Mitä rakennuksen laserkeilaus tarkoittaa ja miten se tehdään?

Rakennuksen laserkeilaus on mittausmenetelmä, jossa lasersäde pyyhkii tilaa tai rakennetta ja tallentaa miljoonien pisteiden muodostaman kolmiulotteisen pistepilven. Tulos on tarkka digitaalinen kopio mitattavasta kohteesta, jota voidaan hyödyntää suunnittelun, korjausrakentamisen ja dokumentoinnin pohjana. Seuraavassa käymme läpi menetelmän tekniset perusteet, käytetyt laitteet, tarkkuuden ja sen, milloin laserkeilaus kannattaa valita perinteisen mittauksen sijaan.

Miten laserkeilaus toimii rakennuksessa teknisesti?

Rakennuksen laserkeilaus perustuu laserpulssin kulkuajan tai vaihesiirtymän mittaamiseen. Laite lähettää lasersäteen, joka kimpoaa rakennuksen pinnasta takaisin sensoriin. Kulkuajan perusteella laite laskee etäisyyden jokaiseen osumispisteeseen. Pyöriessään laite toistaa tämän prosessin miljoonia kertoja sekunnissa ja muodostaa tiheän pistepilven.

Yksittäinen keilausasema kattaa ympäröivän tilan kaikista suunnista. Kun keilauksia tehdään useammasta asemapisteestä, pistepilvet rekisteröidään eli yhdistetään yhteiseen koordinaatistoon joko kohdepisteiden, luonnollisten pintojen tai GNSS-paikannuksen avulla. Lopputuloksena syntyy yhtenäinen, mittatarkka kolmiulotteinen malli koko rakennuksesta tai sen valitusta osasta. Mallia voidaan tarkastella, mitata ja hyödyntää suoraan suunnitteluohjelmistoissa.

Mitä laitteita ja ohjelmistoja rakennuksen laserkeilauksessa käytetään?

Rakennuksen laserkeilauksessa käytetään maastolaserkeilainta, joka on jalustalle asennettava pyörivä skanneri. Yleisimpiä laitevalmistajia ovat Leica, Faro ja Trimble. Laitteet eroavat kantaman, tarkkuuden ja skannausnopeuden osalta, ja sopivan laitteen valinta riippuu kohteen koosta ja vaadittavasta tarkkuudesta.

Pistepilven käsittelyyn käytetään erikoistuneita ohjelmistoja, kuten Leica Cyclone, Autodesk ReCap tai Faro Scene. Näillä ohjelmistoilla pistepilvet puhdistetaan, rekisteröidään ja viedään eteenpäin suunnitteluympäristöihin. Tietomallinnuksessa hyödynnetään AutoCAD-, Revit- tai ArchiCAD-ohjelmistoja, joihin pistepilvi tuodaan pohjaksi 2D-piirustuksille tai 3D-inventointimalleille. Mitta tuottaa aineistoja näissä kaikissa ympäristöissä ja toimittaa tulokset myös avoimessa IFC-muodossa.

Mihin rakennuksen laserkeilausta käytetään käytännössä?

Rakennuksen laserkeilausta käytetään erityisesti korjausrakentamisen suunnitteluun, olemassa olevien rakenteiden dokumentointiin ja tietomallin pohjaksi. Menetelmä soveltuu myös pinta-alamittauksiin, julkisivujen mittaukseen sekä rakennuksen sijoittamiseen koordinaatistoon.

Tyypillisiä käyttökohteita ovat:

• Ajantasapiirustukset vanhoista rakennuksista, joista ei ole kattavia tai luotettavia alkuperäispiirustuksia
• 3D-tietomallit korjaus- ja muutossuunnittelun pohjaksi
• Julkisivujen, lattiakorkojen ja rakenteiden mittaukset
• Pinta-alamittaukset SFS 5139 -standardin mukaisesti kiinteistökauppaa varten
• Tontin pintavaaitus ja asemapiirustus
• Rakennuksen sijoittaminen kunnan tai kaupungin koordinaatistoon

Pistepilvestä voidaan tuottaa myös kevyemmät TruView-pyörähdyskuvapilvet, joiden avulla suunnittelija pääsee virtuaalisesti liikkumaan keilatussa tilassa ja poimimaan korkoja sekä yksinkertaisia mittoja ilman raskasta pistepilviohjelmistoa.

Kuinka tarkka rakennuksen laserkeilaus on?

Laadukas maastolaserkeilain saavuttaa pistemäisen mittaustarkkuuden tyypillisesti muutamasta millimetristä noin senttimetriin kohteen etäisyydestä ja olosuhteista riippuen. Rekisteröinnin jälkeen koko pistepilven paikannustarkkuus on yleensä muutamia millimetrejä, kun mittaus on suunniteltu ja toteutettu huolellisesti.

Käytännön tarkkuuteen vaikuttavat laitteen ominaisuudet, keilausasemien lukumäärä ja sijoittelu, käytetyt rekisteröintimenetelmät sekä kohteen pintamateriaalit. Tummat, läpikuultavat tai voimakkaasti heijastavat pinnat voivat heikentää mittaustulosta paikallisesti. Ammattimaisesti toteutetussa mittauksessa lopputulos vastaa tyypillisesti rakennussuunnittelun ja tietomallinnuksen vaatimuksia.

Milloin kannattaa valita laserkeilaus perinteisen mittauksen sijaan?

Laserkeilaus on perusteltua silloin, kun kohde on geometrisesti monimutkainen, mitattava alue on laaja tai suunnittelun pohjaksi tarvitaan kattava 3D-aineisto. Perinteinen takymetrimittaus puolestaan sopii parhaiten yksinkertaisiin pisteiden tai linjojen mittauksiin, joissa koko tilan dokumentointi ei ole tarpeen.

Laserkeilaus kannattaa valita erityisesti seuraavissa tilanteissa:

• Vanhassa rakennuksessa ei ole ajantasaisia piirustuksia ja koko tilakokonaisuus on dokumentoitava
• Korjaussuunnittelua varten tarvitaan tarkka 3D-tietomalli tai inventointimalli
• Kohteessa on paljon yksityiskohtia, kaivojen sijainteja, epäsäännöllisiä muotoja tai vaikeapääsyisiä rakenteita
• Mittausaika kohteessa on rajattu ja tiedonkeruu on tehtävä nopeasti
• Aineistoa tarvitaan useampaan tarkoitukseen, kuten 2D-piirustuksiin ja 3D-malliin

Kun mittaustarve on selkeästi rajattu, esimerkiksi yksittäisen rakennuksen sijoittaminen koordinaatistoon tai pinta-alamittaus, takymetrimittaus voi olla riittävä ja kustannustehokas vaihtoehto. Menetelmän valinta kannattaa aina arvioida hankekohtaisesti yhdessä mittausasiantuntijan kanssa.

Rakennuksen laserkeilaus on vaativa mittaustehtävä, jossa laitteiston laatu, mittaussuunnitelma ja aineiston jälkikäsittely ratkaisevat lopputuloksen käyttökelpoisuuden. Mitta toteuttaa talo- ja kiinteistömittauksia ammattitaitoisella henkilöstöllä ja nykyaikaisella kalustolla, ja toimittaa aineiston suoraan tilaajan suunnitteluympäristöön sovitussa formaatissa. Tutustu Mitan monipuolisiin mittauspalveluihin ja löydä hankkeeseesi sopiva ratkaisu.