Infobase de ingeniería de plantas · Capítulo 13 de 15
Levantamiento de instalaciones existentes con escaneo láser
Las remodelaciones y ampliaciones de plantas existentes se planifican con mayor seguridad sobre un levantamiento actualizado. Un escáner láser 3D captura en pocos minutos millones de puntos con coordenadas. A partir de muchas estaciones se genera una nube de puntos que, en CAD, sirve como base de diseño, para la detección de interferencias y para el modelado. Lo decisivo es planificar el proyecto de escaneo ya con vistas al procesamiento posterior en CAD.
Resumen
Flujo de trabajo
| Paso | Contenido | Herramienta |
|---|---|---|
| 1 Escanear | Elija las posiciones del escáner de modo que las zonas capturadas se superpongan aprox. un 40 %; coloque marcadores de referencia. | p. ej., FARO Focus |
| 2 Registrar | Importar los escaneos, eliminar los defectuosos, registrar automáticamente y unir manualmente los huecos mediante puntos de referencia en vistas contiguas. | Autodesk ReCap |
| 3 Alinear | Adoptar el punto cero de la planta y la orientación del plano (eje X) del plano de situación o de implantación. | ReCap |
| 4 Estructurar | Nombrar y asignar zonas: cajas delimitadoras para máquinas, planos para muros, tuberías, equipos. Exportar las zonas por separado. | ReCap |
| 5 Reconocer | Convertir la nube de puntos en objetos: tubos, vigas de acero, conductos de ventilación y canaletas de cables, muros. | AutoCAD / Plant 3D, EdgeWise |
| 6 Integrar | Combinar la nube de puntos o la malla con el modelo de diseño, verificar interferencias, derivar isométricos y planos. | Plant 3D, Navisworks |
Métodos y equipos
Las instalaciones existentes pueden capturarse de distintas maneras: escaneo láser terrestre desde estaciones fijas, captura móvil desde un vehículo en marcha, vuelo con dron y fotogrametría. En la ingeniería de plantas y de tuberías, el escaneo láser terrestre es el estándar por su precisión y densidad.
Un escáner como el FARO Focus pesa aprox. 5 kg y cuenta con un equipamiento multisensor: compensador biaxial (nivela cada escaneo, precisión 0,015°, rango ±5°), sensor de altura (barómetro), brújula, GPS y WLAN para el control remoto. Con cámara, tarjeta SD y batería funciona sin depender de la red eléctrica. EdgeWise y ReCap procesan escaneos de todos los fabricantes habituales (FARO, Leica, Z+F, Trimble, Topcon); el formato de intercambio es E57.
Planificar un proyecto de escaneo
Si se parte de planos existentes, el esfuerzo suele subestimarse. Vale la pena una visita en sitio antes de la oferta:
| Estado de planificación | Escaneos |
|---|---|
| Estimación aproximada según planos existentes | aprox. 160 |
| Planificación tras visita en sitio | aprox. 330 |
| Ejecutado realmente | 386 |
Ejemplo de un proyecto de A. Seitz Ingenieur GmbH.
Resolución, duración del escaneo y distancia entre puntos (FARO Focus serie X)
La resolución depende de la distancia a los objetos y a los marcadores de referencia. La distancia entre puntos aumenta linealmente con la distancia.
| Perfil | Resolución | Puntos | Calidad | Duración | Distancia entre puntos a 10 m | a 20 m | a 50 m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Interior hasta 10 m | 1/8 | 10,9 mill. | 3x | 5 min | 12,3 mm | 24,5 mm | 61,4 mm |
| Interior desde 10 m / exterior hasta 20 m | 1/5 | 28 mill. | 4x | 8:40 min | 7,7 mm | 15,3 mm | 38,4 mm |
| Exterior desde 20 m, grandes distancias | 1/4 | 43,7 mill. | 4x | 11:15 min | 6,1 mm | 12,3 mm | 30,7 mm |
| Objeto HD | 1/2 | 174,8 mill. | 6x | 1:58 h | 3,1 mm | 6,1 mm | 15,3 mm |
Reglas al escanear
Posiciones
- Las zonas capturadas se superponen aprox. un 40 %
- Coloque los marcadores de referencia a diferentes alturas y distancias
- Desde cada posición, 3 marcadores anteriores y 3 nuevos visibles (utilice también superficies)
- Evite sombras de escaneo: capture los objetos desde más de 2 posiciones
- Entre plantas: varios escaneos en la escalera
Para el uso en CAD
- Capture siempre un local completo: nada de «esta zona no la necesitamos»
- Escanee los objetos por todos sus lados
- Puertas y portones con 3 posiciones: interior, umbral, exterior; así se pueden verificar los espesores de muro
- Prevea escaneos de referencia: cajas de escalera, exterior de puerta a puerta, locales de paso
- Nombre los escaneos por zonas ya durante la captura
Entorno
- Temperatura de trabajo del escáner 5–50 °C; el viento enfría adicionalmente: los escaneos exteriores no tienen sentido en todas las estaciones del año
- Los accionamientos magnéticos y la corriente de alta intensidad pueden perturbar el escaneo (brújula, sensores)
- Los objetos en movimiento y las personas generan puntos parásitos que luego deben limpiarse
Registro, punto cero y estructura
En Autodesk ReCap se crea un proyecto y se importan y revisan los escaneos. Se eliminan los escaneos defectuosos; a continuación ReCap registra automáticamente; donde esto no funciona, los escaneos se unen manualmente mediante puntos de referencia comunes en vistas contiguas.
