Геодезисты готовят 3D модель кампуса ТПУ Ресурсоэффективные технологии, разработанные в ТПУ, постепенно внедряются в практику. Один из высокоэффективных методов в этом году политехники «обкатали» при реставрации фасада главного корпуса ТПУ. Для того чтобы с высокой точностью восстановить объект культурного наследия, коим является корпус университета на Ленина, 30, фасад здания отсканировали и создали его точную 3D модель.
ТРЕХМЕРНЫЙ КАМПУС
Наземное лазерное сканирование – на сегодня главная фишка кафедры лазерной и световой техники ТПУ. Специалисты вуза стали первыми, кто применил эту технологию в Томске – на объектах деревянного зодчества, промышленных предприятиях, мостах, дорогах, а также на инфраструктуре родного вуза.
Сейчас политехники создали трехмерные модели главного, 4, 8, 10 и 11 корпусов университета. На очереди – общежития на Усова и Вершинина. В планах – за три-четыре года отсканировать весь кампус вуза: 31 корпус, 14 общежитий, а также всю систему коммуникаций студгородка.
Сканирование позволяет оценить объемы работ, которые необходимо выполнить, посчитать площади и определить количество строительных материалов, найти скрытые дефекты объекта, сопоставить, насколько реальные затраты соответствуют тем, что выдвигает заказчику исполнитель.
Как рассказал заместитель проректора по административно-хозяйственной и социальной работе Владимир Губин, основные работы по реставрации фасада главного корпуса уже закончены, результаты сканирования оказались полезны, а в дальнейшем эту технологию политехники намерены применять и при реставрации других вузовских зданий. «Остались небольшие работы по реставрации цоколя, установке козырьков и водостоков. Ремонт фасада был достаточно серьезный, местами штукатурный слой был полностью разрушен. По обмерным чертежам, сделанным после сканирования, рабочие смогли довольно точно восстановить разрушенные элементы. Эта технология оказалась очень полезной с точки зрения заказчика, потому что мы смогли осуществлять более глубокий контроль за подрядчиком», – отметил Владимир Губин, оценивая новый метод.
ТПУ ИЗ ОБЛАКА ТОЧЕК
– На сегодняшний день лазерное сканирование – самый объективный метод измерения, позволяющий избежать человеческого фактора при расчетах, – говорит главный специалист проекта кафедры лазерной и световой техники ТПУ, геодезист с 15-летним стажем Александр Искрин. Сама система такого сканирования высокопроизводительна, прибор делает 50 тысяч измерений в секунду. При традиционной технологии геодезист делает одно измерение за две-три секунды. Минимальный шаг сканирования составляет два миллиметра, что повышает точность измерений.
«Что представляет из себя технология? – говорит геодезист. – Из облака точек получается информационная модель, из которой можно понять мелкие и крупные детали. В одном облаке содержатся миллионы точек, в зависимости от объекта. Каждая из них имеет свои координаты. При помощи специальной программы мы «сшиваем» эти облака точек, убираем ненужные шумы, строим саму модель, а затем векторные чертежи: разрезы, сечения и так далее».
Помимо того, что оборудование позволяет сканировать, оно ещё и фотографирует. В процессе обработки получается облако точек, на которое накладывается фототекстура. По этим материалам на основании готовой модели создаются археологические обмерные чертежи, где показано фактическое состояние сооружения, внешние и внутренние дефекты. Обмерные чертежи и становятся главным руководством подрядчика при реконструкции.
Согласно закону ФЗ № 261 все бюджетные организации должны к концу года иметь энергетический паспорт и программу энергоэффективности. Энергетический паспорт показывает, что организация отслеживает и старается сократить свои затраты на тепло, электричество, воду – все потребляемые энергоресурсы. Поэтому, как мы уже писали, политехники создадут трехмерные модели не только зданий, но и коммуникаций студгородка – электросетей, теплотрасс и тепловых узлов. В качестве показательного, пробного объекта для сканирования сетей политехники выбрали четвертый корпус ТПУ, поскольку у него несложная система коммуникаций – там всего один теплоузел.
УМНЫЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
Как пояснил Алексей Яковлев, проректор-директор Института физики высоких технологий, где и базируется кафедра лазерных технологий, при помощи этих моделей и чертежей можно будет проводить мониторинг состояния коммуникаций, а во время реконструкции эти системы можно автоматизировать и управлять ими. Это позволит экономить тепловые ресурсы в сезон отопления.
«Будет создан единый информационный узел управления энергосистемами ТПУ, а также специализированное помещение для обучения студентов Энергетического института, которые будут проходить там практику, – рассказывает о планах развития вузовской инфраструктуры участник проекта. – С помощью этой системы мы сможем экономить тепло. Нам не нужно 24 часа отапливать корпус. Занятия начинаются в 8-30, а заканчиваются в 22.00 – это время, когда нужно выдерживать тепловой режим, ночью топить на полную мощность не обязательно. В ночное время система автоматического регулирования уменьшит подачу тепла в помещения до какого-то разрешенного уровня, при котором коммуникации не выйдут из строя. А к началу занятий уровень температуры в корпусе вновь повысится, и студенты уже будут чувствовать себя комфортно».
По словам Алексея Николаевича, все работы политехники будут проводить своими силами, так как в вузе есть все необходимые для этого специалисты. Специалисты ТПУ по лазерному сканированию и используемая ими технология довольно востребованы не только в Томске, но и в других городах России. Политехники уже участвовали в реконструкции железнодорожного моста на 589-м километре участка дороги Абакан-Тайшет, двух виадуков в Красноярске, проектировании контактных сетей 26-ти ж/д объектов в Москве, изучили топографию строящегося нефтеперерабатывающего предприятия, а также создали трехмерные модели для реставрации нескольких памятников деревянного зодчества в Томске – домов на ул. Шишкова, 10 и Белинского, 46.
ВКЛАД В СОХРАНЕНИЕ ДЕРЕВЯННОГО ЗОДЧЕСТВА
«Для Томска исторического сканировали старый дом на ул. Белинского, который разрушен, горел, у него масса деформаций. Проблема деревянного зодчества в том, что периодически эти объекты реставрируют, но точность исполнительской документации, традиционными методами мала – плюс-минус 50 см. То есть дом после реконструкции получается совершенно другой, не такой, каким был в оригинале. Технология лазерного сканирования позволяет до миллиметра считать и ту резьбу, которая есть на этих памятниках, весь декор, размеры, привязки, отклонения», говорит проректор-директор ИФВТ.
Вырезать резьбу любой сложности можно также в центре опытного производства ТПУ – 3D модель узора загружается в портально-фрейзерный станок или станок лазерного раскроя и вырезается точная копия с возможностью масштабирования. В институте есть также технологии по сушке и пропитке древесины, которые придают ей огнеупорные и антикоррозийные свойства. Древесину сушат электроразрядным методом, потом пропитывают специальными составами, затем снова сушат, после чего, – говорит Алексей Яковлев, – изделие может служить чуть ли не вечно. Сейчас сотрудники института ведут переговоры с предприятиями, которые занимаются строительством из дерева. При удачном раскладе политехники смогут занять свою нишу на рынке строительных услуг.
Екатерина КОНДРАШОВА