点群データの施工図利用事例 染谷俊介 竹中工務店 技術研究所新生産システム部門 P.1 1 本日のご紹介内容 1.建築における活用事例 2.設備における活用事例 Research & Development Institute, Takenaka Corporation P.2 2 3次元計測の一般的な作業フロー 形 状 の ス キ ャ ン デ ー タ 位 置 合 せ ・レーザー ・赤外線 ・写真 ETC. メ ッ シ ュ ・ サ ー フ ェ ス 化 Ｂ Ｉ Ｍ モ デ ル 化 市販ソフト が充実 最終目的 数 値 化 ・ 図 面 化 ・施工出来形 ・既存形状 ・数量 ・断面線 ＥＴＣ. データの取扱い が大変 Research & Development Institute, Takenaka Corporation P.3 3 3Dレーザースキャナーの原理 レーザー光 垂直305度 FARO社製 FOCUS 3D（当社保有） レーザー距離計の 原理で計測 ・レーザー光を用いて、 水平360度 対象の３次元座標データを取得 ・「面」的な測量が可能 計測イメージ ・距離は最大120ｍ（精度は2～3ｍｍ） ・大きさはティッシュ箱くらい ・重さは10キロ Research & Development Institute, Takenaka Corporation P.4 4 1.建築における活用事例 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.5 5 既存地下躯体データの施工図反映事例 既存地下躯体を山留利用 新築地下擁壁を既存躯体に沿って施工する ⇒解体量・CON打設数量ともに減らしたい 平面図（一部抜粋） 新築躯体 既存躯体 課題 ・躯体位置が既存図面と現実で異なる ・同一面でも位置が大きく異なる 断面図 3D計測を実施 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.6 6 既存地下躯体データの施工図反映事例 3Dモデル （新築建物） 【3D計測における課題】 ①作図スケジュールへの対応 ②2次元施工図へのデータ連携 点群データ （既存躯体） ３Dレーザースキャナーの活用 点群データと3Dモデルの重ね合わせ Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.7 7 課題1 作図スケジュールへの対応 スケジュール 解体工事期間 6か月前 5か月前 4か月前 3か月前 2か月前 1か月前 新築工事期間 現地調査1ｄ 計測1ｄ 設計部 作業 作業所 作業 作図期間は 地下解体の大分前 地下解体のかなり前 データ処理1ｗ 設計検討 図面反映3ｗ 先行解体2ｗ 墨出し1ｄ 計測部分の解体 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.8 8 課題1 作図スケジュールへの対応 作図スケジュールに乗せるための工夫 部屋の連結 躯体の露出 什器の撤去 解体前 一部先行解体工数 2ｗ Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.9 9 課題1 作図スケジュールへの対応 計測工数 約1,000㎡ 24か所 2人×1ｄ 複数データの位置合わせ工数 1ｄ Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.10 10 課題2 2次元施工図へのデータ連携 ツール：点群処理ソフト データ形式：FLS、PTS等 点群データの例 データ形式：DXF等 ツール：AutoCAD等 データ形式：DWG等 躯体図の例 【課題】 ・最終アウトプットは2次元。 ・点群データはそのままでは2次元図面に反映できない。 ・点群データをCADデータに変換すると重すぎる。 ・新築図面と位置合せするための基準が必要。 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.11 11 課題2 2次元施工図への反映 2次元施工図に反映するための工夫（軽量化） メッシュデータ 点群データ 点群上のメッシュ作成 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.12 12 2次元図面化 1ｗ A B 基準墨モデル 建物側 地盤側 メッシュの最外線をつなぐ 点群から作成したメッシュモデル 足元が100ｍｍ程度 はらんでいる B断面 平面（メッシュのみ） 平面（メッシュ間補完） A展開 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 P.13 13 新築図面と位置合せするための工夫（墨の計測） 基準墨のモデル化 寄り方向の墨2点、レベル墨1点以上 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 1.建築事例 施工図反映 1ｗ P.14 14 解体数量・CON打設数量がともに減となるよう修正 新築側で対応 既存側で対応 赤：設計図の既存躯体位置 青：点群データの既存躯体位置 新築側で対応 既存図面と実測の重ね合せ 既存側で対応 検討図の作成、施工図の修正 効果 概算効果：解体数量５㎥、CON打設数量５㎥削減 Research & Development Institute, Takenaka Corporation P.15 15 2.