Analoge und digitale Techniken in der Bauaufnahmeinfar.architektur.uni-weimar.de/service/drupal-infar/sites/default/... · Bauhaus-Universität Weimar Anmerkungen - Der sichtbare

Bauhaus-Universität Weimar

Analoge und digitale Techniken in der Bauaufnahme

Seid vermessen … !


Methoden der Geometrieerfassung

Tachymetrie Photogrammetrie

•Einbild-, •Mehrbild-, •Stereophotogr.

LaserscanningGPS

Handaufmaß

• klassisches ...• computergestütztes ...

CAAD-Geometriemodell

(2D...3D)

Zeichnerische Vorlagen

• Scannen & Vektorisieren• Nachzeichnen / CAD-Overlay


Verfahren

Tachymetrie: Lageplan Messnetz Grundlagen für Grundriss und Schnitt

Photogrammetrie: Ansichten/ FassadenInnenwändeFußböden

Laserscanning: Volumenmodell (z.B. Visualisierung)bes. unregelmäßige Oberflächen

Handaufmass: Detaillierung von Grundriss, Schnitt, Ansichten


Einführung Tachymetrie



Tachymeter sind Thedolite mit einer Vorrichtung zur Streckenmessung

griech. <tachys> ‚schnell‘ schnelle Punkterfassung

Zenitwinkel (Vertikalwinkel)

Horizontalwinkel

UND

Distanzmesser

mit Reflektor (Infrarot)

Reflektorlos (sichtbarer Laserstrahl)

Anwendungsgebiete

Landesvermessung

Industrielle Messtechnik

Bauwesen, Katastervermessung

Bestandsaufnahme

Grundprinzip Tachymeter



Grundprinzip Tachymeter - Distanzmessung

Messen mit Reflektor (Infrarotlaser)

Reichweite: 2-5 km

kürzeste Distanz: ~ 1,5 m

Genauigkeit: 1-5 mm

Reflektorlose Tachymeter (sichtbarer Laserstrahl)

Reichweite: bis zu 760 m

kürzeste Distanz: ~1,5 m

Genauigkeit: 3 mm (< 500 m)

5 mm (> 500 m)


Vorteile: - unmittelbarer Kontakt zum

Objekt- sichere Reflexion des

Signals

Nachteile: - Objekt muss zugänglich

sein- zwei Personen notwendig


Messen mit Reflektor

Miniprisma Rundprisma



Grundprinzip Tachymeter - Geräteaufbau


- Messen von nicht einsehbaren Punkten


Messstrategien mit Reflektor

Extrapolationsstab (Kanalmessstab)


Problem: Signalreflexion auf schräge Flächen sowie an Ecken und Kanten


Reflektorlose Messung - Probleme


Tachymeter Stative, Reflektorstäbe Reflektoren Computer Stromversorgung für

Tachymeter und Laptop .....

Preise:

Leica Builder R: ~ 5.000 €

Leica TPS 400: ~ 7.200 €

Tachymetrie

notwendige Ausrüstung

Leica Builder R Leica TPS 400


Standpunkt

Paßpunkt

Standpunkt 1

PP 1

PP 2

PP 3

Tachymetrie

Verfahren der Stationierung


Standpunkt

Paßpunkt

Standpunkt 1

PP 1

PP 2

PP 3

Standpunkt 2

Tachymetrie



Standpunkt

Paßpunkt

Standpunkt 1

PP 1

PP 2

PP 3

Standpunkt 2

PP 4

PP 5

Tachymetrie



3D-Geometriebezug von außen nach innen

Tachymetrie

Übergeordneter Bezug über Festpunktnetz


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Anlegen von Bezugspunkten – Stationierung im Gebäude

Tachymetrie


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114SP2

SP1

Tachymetrie

Freie Stationierung


Arbeiten mit 3D-Konturen

Generierung von 3D-Linien im RaumGrundlage für weitere Messungen (z.B. händisch)Ableiten von Schnitten und Ansichten

Prinzip der Geometrieerstellung

Tachymetrie

Èglise Saint-Pierre-et-Saînt-Benoit (Frankreich), Infar 2002


Arbeiten mit Schnittlinien

Generierung von 2D-Polygonlinien im dreidimensionalen Raum “2D-Schnittzeichnung” entsteht quasi vor Ort

Prinzip der Geometrieerstellung

Tachymetrie


Geometriebezogen

TachyCAD CASOB Elcovision ELTheo PowerCad SiteMaster Building TS

Bauteilbezogen

VITRUVIUS

Bsp.: TachyCAD

Bsp.: Vitruvius


Software


3D-Drahtmodell 2D-Linienzeichnungen (3D-Bezug)

Bsp.: TachyCAD

Tachymetriesysteme

Grundprinzip geometriebezogene Systeme


gesamte Daten- und

Punktverwaltung innerhalb

der CAD-Zeichnung

Ausgleichung von

Messfehlern bei der

Gerätestationierung

Bsp.: TachyCAD

Tachymetriesysteme

geometriebezogene Systeme


CAD-Anbindung

- an Stelle der Maus oder Tastatur wird der Tachymeter als 3D-Maus innerhalb der normalen CAD Befehle genutzt

- volle CAD Funktionalitäten, vor allem Zeichen- und Konstruktionshilfen verfügbar

Bsp.: TachyCAD

Tachymetriesysteme



durch geometriebezogenes Konzept

lassen sich beliebige Formen erfassen

nützliche Hilfsfunktionen integriert

Erfassung von ergänzenden nicht-

geometrischen Informationen

grundsätzlich nicht vorgesehen

Tachymetriesysteme


http://www.vitruvius.de/software/vitas-simulation.html


Bauaufnahme - Beispiel


1. Standpunkt

- Tachymeter außen aufstellen, vom Standpunkt sollte möglichst viel Gebäudegeometrie sichtbar sein.

- AutoCAD: „Neuer Standpunkt“ und „keine Stationierung“ wählen

- Paßpunkte für nächsten Standort definieren (Sichtachsen zu den neuen Standpunkten prüfen. Möglichst auch Paßpunkte etwas entfernt vom Gebäude anlegen, auf die man sich später von innen beziehen kann.)


Folgende Standpunkte

- zum Stationieren des Tachymeters werden 3 Paßpunkte benötigt

- „Freie Stationierung“ wählen

- Paßpunkte einmessen (Genauigkeit laut Anzeige prüfen)


Strukturierung der Datei

- Sämtliche Daten werden dreidimensional aufgenommen und in eine AutoCAD-Datei gezeichnet

- Eine Strukturierung der Datei ist zwingend nötig, da sonst die Auswertung der aufgemessenen Daten sehr aufwendig wird

- Unterteilung in Geschosse, Fassade, Außenraum

- Weitere Unterteilung nach Bauteilen (geschnittene Wand, Ansichtskanten, Fenster, Türen etc,)

- Je nach Standort können die anderen Geschosse ausgeblendet werden. Dadurch bleibt die Bearbeitung übersichtlich, bei Bedarf können jedoch schnell die anderen Geschosse eingeblendet werden, um z.B. Überprüfung der Lagebeziehungen vorzunehmen


Auswertung

- Das Erstellen der Grundrisse ist mit wenig Arbeit verbunden: nur der Layer „Wand-geschnitten“ des zu bearbeitenden Geschosses bleibt aktiv. Die Zeichnung wird „geplättet“ (Die Z-Koordinate wird auf 0 gesetzt). Sämtliche Linien der Wände werden gedehnt, Türen und Fenster werden eingestutzt. Decken- und Fußbodenansichten werden übernommen.

- Das Erstellen der Schnitte ist zeitlich aufwendiger: auf Grundlage der Grundrisse werden die Schnitte auf der gewünschten Achse konstruiert. Vor Ort werden jeweils in Quer- und Längsrichtung am Boden und an der Decke Höhenpunkte gemessen, die als Höhenbezug dienen. Gestalteten Decken (Gewölbe, Stuckspiegel, Unterzüge etc.) werden komplett aufgemessen.

- Eine rein tachymetrische Bauaufnahme ist nicht sinnvoll – Details werden händisch aufgemessen und ergänzt.


Anmerkungen

- Der sichtbare Laser sollte nur bei Bedarf eingeschaltet werden, er verbraucht sehr viel Strom.

-Die Ladezeiten der Akkus beträgt ca. drei Stunden. Bei Messungen mit eingeschaltetem Laser und vielen Meßpunkten ist der Akku nach zwei Stunden leer. Jeweils ein Akku sollte im Ladegerät liegen, um kontinuierlich messen zu können.

- Das Objektiv des Tachymeters ist extrem lichtschwach, d.h. die Paßpunkte sollten immer an gut durch Tageslicht belichteten Ort angebracht werden (ideal sind Fensterscheiben) Eine rein tachymetrische Bauaufnahme ist nicht sinnvoll – Details werden händisch aufgemessen und ergänzt.

- Mit der Definierung von Paßpunkten sollte nicht gespart werden, viele Paßpunkte erleichtern die Stationierung.

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