Лазерное сканирование памятников архитектуры

Основная задача при реставрации, реконструкции, консервации объектов культурного наследия – сохранение исторического облика каждого архитектурного элемента постройки. Создание детальной цифровой копии объекта может гарантировать только метод лазерного сканирования.

Памятники истории и архитектуры, храмовые комплексы, церкви – каждый уникальный объект требует индивидуального комплексного подхода, выбора соответствующего оборудования для лазерного сканирования, которое позволит отметить и зафиксировать все конструктивные особенности, параметры и детали.

 

Памятники архитектуры и культурного наследия – характерные отличия метода лазерного сканирования

Стандартная геодезическая съемка, обследование с фото и видео фиксацией, обмеры имеют один существенный недостаток, – влияние человеческого фактора. Сейчас, когда квалификация людей падает, а старое поколение уходит, только 3D сканирование позволяет быть уверенным в результате, так как оценить качество работы можно практически сразу, вращая 3D модель на комьютере.

С какими проблемами сталкиваются реставраторы, собственники зданий и сооружений, относящихся к архитектурному наследию, при подготовке объекта к любым видам реставрационных, ремонтных работ:

• утеряна или отсутствует техническая строительная документация на церкви, памятники архитектуры, качество, параметры чертежей не соответствует уровню проектных требований для составления плана, расчета сметы восстановительных работ;
• необходима детализация в высоком разрешении отдельных элементов внутреннего декора, деталей фасада – фресок, арок, лепки, мозаики с сохранением палитры цвета и оттенка, фактуры материала;
• отсутствует возможность зафиксировать взаимное расположение объектов, которые отправляются на реставрацию вне здания;
• нет технических седств для отображения параметров архитектурных деталей в труднодоступных местах – криволинейных конструкций, способа фиксации элементов декора на высоте;
• нет детальных повреждений конструкций постройки, вызванных природными, климатическими факторами, временным фактором.

Храмы, памятники архитектуры, комплексы, малые архитектурные формы (беседки, мостики, балюстрады, постаменты статуй) – для каждого объекта необходимо составить план работ по лазерному сканированию, обеспечивающий получение полного объема информации.

Исторически значимые объекты – целевое обследование методом лазерного сканирования

Облако точек - результат изысканий методом лазерного санирования, которое ориентируются на конкретные цели, для обследования объекта.

3D модель – один из видов работ, который выполняется по облаку точек. Для сканирования таких крупных объектов как соборы нужны специальные дальнобойные сканеры, чтобы оцифровать фрагменты убранства, отделки, деталей декора фасада.

Консервация объекта

Здание является памятником архитектуры, но его реконструкция, реставрация  иногда откладывается – собственнику важно зафиксировать настоящее состояние постройки на данный момент времени. Фиксация параметров здания при консервации памятников архитектуры предполагает построение визуальной копии постройки с послойной детализацией параметров на момент обследования:

• состояние фундамента, перекрытий, кровли с фиксацией разрушений, деформаций;
• обследование целостности, состава материалов оконных, дверных проемов, элементов декора из дерева, гипса, цемента, стекла;
• определение структурного состава внутренней и внешней отделки с составлением перечня характеристик материала (штукатурка, краска, лак);
• составление перечня параметров отделки с указанием времени выполнения работы на памятник архитектуры.

Выполнение работы путем лазерного сканирования позволит создать точную 3D копию здания, которую можно в последствии наполнить вышеперечисленной информацией, что в свою очередь обеспечит сохранение памятников архитектуры при консервации объекта, гарантирует эксплуатирующей организации, собственнику официальное документальное подтверждение параметров постройки при передаче объекта на баланс.

 

Производство обмерных чертежей внутреннего убранства и декора

Построение объемной модели помещений с указанием точных размеров каждой детали, послойной визуализацией элементов отделки, декора, конструктивных архитектурных элементов значительно упрощает разработку технического задания по реставрации объектов культурного наследия.

Лазерное сканирование обеспечивает качественное, профессиональное, точное восстановление памятников архитектуры:

• восстановить по архивным эскизам (путем сравнительного анализа) утерянные, разрушенные, поврежденные элементы декора;
• выполнить в высоком разрешении (с точностью до миллиметра) обмерные чертежи иконостасов, для качественной реставрации, создания копий.

Дизайнеры и реставраторы при помощи объемной модели имеют возможность разработать качественную презентацию объекта для потенциальных инвесторов.

Программное моделирование позволяет создать эффект присутствия, провести экскурсии по каждому помещению здания до и после выполнения реставрационных работ.

Лазерное сканирование незаменимо при обмере деталей сложной архитектуры, скульптурных элементов, композиций. Только объемная визуализация, чертеж с большим количеством данных координат точек сечения позволяет максимально точно восстановить любой объект в мельчайших деталях.

Архитектурные обмеры лазерным сканером

Реконструкция памятников архитектуры требует применения нескольких методов изысканий, в которых лазерное сканирование обычно используется комплексно с другими методами геодезических работ. Для каждого здания набор исследований подбирается индивидуально:

• стандартные обмеры с разработкой базовой проектно-строительной документации (планами, чертежами);
• инженерная геодезия – определение линейных, угловых точек, перпендикуляров, фиксацией створов);
• применение нивелирования;
• лазерное сканирование с привязкой к местности для определения местоположения объекта в городской застройке;
• геодезия с привязкой к реперным точкам;
• фотограмметрия при помощи БПЛА;
• сканирование объекта ручным трехмерным лазерным сканером для фиксации мелких и сложных элементов таких как лепнина, барельефы, розетки и т.д.;
• мобильное лазерное сканирование зданий при помощи SLAM алгоритма;
• GPS-измерения.

Лазерное сканирование и построение 3D модели объектов исторического наследия обеспечивает эффективную совместную работу дизайнеров и проектировщиков. Есть возможность привлечения узкопрофильных специалистов из любой точки мира для совместной работы над одним проектом.

В А-ЭКСПЕРТ, выполняющей лазерное сканирование для строительных, реставрационных работ есть допуск на обследование памятников архитектуры.

Данные виды исследований выполняются профильными специалистами, компетентными в конкретной области исторических, художественных, искусствоведческих, инженерно-строительных, геодезических знаний.