設備における活用事例 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 2.設備事例 P.16 16 【プロジェクト概要】 ・延床面積約13万㎡複合施設の熱源改修工事 ・既存設備の一部撤去、新設設備の搬入作業 ・施工計画では設備BIMツールを使用。 【プロジェクト課題】 ・既存設備機器の3Dモデル化が必要。 （2Dでは搬出入経路の検討が困難） ・既存図面が現実と一致していない。 3D計測を実施 【3D計測における課題】 ①設備BIMツールへのデータ連携 （施工図のためには属性付きモデルが必要） ②BIMモデル入力コストの削減 Research & Development Institute, Takenaka Corporation P.17 17 課題1 設備BIMツールへのデータ連携 *.FLS 作業フロー （設備設計） 作業手順 作業内容 取得データ *.DXF *.DGN *.DWG 等 *.FLS 属性なし （1）計測 ・スキャナー操作 ・計測範囲指示 属性あり （2）点群データ作成 （3）下図用サーフェ スモデル作成 （4）BIMモデル作成 複数点群データの合成 点群データをガイドに サーフェス作成 ｻｰﾌｪｽおよび心線をｶﾞｲ ﾄﾞにBIMﾂｰﾙ内でﾓﾃﾞﾙ 化、図面化 点群データ （位置合せ後） ｻｰﾌｪｽorﾒｯｼｭﾃﾞｰﾀ 直管の心線ﾃﾞｰﾀ （属性なし） BIMモデル、図面 点群データ （位置合せ前） 外注 内作 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 2.設備事例 P.18 18 課題1 設備BIMツールへのデータ連携 点群データそのままでは 重すぎて設備BIMツール では取り扱えない 計測は外部委託 受領した点群データ（形式：FLS） 手 順 （1）計測 （2）点群ﾃﾞｰﾀ作成 （3）ｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙ作成 （4）BIMモデル作成 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 2.設備事例 P.19 19 課題1 設備BIMツールへのデータ連携 サーフェスモデルを ガイドにトレース ⇒属性入力 サーフェスモデルそのまま では業務で使えない ポイント 中心線もモデル化する 専門ソフトによって作成した サーフェスモデル（形式：DXF） BIMツール内で入力した設備モデル （形式：設備BIMツールネイティブ） 手 順 （1）計測 （2）点群ﾃﾞｰﾀ作成 （3）ｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙ作成 （4）BIMモデル作成 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 2.設備事例 P.20 20 課題2 BIMモデル入力コストの削減 ・トレースだけでも膨大な時間がかかる。⇒コスト増 ・BIMツールのオペレータはまだ少ない。⇒追い込みが利かない 出来る限りの処理を自動化したい 手 順 （1）計測 （2）点群ﾃﾞｰﾀ作成 元々工数を要さない （3）ｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙ作成 自動化のターゲット （4）BIMモデル入力 人の判断が必要 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 2.設備事例 P.21 21 課題2 BIMモデル入力コストの削減 サーフェスモデル作成を自動化 市販ソフトを使用 （処理：数時間） 点群データ 自動作成されたサーフェスデータ 手 順 （1）計測 （2）点群ﾃﾞｰﾀ作成 （3）ｻｰﾌｪｽﾓﾃﾞﾙ作成 （4）BIMモデル入力 Research & Development Institute, Takenaka Corporation 2.設備事例 P.22 22 課題2 BIMモデル入力コストの削減 削減効果 サーフェスモデル作成工数151ｈ 点群処理ソフト費用（イニシャル）のみ Research & Development Institute, Takenaka Corporation P.23 23 まとめ 【考察】 ・3D計測は、現況計測作業を大きく効率化する。 （レーザー、赤外線、写真・・・） ・ただし業務は計測だけではない。後業務での使い方がカギ。 【市販ツールへの期待】 ・点群データの後処理の高度化に期待。（メッシュ化、図面化） ・複数ツール間のデータ連携は必須。 ・「コスト」と「時間」にメリットが見出せれば、一気に広まる。 Research & Development Institute, Takenaka Corporation
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