CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG QUY TRÌNH ỨNG DỤNG BIM - 3D LASER
5.1 Quy trình ứng dụng BIM và 3D Laser Scanning trong công tác xác định khối lượng thực hiện
2. Thực hiện thu thập dữ liệu trước khi thi công
3. Thu thập dữ liệu liên tục trong quá trình thi công
5. Dựng mô hình dự trên Point cloud thu được
6. Xác định khối lượng trên mô hình đã xây dựng
Chưa đạt
7. Đánh giá kết quả thu được từ quy trình 1. Chuẩn bị thiết bị và xác định các vị trí đặt máy
4. Phân tích và xử lý dữ liệu
Đạt
Bước 1: Chuẩn bị thiết bị và xác định các vị trí đặt máy
- Dựa trên những đặc tính kỹ thuật của thiết bị như: Khoảng cách thu thập dữ liệu (tối thiểu và tối đa), tốc độ, phạm vi sai số… để xác định các vị trí đặt máy trên dự án.
- Một số thiết bị 3D Laser Scanning trên thị trường:
Hình 5.2 Một số loại thiết bị 3D Laser Scanning
- Tùy theo mặt bằng và các đặc tính kỹ thuật của thiết bị mà các vị trí đặt máy được bố trí phù hợp với khung toạ độ chung của dự án sao cho có thể thu thập được toàn bộ dữ liệu của mặt bằng.
- Các điều kiện tại hiện trường (các tác nhân gây nhiễu như con người, thiết bị thi công, điều kiện thời tiết...) và thuộc tính bề mặt của công tác thi công ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác của số liệu thu được. Vì vậy, cần xem xét kỹ các điều kiện để xác định vị trí đặt máy.
Bước 2: Thực hiện thu thập dữ liệu trước khi thi công
- Quét toàn bộ mặt bằng, định vị các mốc cố định theo khung toạ độ tại dự án đảm bảo thu được đầy đủ dữ liệu.
- Đối với các dự án phức tạp, nhiều chi tiết thì việc xác định các mốc cố định tại dự án hay đặt các tấm mục tiêu (Hình 5.3), quả cầu tham chiếu... sẽ giúp việc ghép các file dữ liệu quét thu được sẽ tăng độ chính xác và nhanh hơn.
Hình 5.3 Sử dụng các tấm mục tiêu đặt tại dự án
- Trong trường hợp cần thiết như công trình đang thực hiện thu thập dữ liệu xây chen giữa các công trình hiện hữu khác cần quét các khu vực xung quanh sẽ giúp thuận tiện trong việc xử lý các dữ liệu thu được sau này.
- Cần chụp nhiều lần ở các vị trí khác nhau để xác nhận các điều kiện hiện trường.
Hình 5.4 Ví dụ về các vị trí đặt máy đối với mặt bằng dự án có nhiều phòng Bước 3: Thực hiện thu thập dữ liệu liên tục trong quá trình thi công
- Đặt thiết bị 3D Laser Scanning từng phòng, từng tầng đối với bên trong và quét từng mặt đối với bên ngoài của dự án, đặc biệt là các khu vực có nhiều góc khuất, nhiều tác nhân gây nhiễu: như có nhiều người qua lại, nhiều thiết bị và vật tư...
- Thực hiện thu thập dữ liệu liên tục để thu được Point cloud 3D chi tiết, đặc biệt là trong những công tác hoàn thiện bề mặt cuối cùng (mặt trên cùng) của từng công tác thi công.
Bước 4: Phân tích và xử lý dữ liệu
- Tùy thuộc vào từng thiết bị mà ta sử dụng những phần mềm chuyên dụng để xử lý dữ liệu Point cloud thu được. Ví dụ: Đối với Farro thường sử dụng phần mềm Faro Scene hay đối với Leica sử dụng Leica Cyclone Register 360...
- Đăng ký Point cloud:
• Ghép file dựa trên dữ liệu thu được từ từng vị trí đặt máy;
• Sử dụng các bộ lọc có sẵn trong phần mềm để loại bỏ các điểm nhiễu và các điểm không mong muốn;
• Đối với các điểm chưa được loại bỏ bằng bộ lọc có sẵn ta có thể loại bỏ những điểm nhiễu và hình ảnh không phù hợp bằng cách xoá thủ công.
Hình 5.6 Giao diện phần mềm Leica Cyclone Register 360 [27]
Bước 5: Dựng mô hình dựa trên Point cloud thu được
- Xuất dữ liệu và nhập dữ liệu Point cloud vào các phần mềm để xây dựng mô hình BIM như Revit, Naviswork...
- Xây dựng mô hình dựa trên khoảng cách trực giao của các điểm trên bề mặt đối tượng của Point cloud và sự tương đồng về hướng của các mặt chuẩn cục bộ xung quanh Point cloud.
- Sau khi nhập dữ liệu vào phần mềm, thiết lập các đối tượng của công trình trên mô hình BIM (Hình 5.7) phù hợp với các cấu kiện của dự án dựa trên dữ liệu Point cloud và hình ảnh thu được.
Hình 5.7 Thiết lập các đối tượng của mô hình BIM trên dữ liệu Point cloud [28]
- Căn chỉnh các đối tượng của mô hình BIM với Point cloud, mỗi đối tượng của mô hình BIM được khớp với các điểm của Point cloud.
Hình 5.8 Dựng mô hình BIM dựa trên dữ liệu Point cloud thu được [29]
Bước 6: Xác định khối lượng trên mô hình đã xây dựng
- Tính toán và xuất khối lượng các công tác dựa trên các đối tượng của mô hình BIM đã xây dựng.
Hình 5.9 Sử dụng công cụ có sẵn của phần mềm để xuất bảng khối lượng từ mô hình BIM Bước 7: Đánh giá kết quả thu được từ quy trình
- Dựa vào kết quả khối lượng đã thu được ở Bước 6 so sánh và đánh giá với các