Diepenbeek, kerstvakantie 2016. Eén PXL-docent, vier studenten en twee experts van de firma N² ’t kwadraat breken binnen in de gesloten PXL-Tech-campus. Hun missie: een totale 3D-scan van het gebouw, een innovatieve technologie die alles in zich heeft om de toekomst van onze bouw mee te bepalen.
Tussen Kerstmis en Nieuwjaar was de PXL-Tech-campus in Diepenbeek officieel gesloten. Het ideale moment dus om ‘PXL Breekt Uit’ eenmalig om te dopen tot ‘PXL Breekt In’ en het gebouw in alle rust van naadje tot draadje door te lichten met een 3D-scan. Het expertisecentrum PXL Bouw en Energie vroeg en kreeg de gewaardeerde ondersteuning van N² ’t kwadraat, een gespecialiseerd 3D-teken en –studiebureau (zaakvoerder Nic Kerkhof) uit het West-Vlaamse Rollegem-Kapelle. Verder werden ook vier PXL-studenten bouw en elektromechanica bereid gevonden om drie dagen van hun kerstvakantie op te offeren en mee ondergedompeld te worden in deze vernieuwende technologie, die heel wat opportuniteiten biedt voor de bouwsector van de toekomst.
Wat is 3D-scanning?
3D-laserscannen is een methode waarbij alle punten in de omgeving die zichtbaar zijn voor het scanapparaat, opgemeten worden. Een scanapparaat wordt in een ruimte geplaatst en met een laserstraal worden de afstanden tot elk punt gemeten.
De scanner die gebruikt werd tijdens de meting van het PXL-Tech-gebouw, is een FARO Focus 3D X130.
Hoe verloopt een 3D-scanning van een gebouw?
Om van een gebouw een volledige puntenwolk te maken, moet het scanapparaat op verschillende posities een scan uitvoeren. De posities van de scanner worden gekozen om met zo weinig mogelijk scans zo veel mogelijk contouren van een ruimte te bevatten. In lege, rechte ruimtes is dit eenvoudig en kan aan de hand van 2 scans al bijna alles in kaart gebracht worden. Voor ruimtes met een moeilijkere geometrie (veel hoekjes en kantjes, ronde muren enz.) of ruimtes waar veel voorwerpen in staan, zijn er meer scans nodig. Zo zullen voor een nauwkeurige opmeting van een aula ongeveer 5 scans nodig zijn.
Iedere scan genereert een puntenwolk: de posities van de contouren van een ruimte. De punten waar de scanner geplaatst wordt (zie de cijfers op het plan), worden gegroepeerd en opgedeeld in clusters (zie de kleuren op het plan). De clusters worden achteraf via specifieke software aan elkaar gekoppeld tot één globale puntenwolk van het gebouw.
Voor de scanning van het PXL-Tech-gebouw werden ongeveer 600 meetlocaties gebruikt. Zowel binnen- als buitenscans werden uitgevoerd. Binnen werden de scans in grijswaarden gedaan, buiten in kleur. Iedere meetpositie genereert ook een foto (binnen dus grijswaarden, buiten in kleur).
Targets
Soms kan de software problemen hebben om de puntenwolken automatisch te koppelen. Dat was bij de scanning van het PXL-Tech-gebouw het geval voor de gebogen lokalen. Om dit probleem op te lossen, kan je gebruikmaken van ‘targets’. Dat zijn grote, witte, gekalibreerde bollen die in de ruimte geplaatst worden om de koppeling te vergemakkelijken. Ze worden ook gebruikt om van de ene verdieping naar de andere te gaan.
Scan to BIM
Nadat de scanning is uitgevoerd, wordt de puntenwolk van het hele gebouw aangemaakt en opgekuist. Daarna kan een BIM-modelaangemaakt worden, een Building Information Model dat alle relevante informatie over een gebouw (o.m. leidingen, toevoerkanalen, gebruikte materialen) in één digitaal model samenbrengt. Ook dat zal Nic Kerkhof van de firma N² ’t kwadraatuitvoeren, in nauwe samenwerking met het expertisecentrum PXL Bouw en Energie. Het eindresultaat – waarover in een volgend artikel meer – is een BIM-model van het PXL-Tech-gebouw waarmee verder geëxperimenteerd kan worden.
Nut van dit project?
Virtueel bouwen is de toekomst. Zo zullen meerdere partijen van het resultaat van deze opdracht gebruik kunnen maken:
1. Het BIM-model kan achteraf gebruikt worden door de studenten. Voor de opleidingsonderdelen die BIM bevatten kan er een voorbeeld gebruikt worden dat de studenten zeer goed kennen of makkelijk kunnen bekijken (real-life case), zowel voor alle constructieonderdelen (bouw) als voor de gebruikte technieken (elektromechanica). Het BIM-model wordt door Nic Kerkhof tot op een bepaald niveau uitgewerkt, zodat studenten dit kunnen verrijken met gedetailleerdere informatie over het gebouw. PXL-Tech is op die manier een ‘living lab’ voor studenten en onderzoekers.
2. Het expertisecentrum PXL Bouw en Energie krijgt inzage in de werkmethodiek (van puntenwolk naar een intelligent BIM-model) en vergroot zo zijn kennis over deze innovatieve werkmethode. In een latere fase kan het expertisecentrum bekijken in welke mate virtual reality ingezet kan worden door gebruik te maken van het BIM-model.
3. Ook voor de campusdienst biedt het aangeleverde model een meerwaarde. Samen met het expertisecentrum PXL Bouw en Energie zal bekeken worden hoe het onderhoud en beheer van de campus verbeterd kan worden door gebruik te maken van het virtueel model van het PXL-Tech-gebouw. Ook voor mogelijke verbouwingen of herinrichtingen kan er gemakkelijk gekeken worden naar de huidige situatie (constructie en technieken) en hierop verdergewerkt worden.
Wordt ongetwijfeld vervolgd…
Meer info? wesley.ceulemans@pxl.be / +32 11 77 54 18
