved at se det nye byggeri for sig, og det letter kommunikationen med dem, når vi sammen placerer f.eks. gashaner, stinkskabe og andre installationer. Det er vanskeligere med de gamle plantegninger, vi bruger i dag. Vi får en anden nøjagtighed og bedre visualisering med den helt aktuelle 3D opmåling."

"Dernæst vil det selvfølgelig være en kæmpe fordel, hvis de helt trivielle fejl og misforståelser, som uundgåeligt vil opstå, hvis planlægningsgrundlaget er gamle og måske ikke helt opdaterede tegninger, kan undgås. Nu må tiden så vise, om vi får de gevinster, vi regner med, og om det bliver den lettelse i hverdagen, vi håber på. Men ingen tvivl om, at projektet, hvis det ”kan betale sig”, vil lette processen og kommunikationen med dem vi bygger for," slutter John Nørr.

Det kan godt blive for præcist
Dennis Christiansen er bygningskonstruktør hos Creo Arkitekter A/S og har arbejdet tæt sammen med landinspektøren på projektet.

"Det har været nyt og spændende. Men der er også ting i det, man skal vænne sig til. 3D laserscanningen giver et meget præcist billede af bygningen, med de skævheder der altid er i et byggeri. I nogle tilfælde kan tegningen godt blive for præcis. Derfor ser vi også nogle udfordringer i 3D teknologien, dels på de tekniske sider, men også på de faglige sider."

"Nøjagtighed er et vidt begreb for forskellige faggrupper. Vi arkitekter arbejder som regel kun ned på én millimeters nøjagtighed, der er ikke behov for mere på bygninger, mens landmåleren ofte arbejder med flere decimalers nøjagtighed. Derfor har vi erfaret, at vi skal blive bedre til at snakke sammen på forhånd, så vi sammen udfylder detaljeringsgraden i den IKT-aftale, som til følge byggeprojekter som dette," siger Dennis Christiansen.

Dennis og kollegerne hos Creo Arkitekter A/S er så begejstrede for den nye teknologi, at de har indledt et samarbejde med en landinspektør for bedre at kunne være med til at definere detaljeringsgraden i fremtidige 3D projekter.