Medida a laser 3D com o BLK360

Como a precisão cria mais liberdade para soluções criativas

Junto com o pai Hans-Günther Schwarz, os irmãos Jörg-Helmuth e Bernd-Simon são a terceira geração à frente da empresa de arquitetura da família. Eles sempre confiam nas tecnologias mais recentes em seu trabalho, que inclui a topografia a laser 3D com o BLK360 da Leica Geosystems. Veja como o dispositivo mudou o fluxo de trabalho do escritório de arquitetura — e por que uma escada muito especial em Nuremberg não existiria sem este scanner a laser.    

1956 foi um ano de crescimento para o desenvolvimento arquitetônico em Nuremberg, começando com a renovação da sua prefeitura, que estava em grande parte destruída. Arquitetos, construtores e particulares em toda a cidade começam a reconstruir a metrópole franconiana. Entre eles estava Horst Schwarz, arquiteto e mente criativa, que, sem muita alarde, abre seu próprio escritório de arquitetura. Ele é um dos primeiros mestres de obras de sua geração a usar uma máquina de cópias (uma verdadeira novidade na época), permitindo que o empresário inventivo trabalhasse até tarde da noite e, assim, se mantivesse à frente da concorrência.      

Mais de 50 anos depois, os irmãos Jörg-Helmuth e Bernd-Simon Schwarz veem muito de seu avô neles mesmos. Crescendo no escritório de arquitetura da família, não só o amor pela arquitetura era algo natural para eles, mas também o entusiasmo por novas tecnologias e abordagens não convencionais. "Sempre buscamos manter nosso dedo no pulso e acompanhar todas as novas técnicas", explica Jörg-Helmuth Schwarz. A versão deles de uma “máquina de cópias” transformadora para a terceira geração do Architekturbüro Schwarz? O scanner a laser 3D BLK360 G1 da Leica Geosystems.        

Mais espaço, menos risco

Graças à tecnologia LiDAR com o BLK360 G1, que captura 360.000 pontos por segundo, o dispositivo fornece uma imagem completa e, acima de tudo, realista da situação no canteiro de obras em pouco tempo.

"Com o BLK360, estamos imunes a surpresas desagradáveis e já temos muitas das informações que precisamos para a fase de planejamento," diz Jörg-Helmuth Schwarz.

O scanner a laser registra todo o ambiente em um raio de dez metros com uma precisão de seis milímetros. Seu alcance máximo é de 60 metros. Os pontos de dados registrados são usados para criar uma nuvem de pontos 3D, que os arquitetos importam para um programa de Modelagem da Informação da Construção (BIM), como o Autodesk. Enriquecido com informações dos documentos de como foi construído, como alvenaria e outras camadas de componentes, um modelo 3D de todo o projeto de construção pode agora ser criado.      

Esse gêmeo digital agora serve aos irmãos Schwarz e seus colegas no escritório de arquitetura como base para o planejamento.

"Precisamos deixar de pensar apenas em plantas baixas," observa Bernd-Simon Schwarz. Em vez disso, os funcionários do Architektenbüro Schwarz começaram a desenhar o edifício primeiro em 3D e, em seguida, a gerar as plantas baixas a partir desse modelo.  

A vantagem dessa abordagem era que, em todos os momentos, os arquitetos estavam trabalhando com dados absolutamente precisos, o que é inestimável, especialmente para projetos existentes complexos. Isso porque o gêmeo digital não só evita mudanças de planejamento que consomem tempo e são custosas se algo der errado, mas usar o BLK360 permite mais flexibilidade e criatividade no planejamento desde o início.  

"A varredura a laser 3D nos ajuda a verificar diferentes possibilidades na fase de planejamento e a apresentá-las ao cliente - sem o risco de que algo não se encaixe depois," diz Jörg-Helmuth Schwarz.

Antes de usar o BLK360, o Architektenbüro Schwarz tinha que planejar com certas garantias, como é comum na indústria. Para evitar problemas durante a execução e reprogramações de última hora, geralmente são consideradas tolerâncias de cerca de dez centímetros. No entanto, isso limita as possibilidades. "Antes de usarmos o BLK360 para fazer o levantamento, nunca teríamos proposto uma solução para os clientes que se encaixasse exatamente no centímetro," explica Bernd-Simon Schwarz. O risco de problemas e custos explodindo é simplesmente muito alto, diz ele. "A escaneamento a laser abre completamente novas possibilidades para nós abordarmos projetos complexos e encontrarmos soluções não convencionais. Porque sabemos desde o início se elas são realmente viáveis."            

