Выполненные проекты компании «НГКИ»
Архитектурные обмеры Кафедрального собора в Калининграде методом лазерного сканирования в рамках обследования конструкций

Точные архитектурные обмеры Кафедрального собора в Калининграде методом лазерного сканирования в рамках обследования конструкций

Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили небольшой, но крайне интересный проект по точным архитектурным обмерам Кафедрального собора в Калининграде в рамках комплекса мероприятий по обследованию конструкций здания. Обмерные работы на данном объекте историко-культурного наследия были произведены по технологии лазерного сканирования.
Вид деятельности: обмерные работы на объектах историко-культурного наследия и памятниках архитектуры.
Цель проекта: архитектурные обмеры в рамках обследования конструкций.
Результаты: облако точек здания Кафедрального собора.
Продолжительность: полевой этап — 2 дня;
обработка — 2 дня.
Ресурсы: полевой этап — 1 сотрудник;
обработка — 1 сотрудник.
Объём работ: внешние и внутренние обмерные работы собора.
Оборудование: импульсный лазерный сканер Leica ScanStation P20.

Лето 2016 года оказалось очень насыщенным архитектурными обмерами различных объектов историко-культурного наследия. Одним из таких проектов стало лазерное сканирование Кафедрального собора в городе Калининграде. Наш давний Заказчик, многие годы работающий в области реставрации, получил задание на обследование конструкций данного Кафедрального собора, и его обращение к услугам инженерной компании «НГКИ» для выполнения обмерных работ этого памятника было вполне предсказуемым.

Кафедральный собор в Калининграде: история и современное состояние

Кафедральный собор города Калининграда, также известный как Кёнигсбергский кафедральный собор или Домский собор Богоматери и Святого Адальберта, представляет собой недействующий средневековый храм в архитектурном стиле кирпичной готики, находящийся в Кнайпхофе — историческом районе Калининграда, ныне носящем название «Остров Канта», который является одной из островных частей восточно-прусского города Кёнигсберга.

Общий вид Кафедрального собора в Калининграде перед проведением его 3D лазерного сканирования

Точная дата начала возведения Кафедрального собора доподлинно неизвестна, однако формально принято считать, что решение о строительстве собора было принято 13 сентября 1333 года, когда в документах появляется первое упоминание о нём. Материалом для нового Кафедрального собора Кёнигсберга послужили кирпичи старого городского собора, построенного лишь за 30 лет до нового и снесённого по причине того, что он оказался слишком мал. Основное строительство закончилось в 1380 году, однако ещё в течение многих лет собор достраивался и видоизменялся: нефы были расписаны фресками, к фасаду пристроены башни, на одной из которых появился флюгер-русалка, а к западной части здания был пристроен трёхнефный корпус. В орденские времена в старом корпусе, известном как Высокие хоры, молились рыцари, а в новом трёхнефном — простые прихожане.

В 1519 году в этом Кафедральном соборе прошла последняя католическая служба, а уже в 1523 году в нём состоялась первая евангелическая проповедь Иоганна Бризмана на немецком языке. По прошествии ещё пяти лет данный собор стал кнайпхофской приходской евангелическо-лютеранской церковью и собственностью округа Кнайпхоф.

Руины Кафедрального собора в Калининграде в 1980-е годы XX века: в таком виде собор простоял более 50 лет

В 1640 году в башне Кафедрального собора были вмонтированы часы с боем, а в 1695 году в соборе появился первый орган. В 1833 году, в связи с пятисотлетием собора, в нём был произведён капитальный ремонт, а в 1888 году здесь был установлен новый большой орган.

Кёнигсбергский собор долгое время являлся главным Кафедральным собором Восточной Пруссии и служил местом захоронения наиболее видных представителей высшей светской и духовной иерархии, а также родовитого дворянства. В Кафедральном соборе было размещено более ста надгробий и эпитафий, выполненных в различных художественных стилях и размещавшихся внутри и снаружи здания. У северо-восточного угла Кафедрального собора 28 февраля 1804 года был захоронен великий немецкий философ Иммануил Кант, а в 1924 году, в связи с двухсотлетней датой со дня его рождения, над могилой был воздвигнут портик, сохранившийся до настоящего времени.

Устройство крыши Кафедрального собора в Калининграде в 1997 году: так начиналось восстановление

Во время Второй мировой войны в 1945 году здание Кафедрального собора было сильно повреждено в результате авианалётов, а также пожаров. Внутреннее убранство не сохранилось, а каменные надгробия и плиты с эпитафиями сохранились лишь частично. В послевоенные десятилетия собор продолжал разрушаться, и его общее техническое состояние постоянно ухудшалось. В 1981–1984 годах была произведена часть консервационных работ, что позволило сохранить хотя бы руины Кафедрального собора.

В 1994 году были начаты работы по восстановлению Кафедрального собора в Калининграде, которые завершились в 2005 году. Идея воссоздать утраченный в ходе войны соборный орган появилась одновременно с началом работ по восстановлению Кафедрального собора, и по подписанному Президентом России постановлению в 2005 году были выделены необходимые денежные средства на строительство органа. Восстановленный орган внешне является точной копией инструмента, сгоревшего в конце Второй мировой войны, и представляет собой крупнейший орган в Европе. Однако различия между оригиналом и новым органом всё-таки есть и заключаются в присутствии в нём электронной начинки, упрощающей задачу исполнителя.

