3D laser måling med BLK360

Hvordan presisjon gir mer frihet for kreative løsninger

Sammen med faren sin, Hans-Günther Schwarz, er brødrene Jörg-Helmuth og Bernd-Simon den tredje generasjonen som driver familiens arkitektfirma. De stoler alltid på de nyeste teknologiene i arbeidet sitt, som inkluderer 3D laseroppmåling med BLK360 fra Leica Geosystems. Slik har enheten endret arbeidsflyten på arkitektkontoret – og hvorfor en helt spesiell trapp i Nürnberg ikke ville eksistert uten denne laserskanneren.    

1956 var et boomår for arkitektonisk utvikling i Nürnberg, som startet med renoveringen av det meste ødelagte rådhuset. Arkitekter, byggherrer og privatpersoner i hele byen begynte å gjenoppbygge den franske storbyen. Blant dem var Horst Schwarz, arkitekt og hjernekraft, som uten mye oppstyr åpnet sitt eget arkitektkontor. Han var en av de første mesterbyggerne i sin generasjon som brukte en blåkopimaskin (et reelt nybrottsarbeid på den tiden), noe som gjorde det mulig for den oppfinnsomme entreprenøren å arbeide sent inn i natten og dermed holde seg et skritt foran konkurransen.      

Mer enn 50 år senere ser brødrene Jörg-Helmuth og Bernd-Simon Schwarz mye av bestefaren i seg selv. Å vokse opp i familiens arkitektfirma gjorde ikke bare deres kjærlighet til arkitektur til en naturlig del av livet, men også entusiasmen for nye teknologier og ukonvensjonelle tilnærminger. "Vi har alltid hatt som mål å holde fingeren på pulsen og følge med på alle de nye teknikkene," forklarer Jörg-Helmuth Schwarz. Deres versjon av en transformativ “blåkopimaskin” for den tredje generasjonen hos Architekturbüro Schwarz? BLK360 G1 3D laserscanner fra Leica Geosystems.        

Mer plass, mindre risiko

Takket være LiDAR-teknologi med BLK360 G1, som fanger 360 000 punkter per sekund, leverer enheten et komplett og, fremfor alt, realistisk bilde av situasjonen på byggeplassen på kort tid.

"Med BLK360 er vi immune mot ubehagelige overraskelser, og vi har allerede mye av informasjonen vi trenger for planleggingsfasen," sier Jörg-Helmuth Schwarz.

Laserskanneren registrerer hele omgivelsene innen en radius av ti meter med en nøyaktighet på seks millimeter. Dens maksimale rekkevidde er 60 meter. Dataene som registreres, brukes til å lage en 3D punktsky, som arkitektene deretter importerer til et Building Information Modeling (BIM) program som Autodesk. Beriket med informasjon fra som-byggd dokumenter, som murverk og andre komponentlag, kan det nå lages en 3D-modell av hele byggeprosjektet.      

Denne digitale tvillingen tjener nå Schwarz-brødrene og kollegene deres på arkitektkontoret som grunnlag for planlegging.

"Vi må komme bort fra å alltid tenke i termer av plantegninger," påpeker Bernd-Simon Schwarz. I stedet har de ansatte ved Architektenbüro Schwarz begynt å tegne bygningen først i 3D og deretter generere plantegningene fra denne modellen.  

Fordelen med denne tilnærmingen var at arkitektene til enhver tid jobbet med absolutt presise data, noe som er uvurderlig, spesielt for komplekse eksisterende prosjekter. Dette fordi den digitale tvillingen ikke bare forhindrer tidkrevende og kostbare planendringer hvis noe går galt, men bruken av BLK360 gir mer fleksibilitet og kreativitet i planleggingen fra starten av.  

"3D laserscanningen hjelper oss med å sjekke forskjellige muligheter i planleggingsfasen og foreslå dem for kunden – uten risiko for at noe ikke vil passe senere," sier Jörg-Helmuth Schwarz.

Før de begynte å bruke BLK360, måtte Architektenbüro Schwarz planlegge med visse sikkerheter, som er vanlig i bransjen. For å unngå problemer under gjennomføringen og siste-minutt endringer, tas det vanligvis hensyn til toleranser på omtrent ti centimeter. Dette begrenser imidlertid mulighetene. "Før vi begynte å bruke BLK360 for å ta lager, ville vi aldri ha foreslått en løsning til kunder som bare passet til centimeter," forklarer Bernd-Simon Schwarz. Risikoen for problemer og eksploderende kostnader er rett og slett for høy, sier han. "Laserskanning åpner helt nye muligheter for oss til å nærme oss komplekse prosjekter og finne ukonvensjonelle løsninger. Fordi vi vet fra starten av om de faktisk er gjennomførbare."            

