Biserica Evanghelică Teaca

Scan to Bim

Studiu de caz Biserica Evanghelică Teaca, Bistrița-Năsăud

Digitizare monument istoric prin Scanare 3D

Sumar

Echipa STB Technologie a realizat scanarea 3D a bisericii-monument cu ajutorul unui scanner 3D de înaltă precizie, Trimble X7 cu autocalibrare.

Rezultatul proiectului de digitizare patrimoniu a constat în realizarea unui model 3D cât mai apropiat de realitate, cu cât mai multe elemente de detaliu, în limita softurilor utilizare în vederea realizării planurilor de detaliu tridimensional.

În centrul localității Teaca, din Bistrița-Năsăud, trecem adesea, în fugă, pe lângă o construcție veche maiestuoasă, cu un turn memorabil, ruptă dintr-o poveste foarte îndepărtată.

Este Biserica Evanghelică Teaca ce păzește localitatea din cea de-a doua jumătate a secolului al XIV-lea. Înscrisă în lista Monumentelor Istorice a Ministerului Culturii, basilica a conservat până astăzi numeroase elementele specifice stilului gotic, dar și comunității săsești care a ridicat-o, fiind o adevărată clădire monument istoric.

Într-o lume aflată în continuă fugă spre schimbare, ce ne mai lasă să ne descoperim simțul identității și continuității culturale, dacă nu dorința de a proteja patrimoniul arhitectural și de a-l păstra neatins pentru viitoarele generații?

Arhitectură monument

Biserica este o basilică formată din trei nave, cor și o absidă poligonală cu contraforturi. Fațada vestică completează stilul arhitectural cu un turn cu clopotniță impunător.

Deși exteriorul său nu-i trădează vârsta, în interior, structura este sprijinită cu grinzi de lemn, urme ale începutului unor lucrări de restaurare încetate.

Arhitectura sa complexă îngreunează accesul în vederea studiului, precum și posibilitățile de analiză în vederea punerii în aplicare a unui proiect de reabilitare.

A. Scanare 3D

Când am luat decizia să îmbogățim paleta de servicii STB Technologie cu o soluție tehnică de ultimă generație, am avut în vedere un aspect principal: integrarea unei modalități de preluare rapidă și ușoară a datelor despre construcții vechi și existente.

Cum am atins-o? Prin Scan-to-BIM – o metodă simplă de scanare 3D a spațiilor pentru obținerea facilă a măsurătorilor necesare creării de reprezentări digitale 3D ulterioare.

Aceste modele 3D rezultate din norii de puncte înregistrați prin scanare sunt nu doar user-friendly dar și precise. Iar pentru că Biserica Evanghelică Teaca nu este doar o structură veche de tip monument, ci un simbol al originilor culturale ale lui Mihai Romonti, Manager STB Technologie, originar din Teaca, echipa a preluat cu drag misiunea de a crea baza tehnologică necesară unui viitor proiect de reabilitare, utilizând precizia BIM Modeling prin scanare 3D.

Mihai Romonți, Manager STB Technologie spune:

Fiind născut și copilărind în Teaca, Biserica Evanghelica ocupă un loc central în amintirile mele din vremea când eram copil, parcul din jurul bisericii find locul preferat de joacă.

Este regretabil gradul de degradare la care a ajuns această biserică, la fel ca multe alte construcții impresionante moștenire de la sașii și maghiarii care au construit acest sat minunat.

Moștenirea rămasă de la comunitatea de sași transcede materialul și se regăsește în educația și valorile celor care am avut șansa de a conviețui cu ei înainte de ’89. Imediat după marea lor majoritate a plecat din țară.

Prin demersul nostru, am dorit să dăm ceva înapoi comunității de sași de aici, încercând să impulsionăm procesul de restaurare al bisericii, prin punerea la dispoziția Consistortiul districtual evanghelic C.A, serviciile de scanare laser, precum și modelarea 3D a bisericii, în vederea analizei stării de deteriorare a construcției.Totodată pentru a servi arhitecților și inginerilor structuriști la realizarea proiectului tehnic de reabilitare, punându-le la dispoziție As Buil-ul sub forma unui model 3D fidel construcției actuale. Pentru a reuși să realizăm scanarea am solicitat acordul și facilitarea accesului Consistortiului districtual evanghelic C.A, care a răspuns afirmativ solicitării noastre.Sperăm ca în viitorul apropiat, demersul nostru să își găsească continuitate și finalitate, astfel încât biserica evanghelica din Teaca să devină din nou polul principal al manifestărilor, religioase, culturale și turistice din zona.