Uma escada problemática

O valor dessa flexibilidade foi demonstrado de forma impressionante em um tipo especial de projeto de reforma: a escada de um edifício de uma autoridade pública em Nuremberg deveria ser completamente reformada de acordo com a nova diretriz de local de trabalho.

O edifício, construído na década de 1970, se destaca à primeira vista devido à sua forma não convencional. Todo o edifício é construído em uma grade triangular — a planta baixa mostra uma forma triangular, assim como os azulejos do teto, os ladrilhos e as pedras de pavimentação em frente à porta. No entanto, isso apresenta problemas com sua escada. Inserida no edifício está uma escada hexagonal que as pessoas não conseguem subir verticalmente. Em vez disso, o caminho primeiro leva na diagonal em uma direção, apenas para fazer uma curva na outra direção no meio da escada. Juntando-se ao fato de que a inclinação é muito íngreme para os padrões de hoje, isso torna a subida extremamente cansativa.          

De tempos em tempos, ocorreram acidentes e quedas na escada incomum.

Escadas antigas

Esse esforço de reforma foi complicado pelo fato de que as operações do governo precisavam continuar normalmente.

"Tivemos que planejar uma nova escada sem perturbar muito o trabalho dos funcionários," lembra Bernd-Simon Schwarz. Uma demolição completa e nova construção da escada estava, portanto, fora de questão, se não apenas por razões de ruído. O que era necessário era uma solução criativa e visualmente atraente que deixasse a antiga estrutura intacta o máximo possível e não levasse a custos exorbitantes para o cliente.    

A chave para essa solução foi o uso de uma varredura a laser 3D detalhada e realista.

"Sem o uso do BLK360, o projeto definitivamente não teria sido possível dessa forma," observa Jörg-Helmuth Schwarz.

Após uma primeira visita com algumas fotografias, a equipe entrou com o scanner a laser e fez um total de cinco imagens: uma em cada andar, uma no patamar intermediário e uma no meio de cada lance de escadas. Cada escaneamento levou cerca de dois minutos e, após um curto período, os arquitetos tinham uma imagem realista das condições no local. Com o modelo 3D criado no Revit, o planejamento poderia agora começar e os jovens arquitetos poderiam dar livre curso à sua criatividade    

Passo a passo até o objetivo

O resultado dessa fase de planejamento foi que a nova escada seria construída metade sobre o antigo lance de escadas e metade sobre o olho da escada, ou seja, a área aberta entre os lances atuais.

Para adaptar a proporção de elevação às regulamentações modernas, os novos lances verticais foram concretados sobre os degraus existentes. A parte do novo lance de escadas que fica sobre o olho da escada foi formada como uma escada de concreto in loco, já que o trajeto do antigo lance ainda era visível, elementos pré-fabricados não eram possíveis aqui. Para dar à nova escada a segurança estrutural necessária, uma estrutura de drywall poligonal foi instalada como viga de apoio. Dessa forma, a equipe de arquitetos inteligentemente captou o motivo triangular do edifício e o reinterpretou de maneira moderna.      

Cada centímetro contava na implementação dessa ideia ousada, portanto, capturar as dimensões e gradientes exatos era absolutamente crítico. No entanto, a forma incomum da escada tornou a captura manual quase impossível. Com o BLK360, os irmãos Schwarz não só puderam garantir que os dados registrados correspondiam à realidade, mas também conseguiram apresentar uma proposta concreta ao proprietário do edifício desde o início, com um plano que era realista.    

"Como arquitetos, somos responsáveis se algo não der certo. Se você não tiver certeza absoluta de que funcionará, nunca proporíamos uma solução assim," enfatiza Bernd-Simon Schwarz.  

Assim, no final, a ideia de design inicial correspondeu à execução final - sem replanejamentos ou ajustes imprevistos, e com um resultado único.

"Você não encontrará uma escada como esta em nenhum outro lugar, e você nunca a construiria nova assim. Isso é o que nos atrai em trabalhar em estruturas existentes," diz Bernd-Simon Schwarz.  