- Ajuste el punto cero de la planta y el eje X al plano de situación o de implantación existente. En plantas grandes puede ser conveniente un punto cero por subplanta.
- Refleje la estructura de los nombres de escaneo en ReCap y asigne zonas (muros, tuberías, equipos).
- Exportar zonas: proporcione zonas individuales como nube de puntos propia: menor volumen de datos, utilizable también en computadoras más sencillas.
- Malla (mesh): las versiones actuales de ReCap generan localmente una malla a partir del escaneo, que se limpia y clasifica en el editor de mallas y se exporta, p. ej., a Navisworks.
De la nube de puntos al modelo CAD
En el administrador de nubes de puntos de AutoCAD se adjunta la nube de puntos; AutoCAD y Plant 3D incluyen herramientas de reconocimiento para tubos, vigas de acero, conductos de ventilación, canaletas de cables y muros. A menudo no es necesario modelarlo todo: las conexiones pueden colocarse como puntos de conexión directamente en la nube de puntos y conectarse a ellas nuevas líneas.
Reconocimiento automático con EdgeWise
ClearEdge3D EdgeWise genera objetos de forma ampliamente automática a partir de escaneos registrados. Según el fabricante, reconoce automáticamente hasta el 85 % de los tubos y recipientes y reduce el esfuerzo de modelado en un 50–75 %. Componentes como válvulas, bridas, reducciones, codos y piezas en T se colocan con la dimensión correcta controlados por la especificación de tubería, y los huecos en el recorrido de la tubería se cierran automáticamente. EdgeWise también reconoce estructuras de acero, conductos de aire y muros; la exportación se realiza directamente a Plant 3D, AutoCAD, Revit, CADWorx, MicroStation y PDMS.
Valores prácticos de un proyecto con líneas aisladas:
| Paso de trabajo | Nota | Duración |
|---|---|---|
| Cargar los escaneos en ReCap, exportarlos como E57 | – | – |
| Process Scans: convertir la nube de puntos en base de datos | Reducir el valor predeterminado de la distancia entre puntos | aprox. 45 min |
| Reconocimiento de tubos | Aumentar la tolerancia: el aislamiento no es exactamente redondo | aprox. 15 min |
| Unión automática de tubos (Easy Connect) | cierra los huecos entre tubos reconocidos | – |
| Retrabajo | Extract, Edit, Connect straight/tee, Append elbow/pipe, Rotate, SmartSheet | aprox. 10 h |
| Exportación por línea | STEP, importación en Plant 3D como objetos de Plant 3D | aprox. 5 min |
| Isométrico | ISO rápido por tramo de línea | aprox. 2 min |
Ejemplos de proyectos
| Tarea | Levantamiento y procesamiento | Entrega |
|---|---|---|
| Comparar el estado de diseño con la realidad | Documentación de un edificio de 4 plantas, modelo existente de MicroStation combinado con la nube de puntos | Nube de puntos (ReCap), modelo de Navisworks |
| Renovar la documentación de planta | Documentación de una remodelación, modelado en Plant 3D con especificaciones de tubería propias | Especificaciones de tubería de Plant 3D, modelo, isométricos |
| Documentación de planta 2D | Modelo 3D con vistas y cortes derivados | Modelo de Plant 3D, modelo de Navisworks, planos en PDF |
| Capturar un puente de tuberías | Reconocimiento de las líneas con EdgeWise | Modelo de Plant 3D |
| Cambio de catalizador | Levantamiento, diseño en Plant 3D, control de ingeniería en Navisworks frente a la nube de puntos | Diseño, detección de interferencias |
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Planificamos el proyecto de escaneo pensando en su CAD, escaneamos en sitio, registramos y estructuramos la nube de puntos y, si lo desea, entregamos el modelo en Plant 3D con especificaciones de tubería, isométricos y modelo de Navisworks. Capacitación sobre diseño en instalaciones existentes, ReCap y EdgeWise a petición.
Base: conferencias técnicas y documentación de proyectos de A. Seitz Ingenieur GmbH (planificación del levantamiento, ReCap, EdgeWise, ejemplos de proyectos). Datos del fabricante de EdgeWise: ClearEdge3D.
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