Scan to BIM: quy trình từ đám mây điểm sang BIM, mức LOD, phần mềm và chi phí

Scan to BIM là gì?

Scan to BIM chuyển dữ liệu quét laser 3D kết cấu hiện có thành mô hình thông tin công trình, nơi tường, sàn, cột, ống và phần tử khác là đối tượng thông minh thay điểm. Nó cho người thiết kế, nhà thầu, quản lý cơ sở hồ sơ số hiện trạng chính xác làm cơ sở thiết kế.

Đầu vào là đám mây đã đăng ký, thường hàng triệu đến tỷ điểm thu bằng laser mặt đất hoặc di động. Đầu ra là BIM từ đám mây được dựng bằng phần mềm BIM, thường xuất chuẩn mở Industry Foundation Classes (IFC).

Bài này nói quy trình dựng, LOD, LOA, loại phần mềm, chi phí thuê. Quy trình giai đoạn xây dựng tạo hoàn công từ quét, xem hướng dẫn đi kèm scan to BIM và bản vẽ hoàn công.

Quy trình đám mây điểm sang BIM từng bước thế nào?

Dự án từ xác định phạm vi qua quét, đăng ký đến dựng, xác minh. Phần lớn thất bại do phạm vi bước đầu không rõ, không do máy quét.

1. Xác định phạm vi. Thống nhất vùng, bộ môn (kiến trúc, kết cấu, MEP), LOD mỗi loại, LOA, hệ tọa độ, bản phần mềm, sản phẩm, lý tưởng trong kế hoạch thực hiện BIM.
2. Lập khống chế. Tạo mạng bằng máy toàn đạc hoặc GNSS để mô hình trên lưới, cao độ dự án.
3. Quét. Thu mọi vùng yêu cầu, gồm khoang trần, trục kỹ thuật nếu có MEP, đủ chồng phủ đăng ký.
4. Đăng ký, kiểm. Ghép một đám mây, gắn khống chế, báo sai đăng ký.
5. Chuẩn bị đám mây. Làm sạch nhiễu, chia tầng/vùng, giảm tệp để dựng.
6. Dựng. Vẽ, khớp phần tử vào đám mây, từ lưới, cao độ đến tường, sàn, lỗ mở, kết cấu, hệ kỹ thuật.
7. Xác minh. Phân tích sai mặt mô hình với đám mây, sửa phần tử ngoài dung sai.
8. Bàn giao. Phát hành mô hình gốc, IFC, đám mây đã đăng ký, báo QA.

Đăng ký, làm sạch trình bày sâu trong hướng dẫn xử lý đám mây điểm.

Các mức LOD trong scan to BIM là gì?

LOD, mức phát triển, mô tả lượng chi tiết hình học, thông tin tin cậy phần tử chứa, từ đại diện chung LOD 100 đến biểu diễn chi tiết riêng LOD 400. Mô hình hiện trạng phần lớn quy định LOD 200–350.

Hãy cụ thể: một LOD toàn mô hình hiếm khi hợp lý. Kỹ sư thường khuyên bảng phần tử, ví dụ tường, sàn LOD 300, trần LOD 200, ống gió và ống chính trên đường kính nêu rõ LOD 300, loại hệ nhỏ.

LOA là gì, khác LOD thế nào?

LOA, mức chính xác, xác định dữ liệu đo, phần tử dựng phải khớp công trình thật đến đâu; LOD xác định chi tiết dựng bao nhiêu. Mô hình có thể chi tiết nhưng sai hoặc chính xác nhưng đơn giản, nên cần quy định cả hai.

Đặc tả LOA của Viện Tư liệu Công trình Hoa Kỳ (USIBD) dùng năm dải ở mức tin cậy 95%:

Đặc tả tách độ chính xác đo (đám mây) khỏi biểu diễn (mô hình). Thường đám mây LOA40, mô hình LOA30 vì tường dựng là mặt phẳng lý tưởng, tường thật hiếm phẳng hoặc thẳng đứng hoàn hảo.

Scan to BIM cần máy quét, phần mềm nào?

Cần laser phù hợp loại công trình, thiết bị khống chế, phần mềm đăng ký, tạo BIM; phần lớn dùng máy mặt đất, SLAM cầm tay hỗ trợ phủ nhanh.

