Laserové metody pro informační modelování staveb a možnosti využití BIM

Martina Hulanová

Doctoral thesis

Laser scanning methods for building information modeling and the possibillity of using BIM

Abstract:

Tato disertační práce se zaměřuje na porovnání různých způsobů a následného využití laserového skenování pro informační modelování staveb (BIM) s cílem optimalizovat procesy plánování, návrhu, výstavby a údržby stavebních objektů. Laserové skenování je proces, který je určen ke sběru dat nejen v geodézii, a jeho rozvoj jde velmi rychle dopředu. Nabízí přesné a komplexní získávání prostorových dat, která jsou klíčová pro vytváření detailních a přesných 3D modelů staveb. Práce se zaměřuje na několik hlavních oblastí. První část zkoumá technologické aspekty laserových metod, včetně principů terestrického laserového skenování a mobilního skenování (SLAM), a posuzuje jejich schopnost zachycení geodetických a geometrických informací a zpracování jednotlivých metod. Pro svůj výzkum byly vybrány dva různé skenery pro každou metodu. Druhá část se věnuje integraci laserových dat do procesů BIM, analyzuje stávající metody a navrhuje inovativní přístupy ke spojení těchto dvou klíčových technologií. V závěrečné části disertační práce jsou zkoumány možnosti využití BIM ve stavebním průmyslu a identifikuje přínosy, které laserové metody mohou přinést v kontextu BIM. Důraz je kladen na optimalizaci procesů plánování, projektování, výstavby a údržby, s důrazem na zvýšení efektivity, snížení nákladů a minimalizaci rizik. Jsou zde vyhodnoceny výsledky implementace laserových metod do BIM ve stavebním průmyslu a zamýšlí se také očekávané budoucí trendy a vývoj v oblasti laserových technologií a BIM, a jak mohou tyto trendy formovat budoucnost stavebního průmyslu. Tato disertační práce přispívá k hlubšímu porozumění synergického vztahu mezi laserovými metodami a BIM, přináší nové poznatky a navrhuje směry pro další výzkum v oblasti efektivního využívání těchto technologií pro pokročilé informační modelování staveb.

Abstract:

The purpose of this thesis is to compare different methods of laser scanning and their use in building information modeling (BIM) with the aim of optimising the planning, design, construction and maintenance processes of building and constructions. Laser scanning is a rapidly advancing process with many potential applications including but not limited to geodesy. It offers accurate and comprehensive collection of spatial data, which is essential in the creation of detailed and accurate 3D models of buildings. This study was designed to achieve two main objectives. The first objective is to examine the technological aspects of different laser scanning methods, specifically terrestrial laser scanning and mobile scanning (SLAM), in order to assess their ability to capture geodetic and geometric information and the processing of each method. The second objective is to analyse existing BIM methods and explore opportunities to integrate laser scanning data into BIM processes. The final part of the dissertation examines the possibilities of using BIM in the construction industry and identifies the benefits that laser methods can bring in the context of BIM. Emphasis is placed on optimizing the processes of planning, design, construction and maintenance, with a focus on increasing efficiency, reducing costs and minimizing risks. The results of the implementation of laser methods into BIM in the construction industry are evaluated, and the expected future trends and developments in the field of laser technology and BIM are also considered, and how these trends may shape the future of the construction industry. This dissertation contributes to a deeper understanding of the synergistic relationship between laser methods and BIM, brings new knowledge and suggests directions for further research in the field of effective use of these technologies for advanced building information modeling.

Keywords

Laserové skenování, mračno bodů, SLAM, BIM, automatizace, informační modelování

Keywords

Laser scanning, point cloud, SLAM, BIM, automation, information modeling

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 1. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Pavel Černota

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Geodézie a kartografie / Důlní měřictví a geodézie