Citações:

"Antes de usarmos o BLK360 para levantamentos as-built, nunca teríamos proposto uma solução a um cliente que se encaixasse exatamente no centímetro." Bernd-Simon Schwarz  

"Com o BLK360, estamos imunes a surpresas desagradáveis e já temos muitas das informações que precisamos para a fase de planejamento." Jörg-Helmuth Schwarz  

"Todo investimento em uma nova tecnologia é um risco. Mas nunca nos esquivamos de riscos quando estávamos convencidos de uma ideia. E até agora, sempre valeu a pena." Bernd Simon e Jörg-Helmuth Schwarz      

Sobre o Architektenbüro Schwarz, Nuremberg:

Com escaneamentos a laser para projetos mais econômicos

Desde edifícios residenciais até parques industriais ou prédios de autoridades públicas, o escritório de arquitetura Schwarz, com sede em Nuremberg, está amplamente posicionado no campo da construção. Uma especialidade particular da empresa familiar, que emprega quase 20 pessoas, é a construção em estruturas existentes, por exemplo, a renovação de edifícios existentes. Uma disciplina com muitos desafios, onde soluções padrão são a exceção, e não a regra.    

"Em cada projeto de edifício existente, há uma série de condições no local sobre as quais não temos influência, - mas, inversamente, essas têm uma enorme influência sobre o projeto de construção," diz Bernd-Simon Schwarz.

Diferente de um novo edifício em um terreno vazio, a estrutura existente determina o que é possível. Portanto, é ainda mais importante registrar isso com precisão e incluí-lo no planejamento. Documentos as-built ou até mesmo medições seletivas com medidores a laser DISTO no local muitas vezes contam apenas metade da história. Se ficar evidente durante a fase de construção que uma parede não está completamente reta ou está fora de alinhamento por apenas alguns centímetros, isso pode comprometer todo o planejamento - e reprogramar nesse ponto não é apenas uma tarefa difícil, mas também pode ser realmente caro para o construtor.      

Assim, em 2017, os irmãos escolheram o scanner a laser 3D da Leica Geosystems e desde então o utilizaram em quase 20 projetos. "Nos sentamos no início de cada projeto e consideramos se usar o BLK360 faz sentido. Na grande maioria dos casos, chegamos à conclusão de que é significativamente mais econômico fazer um escaneamento a laser 3D," resume Bernd-Simon Schwarz.    

Isso não se deve ao fato de que o escritório de arquitetura pode propor novas e criativas soluções ao cliente. A confiabilidade no planejamento que um levantamento as-built realista garante também tem um efeito positivo de outras maneiras. Por exemplo, os funcionários do escritório de arquitetura economizam viagens desnecessárias ao canteiro de obras para re medir coisas ou para examinar mais de perto os problemas. E mesmo que haja reivindicações subsequentes por defeitos, é crucial para a equipe ter a condição real registrada no momento do levantamento as-built.      

O BLK360 também é fácil de usar, de modo que pode ser utilizado por todos os arquitetos da empresa. Em vez de contratar uma empresa de topografia para projetos complexos, os irmãos Schwarz e sua equipe podem integrar a topografia a laser diretamente em seu próprio fluxo de trabalho. "Toda a nossa equipe principal de arquitetos usa o dispositivo regularmente," diz Jörg-Helmuth Schwarz. A única exigência aqui é o manuseio confiante de programas BIM, como o Revit.     

De acordo com Jörg-Helmuth Schwarz, esse foi mais um fator decisivo para o escritório de arquitetura na escolha da Leica Geosystems: "O revolucionário sobre o BLK360 não é apenas a tecnologia em si, mas também a facilidade de uso e, por fim, o preço acessível. É o primeiro scanner a laser que é realmente uma solução atraente para escritórios de arquitetura." Os irmãos Schwarz veem um enorme potencial no uso de levantamentos a laser 3D, especialmente para empresas de arquitetura que trabalham muito em projetos existentes. O espírito ousado e inovador da família Schwarz valeu a pena - os irmãos concordam. "Todo investimento em uma nova tecnologia é um risco. Mas nunca nos esquivamos de riscos quando estávamos convencidos de uma ideia. E até agora, sempre valeu a pena."           

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Aviso Legal: Este artigo apresenta o Leica BLK360 G1. Explore as capacidades expandidas do modelo BLK360 mais recente aqui.