Escaneo láser 3D en BIM

El proceso BIM tiene como objetivo crear modelos virtuales 3D precisos de todas las disciplinas para lograr una ejecución exitosa en obra. Sin embargo, en proyectos de restauración, renovación, ampliación o conservación del patrimonio, los planos «as-built» (tal como construido) son considerados fundamentales como punto de partida. Si estos no están disponibles, o en caso de que sean engañosos o estén desactualizados, medir manualmente estos sitios sería una tarea laboriosa, lenta y propensa a errores. Pero ahora, podemos respirar aliviados, ya que el escaneo láser 3D se presenta como una alternativa que permite superar esta situación desafiante.

Entonces… ¿Qué es el escaneo láser 3D?

El escaneo láser 3D implica el uso de láseres para capturar datos espaciales tridimensionales en forma de una nube de puntos compuesta por coordenadas 3D. Es una técnica popular para recopilar datos de superficies de un espacio físico, objetos, edificios, etc., con una medición precisa y a alta velocidad.

¿Cómo funciona un escáner 3D?

Los escáneres 3D utilizan láseres que toman múltiples capturas de un objeto o sitio desde la ubicación donde se colocan. Estas capturas luego se fusionan en un modelo 3D, una copia tridimensional exacta del objeto, que se puede rotar y visualizar desde diferentes ángulos en la computadora. El sistema de escaneo láser, una vez colocado, emite ondas de luz que viajan cierta distancia, impactan contra una superficie u objeto sólido y luego regresan al sensor. El sensor calcula la distancia recorrida por el haz de luz, la cual es procesada y convertida en datos conocidos como nube de puntos. Estos datos se componen de millones de mediciones, formando así una representación digital y virtual de los objetos y superficies escaneadas.

El proceso de escaneo puede realizarse de las siguientes formas:

• Escaneo por tiempo de vuelo (Time-of-Flight): Mide la distancia entre los ángulos horizontales y verticales en cada posición. La cabeza del escáner se mueve para ocupar todas las posiciones de la cuadrícula.
• Escaneo basado en fase (Phase-based): El escáner mide el cambio de fase de la energía láser reflejada para calcular distancias.
• Escaneos de 360 grados: Medición completa en todas las direcciones.
• Triangulación: Método utilizado para escaneos de corto alcance (0,5-2 m), capturando datos con una precisión a nivel micrométrico. Se usa habitualmente para escanear detalles finos de un objeto.

Algunas empresas proveedoras de escáneres láser 3D son:

• Lighthouse
• Riegl
• Trimble
• Leica
• Topcon, entre otras.

¿Cuáles son las etapas del proceso de escaneo?

1. Identificación de la información necesaria para el proyecto
2. Planificación del escaneo a realizar
3. Escaneo del sitio o edificio
4. Recolección de datos
5. Uso de los datos en el proceso BIM para la modelación 3D

En resumen: Pasos del proceso de escaneo para BIM

Algunos formatos en los que se recopilan los datos escaneados: .fls, .the, .rds, .pm, .ptx, .pcg, .zfs, .xyz, entre otros.

¿Cómo se relacionan BIM y Scan to BIM?

Building Information Modeling (BIM) es el proceso de crear representaciones digitales de las características funcionales y físicas de espacios e instalaciones. BIM es esencial para la industria AEC, ya que permite abordar los proyectos con un mayor nivel de visión y previsibilidad.

Cuando un proyecto involucra un sitio preexistente, la captura de la realidad del entorno tal como está construido proporciona a diseñadores y arquitectos la información más crucial sobre el modelo.

Por lo tanto, Scan to BIM se puede definir como la captura digital de un espacio físico o instalación mediante escaneo láser 3D, lo que contribuye a la creación temprana y al desarrollo y mantenimiento de un modelo BIM virtual.

¿El escaneo láser 3D está destinado solo para conservación de monumentos históricos y renovaciones?

La respuesta es un rotundo no. El escaneo láser 3D también puede utilizarse en proyectos de construcción nueva. Ayuda a los ingenieros a inspeccionar el sitio, generar un modelo e incorporar los cambios necesarios antes de que comience la fase de desarrollo. En proyectos existentes, puede usarse para documentar el entorno y las estructuras adyacentes antes de la demolición. Así, el escaneo láser puede emplearse en obras nuevas para facilitar el proceso BIM.

El escáner láser 3D puede capturar tanto el exterior como el interior de una edificación, incluyendo instalaciones ocultas como sistemas mecánicos, eléctricos, de fontanería y contra incendios. Por lo tanto, escanear estos componentes permite una documentación precisa de tuberías, HVAC, acero estructural, pisos y varillas de refuerzo en las losas de hormigón a lo largo de todo el edificio.

¿Cuáles son los beneficios del escaneo láser 3D?

• Recolección rápida y de calidad de datos: Es el método más rápido, ya que los escáneres láser pueden capturar millones de puntos de datos en segundos, reduciendo retrasos y la necesidad de recursos humanos.
• Maximiza la eficiencia: Reduce el error humano al eliminar la intervención manual en el escaneo, aumentando así la eficiencia.
• Reduce riesgos para la salud y seguridad, y permite explorar áreas inaccesibles: Los topógrafos pueden mantenerse seguros al recopilar información de lugares peligrosos o difíciles de alcanzar sin exponerse a riesgos. Además, se pueden obtener datos de zonas que antes eran inaccesibles.
• Se pueden crear modelos 3D detallados a partir de los datos escaneados: El mayor beneficio del escaneo láser es que los datos obtenidos permiten generar modelos BIM 3D en los que se pueden realizar análisis, simulaciones, recorridos virtuales, etc.
• Acelera la toma de decisiones: Facilita una toma de decisiones más rápida y la modificación de proyectos. Mejora la transparencia, colaboración y comunicación efectiva entre las partes interesadas y los miembros del equipo.
• Reduce costos innecesarios y retrabajos: Disminuir los retrabajos reduce el costo de construcción y ayuda a mantener los plazos del proyecto. Conocer los materiales necesarios y sus costes reales permite ahorrar significativamente.

Por tanto, el escaneo láser 3D puede aportar un gran valor al proceso BIM. Está ganando popularidad en la industria AEC. Además, el uso intensivo de la tecnología de nube de puntos por parte de los profesionales del sector está optimizando el proceso BIM y obteniendo excelentes resultados. Por eso, aplicar escaneo láser 3D al BIM es una decisión acertada.

¡BIM lo hará más fácil!