En frustrerende trapp

Verdien av denne fleksibiliteten ble imponerende demonstrert i et spesialtype rehabiliteringsprosjekt: trappen til et offentlig bygg i Nürnberg skulle totalrenoveres i henhold til den nye arbeidsplassdirektivet.

Bygningen, som ble bygget på 1970-tallet, skiller seg ut ved første øyekast på grunn av sin ukonvensjonelle form. Hele bygningen er bygget på et triangelrutenett – plantegningen viser en trekantet form, slik gjør også takflisene, flisene og brosteinen foran døren. Dette skaper imidlertid problemer med trappen. Inni bygningen er det en sekskantet trapp som folk ikke kan gå vertikalt oppover. I stedet fører veien først diagonalt i én retning, for deretter å gjøre en U-sving i den andre retningen midt i trappen. Kombinert med at hellingen er for bratt etter dagens standarder, gjør dette oppstigningen ekstremt anstrengende.          

Gjentatte ganger har det vært ulykker og fall på den uvanlige trappen.

Gamle trapper

Denne rehabiliteringsinnsatsen ble komplisert av det faktum at offentlige tjenester måtte fortsette som normalt.

"Vi måtte planlegge en ny trapp uten å forstyrre arbeidet til de ansatte for mye," minner Bernd-Simon Schwarz. En fullstendig riving og nybygging av trappen var derfor utelukket, om ikke annet så av støymessige grunner. Det som trengtes var en kreativ og visuelt tiltalende løsning som ville la den gamle strukturen forbli intakt så langt som mulig, og som ikke ville føre til exorbitante kostnader for kunden.    

Nøkkelen til denne løsningen var bruken av en detaljert og realistisk 3D laserscanning.

"Uten bruk av BLK360 ville prosjektet definitivt ikke vært mulig i denne formen," påpeker Jörg-Helmuth Schwarz.

Etter en første gjennomgang med noen fotografier, gikk teamet inn med laserskanneren og tok totalt fem bilder: Ett på hvert gulv, ett på mellomlandingene, og ett i midten av hver trapp. Hver skanning tok omtrent to minutter, og etter kort tid hadde arkitektene et realistisk bilde av forholdene på stedet. Med 3D-modellen som ble laget i Revit, kunne planleggingen nå begynne, og de unge arkitektene kunne gi fritt spillerom for kreativiteten sin.    

Trinn for trinn mot målet

Resultatet av denne planleggingsfasen var at den nye trappen skulle bygges halvveis over den gamle trappen og halvveis over trappenøyet, det vil si det åpne området mellom de nåværende trappene.

For å tilpasse stigningsforholdet til moderne forskrifter, ble de nye vertikale trappetrinnene betongstøpt på de eksisterende trinnene. Delen av den nye trappen som ligger på trappeøyet ble formet som en in-situ betongtrapp, siden forløpet av den gamle trappen fortsatt var synlig, var prefabrikkerte elementer ikke mulig her. For å gi den nye trappen nødvendig strukturell sikkerhet, ble det også installert en polygonal gipskonstruksjon som nedstikkende bjelke. På denne måten plukket arkitektteamet smart opp det triangulære motivet fra bygningen og tolket det på en moderne måte.      

Hver tomme telte i gjennomføringen av denne ville ideen, så det var helt avgjørende å fange de nøyaktige dimensjonene og gradientene. Imidlertid gjorde den uvanlige formen på trappen manuell måling nesten umulig. Med BLK360 kunne Schwarz-brødrene ikke bare sikre at de registrerte dataene stemte overens med virkeligheten, de kunne også presentere et konkret forslag til byggherren helt fra starten med en realistisk plan.    

"Som arkitekt er vi ansvarlige hvis noe ikke fungerer. Hvis du ikke er helt sikker på at det vil fungere, ville vi aldri foreslått en slik løsning," understreker Bernd-Simon Schwarz.  

Slik var det til slutt at den innledende designideen stemte overens med den endelige utførelsen - uten noen omplanlegging eller uforutsette justeringer, og med et unikt resultat.

"Du finner ikke en trapp som dette noe annet sted, og du ville aldri bygget den ny på denne måten. Det er det som appellerer til oss ved å bygge i eksisterende strukturer," sier Bernd-Simon Schwarz.  

Sitater:

"Før vi begynte å bruke BLK360 for som-byggde oppmålinger, ville vi aldri ha foreslått en løsning til en kunde som bare passet til centimeter." Bernd-Simon Schwarz  

"Med BLK360 er vi immune mot ubehagelige overraskelser og har allerede mye av informasjonen vi trenger for planleggingsfasen." Jörg-Helmuth Schwarz  

"Hver investering i en ny teknologi er en risiko. Men vi har aldri skygget unna risiko når vi har vært overbevist om en idé. Og så langt har det alltid lønnet seg." Bernd Simon og Jörg-Helmuth Schwarz      

Om Architektenbüro Schwarz, Nürnberg:

Med laserskanning til mer økonomiske prosjekter

Fra boliger til industriområder eller offentlige bygninger, er Schwarz arkitektkontor, basert i Nürnberg, bredt posisjonert innen byggkonstruksjon. En spesiell spesialitet ved familiebedriften, som sysselsetter nesten 20 personer, er bygging i eksisterende strukturer, for eksempel renovering av eksisterende bygninger. En disiplin med mange fallgruver, der standardløsninger er unntaket snarere enn regelen.    

"I hvert eksisterende byggeprosjekt er det en hel rekke forhold på stedet som vi ikke har innflytelse over, - men omvendt har disse en enorm innflytelse på byggeprosjektet," sier Bernd-Simon Schwarz.

I motsetning til en nybygg på et grønt område, bestemmer det eksisterende bygningstøyet hva som er mulig. Det er derfor enda viktigere å registrere dette nøyaktig og ta det med i planleggingen. Som-byggde dokumenter eller til og med selektive DISTO laserskanningsmålinger på stedet forteller ofte bare halve historien. Hvis det viser seg under byggefasen at en vegg ikke er helt rett eller er skjev med bare noen centimeter, kan dette torpedere hele planleggingen - og omplanlegging på dette tidspunktet er ikke bare en vanskelig oppgave, men kan også bli veldig kostbart for byggherren.      

Derfor valgte brødrene i 2017 Leica Geosystems 3D laserscanner og har siden brukt den på nesten 20 prosjekter. "Vi setter oss ned i begynnelsen av hvert prosjekt og vurderer om det gir mening å bruke BLK360. I de aller fleste tilfeller konkluderer vi med at det er betydelig mer økonomisk å gjøre en 3D laserskanning," oppsummerer Bernd-Simon Schwarz.    

Dette er ikke fordi arkitektkontoret kan foreslå nye og kreative løsninger til kunden. Planleggingspålitelige som en realistisk som-byggd oppmåling sikrer, har også en positiv effekt på andre måter. For eksempel sparer de ansatte ved arkitektkontoret unødvendige turer til byggeplassen for å remeasure ting eller for å ta en nærmere titt på problemer. Og selv om det skulle komme senere krav om mangler, er det avgjørende for teamet å ha registrert den faktiske tilstanden på tidspunktet for som-byggd oppmåling.      

BLK360 er også enkel å bruke, slik at den kan brukes av alle arkitektene i firmaet. I stedet for å leie et oppmålingsfirma for komplekse prosjekter, kan Schwarz-brødrene og teamet deres integrere laserskanning direkte i sin egen arbeidsflyt. "Vårt hele kjerne-team av arkitekter bruker enheten regelmessig," sier Jörg-Helmuth Schwarz. Den eneste forutsetningen her er trygg håndtering av BIM-programmer som Revit.     

I følge Jörg-Helmuth Schwarz var dette en annen avgjørende faktor for arkitektkontoret i valget av Leica Geosystems: "Det revolusjonerende med BLK360 er ikke bare teknologien i seg selv, men også brukervennligheten og til slutt den rimelige prisen. Det er den første laserskanneren som faktisk er en attraktiv løsning for arkitektkontorer." Schwarz-brødrene ser enorme muligheter i bruken av 3D laserskanning, spesielt for arkitektfirmaer som gjør mye arbeid med eksisterende prosjekter. Den dristige og innovative ånden til Schwarz-familien har betalt seg - brødrene er enige. "Hver investering i en ny teknologi er en risiko. Men vi har aldri skygget unna risiko når vi har vært overbevist om en idé. Og så langt har det alltid lønnet seg."           

---

Ansvarsfraskrivelse: Denne artikkelen inneholder Leica BLK360 G1. Utforsk de utvidede funksjonene til den nyeste BLK360-modellen her.