3D лазерное сканирование большого концертного зала с органом в Кафедральном соборе города Калининграда

В настоящее время Кафедральный собор в городе Калининграде представляет собой концертно-музейный комплекс, состоящий из большого и малого концертных залов, Музея Иммануила Канта, а также Мемориального захоронения Иммануила Канта. В ближайшее время к комплексу будет присоединён также Парк скульптуры на острове Канта.

Обмерные работы Кафедрального собора методом лазерного сканирования

В 2016 году было принято решение о проведении обследования строительных конструкций здания Кафедрального собора в Калининграде с целью выявления их состояния и необходимости проведения реставрационных работ. Наш давний Заказчик, получивший задание на обследование конструкций собора, обратился в инженерное предприятие «НГКИ» для выполнения точных обмерных работ этого объекта историко-культурного наследия методом 3D лазерного сканирования.

3D лазерное сканирование Кафедрального собора производилось для целей обследования конструкций

Задача обследования конструкций не предполагала обмеров декора здания Кафедрального собора, поэтому лазерное сканирование можно было производить со значительным шагом между точками измерения, поскольку не требовалась значительная плотность облаков точек. Тем не менее, внушительные размеры объекта заставили наших инженеров выбрать для производства архитектурных обмеров 3D лазерный сканер Leica ScanStation P20, который при большой скорости съёмки позволяет выполнять лазерное сканирование на расстоянии до 120 метров при сохранении высокой точности. Это дало нам возможность сократить общее количество точек стояния лазерного сканера при проведении архитектурных обмеров здания Кафедрального собора в Калининграде и тем самым сэкономить время на выполнение полевого этапа работ.

В целом объект оказался несложным. Внутри собора расположено относительно небольшое количество помещений среднего размера и с довольно простой геометрией, за исключением главного зала, имеющего сложную геометрию конструкций, массивные колонны, высокие сводчатые потолки и множество других сложных элементов. 3D лазерное сканирование всего здания Кафедрального собора в Калининграде было произведено нашими специалистами за два неполных рабочих дня.

Фрагмент облака точек лазерного сканирования башни с часами и центральной башенки фасада здания собора

Была у этого объекта и одна весьма интересная особенность. Дело в том, что Кафедральный собор в Калининграде имеет очень крутую двускатную крышу, исключающую проведение лазерного сканирования кровли непосредственно с её поверхности. Кроме этого, с одной стороны к зданию собора плотно примыкают высокие деревья, исключающие с этой стороны съёмку крыши с поверхности земли. По данной причине нашим инженерам пришлось производить 3D лазерное сканирование одного ската крыши собора с земли, тогда как в качестве другого ската «подшивать» облако точек подкровельного пространства этого ската, полученное посредством выполнения обмерных работ внутри здания. Другой возможности получить обмерные точечные модели просто не было.

На камеральном этапе работ, который занял ещё два рабочих дня, нами была проведена обработка, сшивка и очистка полученных облаков точек лазерного сканирования от посторонних шумов. В качестве итоговых отчётных материалов нашему Заказчику было передано сшитое и отфильтрованное облако точек здания Кафедрального собора в городе Калининграде, фактически представляющее собой точечную обмерную 3D модель этого ценнейшего средневекового объекта историко-культурного наследия.

Общий вид точечной 3D модели Кафедрального собора, полученной по данным лазерного сканирования

Инженерное предприятие «НГКИ» на протяжении многих лет занимается производством обмерных работ на объектах историко-культурного наследия и архитектуры, накопив за это время значительный опыт проведения архитектурных обмеров. Наши специалисты при выполнении обмерных работ используют инновационную технологию 3D лазерного сканирования, позволяющую в сжатые сроки получить очень подробные, точные и актуальные результаты измерений, на основе которых возможно как составлять традиционные плоские обмерные чертежи, так и создавать трёхмерные каркасные, твердотельные или mesh-модели. Более подробное описание всех видов выполняемых нами работ в этом сегменте рынка Вы сможете найти на специальной странице раздела «Услуги» веб-сайта нашей компании, которая полностью посвящена производству обмерных работ на объектах историко-культурного наследия и архитектуры.

Изображения:
Фрагмент полученного в результате лазерного 3D сканирования облака точек большого концертного зала Кафедрального собора Общий вид точечной 3D модели Кафедрального собора в Калининграде, созданной по данным лазерного сканирования Фрагмент разреза точечной модели Кафедрального собора в Калининграде, созданной по данным 3D сканирования
© 2001 – 2017. Инженерная компания «НГКИ».
Официальное интернет-представительство.
Контактная информация:
тел.: 
+7 (495) 60-20-100
эл. почта: 
Официальные представительства
компании «НГКИ» в социальных сетях:
«НГКИ» в Твиттере
«НГКИ» Вконтакте
«НГКИ» в Facebook

Трехмерное лазерное сканирование и обмерные работы, топографо-геодезические работы, инженерные изыскания

Внедрение технологии построения 3D-моделей и подготовки исполнительной документации зданий, сооружений и оборудования по результатам трехмерного лазерного сканирования в практику проектирования, строительства, реконструкции и управления объектами гражданского и промышленного строительства.
Наш официальный канал на YouTube
Каталог Строительных Фирм
Разработка и контент
сайта: Trio-R Alliance.
При использовании любых материалов с ресурса ссылка на сайт www.ngce.ru обязательна!
Срочная вакансия
Приглашаем на работу молодых специалистов или студентов-дипломников со знанием основ геодезии, желающих освоить самые передовые технологии 3D лазерного сканирования и моделирования.
Позвоните нам сами или оставьте свой номер телефона в поле ниже, и мы свяжемся с вами: