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Geschwindigkeit, Genauigkeit, Nachhaltigkeit:

Die Vorteile von 3D-Laserscanning für den Massivholzbau

Ursprünglich veröffentlicht in PBC Today
Speed, Accuracy, Sustainability: The Benefits of 3D Laser Scanning for Mass Timber Construction

Auf dem Kalender mag Januar gestanden haben, aber für Millionen von Europäern hat es sich eher wie Mai oder sogar Juni angefühlt, als die Temperaturen im Winter in die Höhe schnellten. Wenn Hitzewellen auftreten, ist es natürlich, dass sich die Gedanken dem vom Menschen beschleunigten Klimawandel zuwenden und der Art und Weise, wie Maßnahmen zur Steigerung der Nachhaltigkeit umgesetzt werden müssen, um die Freisetzung von Treibhausgasen zu reduzieren.

 

In Anbetracht der Tatsache, dass die bebaute Umwelt bis zu 40 % der weltweiten CO2-Emissionen (14,6 Gigatonnen) ausmacht, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien saisonunabhängig erfolgt, ist es unerlässlich, dass die Bauindustrie in Großbritannien und auf der ganzen Welt daran arbeitet, das Problem zu lösen.

 

Glücklicherweise gibt es zwei Lösungen, die sich schnell durchsetzen und die Bauunternehmen, Bauingenieure und Architekten nutzen sollten: die Holzmassivbauweise für den eigentlichen Bau und das 3D-Laserscanning, das eine genaue und zuverlässige Erfassung und Dokumentation des As-Built-Zustands ermöglicht: unerlässlich für die Überwachung des Baufortschritts, Effizienzsteigerungen, einen schnelleren Projektabschluss und die Bauprüfung.

Glücklicherweise gibt es zwei Lösungen, die sich schnell durchsetzen und die Bauunternehmen, Bauingenieure und Architekten nutzen sollten: die Holzmassivbauweise für den eigentlichen Bau und das 3D-Laserscanning, das eine genaue und zuverlässige Erfassung und Dokumentation des As-Built-Zustands ermöglicht: unerlässlich für die Überwachung des Baufortschritts, Effizienzsteigerungen, einen schnelleren Projektabschluss und die Bauprüfung.


Massivholz für die Massen

Im Gegensatz zu traditionellen Blockhäusern oder gar Häusern aus Holz handelt es sich bei Massivholz um einen Verbundwerkstoff, der typischerweise aus Kiefer, Fichte oder Tanne hergestellt wird und der, wenn er mit Klebstoffen zu Platten und Balken zusammengeschichtet wird, in puncto Festigkeit und Haltbarkeit mit Stahl konkurrieren kann.

Laut einem Bericht von 2022 des Council on Tall Buildings and Urban Habitat (TCBU) existierten weltweit 139 Gebäude aus Massivholz, die acht Stockwerke hoch oder höher sind. 71 % davon befanden sich in Europa, Tendenz steigend.

In Großbritannien haben Wolkenkratzer aus Holz in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit in den Medien erregt, und die City of London erwägt eine Änderung der gesetzlichen Regeln, um in Zukunft höhere Holzbauten wie den geplanten Oakwood Tower zu ermöglichen, der im Herzen des Londoner Barbican Estate gebaut werden soll, einer denkmalgeschützten Grade-II-Betonwohnanlage.

Insgesamt sind Massivholzgebäude im Verhältnis zu ihrer Tragfähigkeit leicht, werden aus einer nachhaltigen Quelle hergestellt (Holz aus geschützten Wäldern, um einen ausgewogenen Kreislauf von Holzernte und Aufforstung zu gewährleisten), haben hervorragende thermische Eigenschaften (senken die HLK-Kosten und den Energieverbrauch eines Gebäudes) und weisen einen reduzierten CO2-Fußabdruck auf, da das chemische Element bereits im Holz selbst gebunden ist, ganz zu schweigen vom geringeren Bedarf an Ausrüstung/Personal vor Ort, da Massivholz ein vorgefertigtes Produkt ist, das in kontrollierten Umgebungen hergestellt wird.


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3D-Punktwolken-Leistung

Wie im Titel dieses Artikels erwähnt, sind Geschwindigkeit und Genauigkeit die Hauptvorteile der Integration von 3D-Laserscanning in den Massivholzbau.

Das gilt für alle As-Built-Baustoffe wie Stahl oder Stahlbeton, aber umso mehr für den Umgang mit Holz. Während beispielsweise Holz seit langem wegen seiner Ästhetik geschätzt und als Veredelungsmaterial angesehen wird, bringt Bauholz Probleme mit der Temperaturstabilität mit sich, was zu Dehnungen oder Verkürzungen und Problemen bei der Genauigkeit der Anpassung und Planung der Elementverbindungen führt.

Jenseits der holzspezifischen Anforderungen sind an neuen Bauprojekten viele verschiedene Interessengruppen beteiligt, die auf Projektinformationen in Form von Zeichnungen, Einreichungen, Bildern und Modellen usw. angewiesen sind.

Auch die Subunternehmer sind ein wesentlicher Bestandteil des Bauprozesses, da sich jeder von ihnen auf eine separate, aber miteinander verbundene Aufgabe konzentriert. In diesen komplexen Projekten hängt der Fortschritt davon ab, dass jede Teilaufgabe und jedes Teilsystem (z. B. MEP) ab, nahtlos funktioniert. 3D-Laserscanning gewährleistet eine vollständige und genaue Aufzeichnung des As-Built-Zustands eines Gebäudes. Und es ermöglicht mehreren Subunternehmern und Beteiligten, zu sehen, wie das Gesamtprojekt entstehen wird. In Fällen, in denen bei einem Entwurf vorgefertigte Materialien und Komponenten verwendet werden, wie z. B. Massivholz, wird der Überprüfung der Installation noch mehr Bedeutung beigemessen, bevor mit der nächsten Phase begonnen wird.

Die Subunternehmer müssen nicht nur eine vollständige Sichtlinie auf das Projekt haben, sondern die Ingenieure müssen auch wissen, wann ein Gebäudeentwurf von den architektonischen Renderings abweicht und wo möglicherweise vor Ort improvisiert werden muss. Fehlt diese Sichtlinie, kann dies negative Folgen für andere Gewerke haben und zu Zeit- und Geldverlusten sowie Projektverzögerungen führen.

Schließlich hilft die As-Built-Dokumentation durch 3D-Laserscanning bei der Erfüllung vertraglicher Verpflichtungen zwischen Auftragnehmern und anderen Projektbeteiligten. Durch die Nutzung von genauen und zuverlässigen 3D-Daten können die Beteiligten sicher sein, dass die Arbeiten korrekt, termingerecht und im Rahmen des Budgets ausgeführt wurden.

In Kombination mit einer ausgeklügelten Software, die es Benutzern ermöglicht, detaillierte 3D-Visualisierungen von realen Objekten und Umgebungen wie Treppen, Dächern, Wänden und Fußböden zu erstellen und diese Daten in verschiedenen Formaten zu exportieren, können Projektbeteiligte sicher sein, dass ihr Massivholzprojekt auf Kurs ist Massenerfolg zu werden.


Gegen den Strom schwimmen?

Der Massivholzbau ist zwar auch mit Herausforderungen verbunden, nämlich mit Blick auf mangelnde Bekanntheit des Baustoffs, die Bedenken hinsichtlich der Skalierbarkeit auf industrieller Ebene, behördliche Hürden, Versicherungskosten und die Ungewissheit über die Entflammbarkeit, aber die Vorteile überwiegen die vermeintlichen Nachteile des Materials.

Und eine der besten Möglichkeiten, um sicherzustellen, dass eine kurzfristige Beliebtheit des Massivholzes zu einer Bewegung wird, besteht darin, das beliebte Biomasse-Verbundmaterial mit der genauesten und präzisesten datenerzeugenden Technologie zu ergänzen, die die 3D-Messindustrie bieten kann.

3D-Laserscanning ist diese Lösung. Und da Massivholz zunehmend zum Einsatz kommt, wird der prozentuale Anteil an den CO2-Emissionen der Bauindustrie allmählich sinken.

Es ist unwahrscheinlich, dass solche Bemühungen zukünftige Hitzewellen im Winter in naher Zukunft verhindern werden. Aber zusammen mit mehreren branchenübergreifenden Nachhaltigkeitsinitiativen wird sich unser „total verrücktes“ Klima langsam stabilisieren und genau die Wälder schützen, von denen das zukünftige Wachstum des Massivholzes abhängt.

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