Thiết bị thu

• Máy quét mặt đất cho kết cấu chính, phòng máy. Máy quét laser 3D mặt đất thu đến 2 triệu điểm/giây với màu HDR trong thân 4.4 kg, phù hợp nội thất, BIM hiện trạng. Hội trường lớn, bên ngoài dùng máy quét laser mặt đất tốc độ cao đến 1000 kHz, trường nhìn 360° × 282°.
• SLAM cầm tay cho hành lang, thang, khoảng rỗng, vùng bổ sung ở cấp centimét bằng máy quét laser SLAM cầm tay.
• Máy toàn đạc quét nơi quét phải trên khống chế chặt như hầm, tiếp giáp đường sắt, quan trắc kết cấu; máy toàn đạc có chức năng quét kết hợp đo toàn đạc và 3D.

Nhóm phần mềm

• Phần mềm đăng ký: theo tiêu, đám mây với đám mây, bình sai khống chế, báo QA.
• Công cụ quản lý đám mây: làm sạch, phân đoạn, giảm mật độ, đổi định dạng (E57, LAS/LAZ).
• Phần mềm tạo BIM: nền tảng dựng mô hình, liên kết đám mây.
• Plugin scan to BIM: trích bán tự động tường, ống, tiết diện thép, sàn.
• Công cụ sai lệch, kiểm mô hình: so màu mặt mô hình với đám mây.

Chuyển đám mây sang BIM hoàn toàn tự động đang cải thiện nhưng vẫn cần người giỏi diễn giải, kiểm kết quả.

Dự án scan to BIM cần sản phẩm nào?

Dự án đầy đủ giao mô hình gốc và mở, đám mây đã đăng ký, hồ sơ chứng minh chính xác. Yêu cầu trong hợp đồng:

• BIM gốc đúng phần mềm, phiên bản, có tầng, lưới, quy tắc tên rõ.
• Xuất IFC để trao đổi mở, lưu dài hạn.
• Đám mây đã đăng ký E57 hoặc LAS/LAZ, cộng bản nhẹ web/trình xem.
• Bản vẽ 2D sinh từ mô hình: mặt bằng, mặt cắt, mặt đứng.
• Báo đăng ký, khống chế có số dư, chi tiết hệ tọa độ.
• Báo sai lệch cho chênh mô hình–đám mây so LOA quy định.
• Nhật ký phạm vi, loại trừ liệt kê vùng ẩn, không tiếp cận hoặc không dựng.

Scan to BIM cũng là bước đầu đến mô hình vận hành cập nhật; bài bản sao số và thu nhận hiện trạng giải thích duy trì cập nhật.

Dịch vụ scan to BIM giá bao nhiêu?

Dịch vụ thường tính theo foot vuông hoặc mét vuông sàn, tổng tùy LOD, số bộ môn, phức tạp. Dựng từ đám mây có sẵn thường khoảng USD 0.10 đến trên USD 1.00 mỗi foot vuông (khoảng USD 1 đến 10+ mỗi m²); quét hiện trường thường riêng theo ngày hoặc diện tích.

Coi số là tham khảo; nhân công địa phương, phạm vi làm giá thay đổi đáng kể, nên so báo giá theo cùng yêu cầu văn bản.

Có nên thuê nhà cung cấp scan to BIM?

Thuê dựng khi dự án thỉnh thoảng hoặc thiếu người được đào tạo; giữ quét nội bộ nếu làm công trình hiện hữu thường xuyên vì dễ trực tiếp kiểm chất lượng thu, hiểu hiện trường. Nhiều công ty tự quét, thuê BIM dựng, nhất là phạm vi MEP lớn.

Khi chọn nhà cung cấp scan to BIM hoặc so dịch vụ đám mây sang BIM, dịch vụ chuyển scan to BIM, kiểm:

• mô hình mẫu đúng LOD cần, tốt nhất đúng loại công trình;
• có tuân LOD, LOA và cung cấp báo sai lệch không;
• phiên bản phần mềm, mẫu, thư viện family sử dụng;
• bảo mật dữ liệu, nhất là công trình nhạy cảm;
• thời gian hoàn thành, cách xử lý câu hỏi vùng đám mây không rõ.

Nhà cung cấp dịch vụ dựng BIM từ đám mây hoặc BIM 3D chung khác nhiều về chất lượng, nên thử trả phí ngắn một tầng là bước đầu hợp lý. Muốn tự thu, kỹ sư có thể đề xuất máy quét, bộ khống chế theo công trình; yêu cầu báo giá kèm diện tích tầng điển hình, LOD.

Câu hỏi thường gặp