Echipa a realizat planul de lucru la birou prin studiul fotografiilor realizate la fața locului. Ulterior, la sfârșitul lunii martie 2021, inginerii STB s-au deplasat la Teaca pentru a demara activitățile de teren. Cu ajutorul unui scanner 3D de înaltă precizie, Trimble X7 cu autocalibrare, au realizat o scanare completă a edificiului făra a afecta în vreun fel starea actuala a acestuia.

Beneficiile metodei de scanare 3D

Analiza norilor de puncte suprapuși peste imaginile de înaltă rezoluție au făcut posibilă măsurarea exactă a diferitelor componente ale clădirii, fisuri sau alte defecte ale construcției. Astfel, pe lângă vizualizarea tuturor acestor factori, inginerii constructori ce vor fi implicați în proiectul de reabilitare, vor avea posibilitatea să acceseze măsurători exacte și să investigheze toate aspectele ce trebuie luate în considerare în acțiunile de recondiționare. Acest lucru va fi posibil prin utilizarea unor softuri de vizualizare și analiză al norilor de puncte (ReCap™ Pro, Trimble RealWorks, etc.).

Provocări și soluții

Interconectarea stațiilor de măsurare, în zona scării spiralate foarte compacte. Aici echipa a depășit provocarea prin utilizarea

Interconectarea stațiilor de măsurare, în zona scării spiralate foarte compacte. Aici echipa a depășit provocarea prin utilizarea

Pentru a avea o situație exactă a grosimii cupolei care acoperă spațiul principal al bisericii (naosul) și a corului – o structură suspendată situată de obicei deasupra intrării, în pronaos, s-au realizat scanări inclusiv în zona acoperișului.

B. Modelare BIM

Una dintre particularitățile monumentelor istorice care influențează major procesul de modelare este asimetria elementelor constructive. Astfel, în realizarea proiectului Bisericii Evanghelice Teaca a fost nevoie de tratarea tuturor componentelor asemenatoare ca elemente unicate.

Provocări și soluții

În vederea modelării elementelor constructive particulare, precum ferestrele cu boltă, elementele structurale arcuite sau unii dintre pereți, nu a fost posibilă utilizarea obiectelor 3D Standard din biblioteca softurilor, fiind nevoie ca acestea să fie create de către echipa de modelare, pe baza norilor de puncte rezultați din teren.
Un alt factor complex în procesul de modelare a fost realizarea elementelor cu design specific, ca de exemplu Amvonul bisericii.

Din nefericire, o mare parte din bolțile laterale de pe ambele părți au fost distruse. Însă, pentru a pune la dispoziția arhitecților un model cât mai apropiat de construcția anterioară degradării, echipa a realizat o simulare pe baza bolților existente, desenându-le integral pe cele care nu mai existau. Componentele 3D pot fi cu ușurință activate sau dezactivate în programul de proiectare, în funcție de necesitățile specialiștilor responsabili pentru reabilitare.

Crearea unui model 3D fidel și precis al șarpantei existente a fost posibilă datorită numărului mare de scanări realizat în zona podului și a calității norilor de puncte rezultați care a permis utilizarea softurilor specifice modelării elementelor structurale. Acest lucru poate fi de un real ajutor în definirea proiectului de reabilitare.
Zona clopotniței a necesitat și ea un număr mare de măsurători îmbinate ulterior pentru realizarea modelului 3D.

Rezultatul proiectului de digitizare al Bisericii Evanghelice Teaca

Scanarea integrală a exteriorului și interiorului clădirii greu accesibile
Crearea unor modele unicat pentru toate componentele particulare ale clădirii
Realizarea unui model 3D fidel ca sprijin în proiectul de reabilitare al bisericii
O acuratețe a măsurătorilor cu abatere globală nu mai mare de 2mm

Discută cu noi!

Ai nevoie de o vedere de ansamblu 3D conformă cu realitatea pentru a analiza o construcție existentă sau pentru a reabilita o clădire veche?