Levantamento Laser Scanning: o que é, contexto histórico, vantagens, desvantagens e aplicações

Laser Scanner (Levantamento Laser Scanning): o que é, contexto histórico, vantagens, desvantagens e aplicações

Introdução

Com o avanço da tecnologia nos diversos setores da indústria, o aperfeiçoamento de técnicas e ferramentas visa facilitar o dia a dia, trazendo soluções cada vez mais eficientes para diversos serviços. Entre essas inovações tecnológicas, no ramo da engenharia, o Laser Scanner  se destaca como uma ferramenta essencial para levantamentos com precisão e alto nível de detalhamento. Dessa forma, eliminam-se erros e otimizam-se processos de projeto, planejamento, acompanhamento e execução da obra na construção civil, tornando os levantamentos de construções existentes mais precisos e detalhados, substituindo o uso de levantamentos de ponto único, como trenas, estações totais e similares.

Em projetos, onde o aproveitamento de instalações existentes é uma necessidade, essa tecnologia se torna ainda mais estratégica. Empresas que precisam modernizar, ou até mesmo adequar seus espaços sem perder informações essenciais sobre as estruturas existentes podem contar com o escaneamento a laser para obter uma visão tridimensional precisa do ambiente.

Neste artigo, vamos explicar o que é o Laser Scanner, como funciona, suas vantagens e desafios, suas aplicações na engenharia civil e, por fim, como a BFS Engenharia tem utilizado essa tecnologia para entregar soluções de alto desempenho para seus clientes.

Contexto histórico

A tecnologia de escaneamento a laser começou a ser desenvolvida na década de 1960, mas, inicialmente, seu uso era restrito às pesquisas científicas e aplicações militares. Foi apenas nos anos 1990 que os primeiros equipamentos começaram a ser utilizados na engenharia civil e na indústria, mas ainda de forma limitada devido ao custo elevado e à necessidade de softwares e hardwares robustos para o processamento dos dados.

Com a evolução dos sensores a laser, dos softwares de modelagem 3D e da capacidade de processamento dos computadores, o Laser Scanner se tornou uma solução mais acessível e extremamente útil para diversas áreas, incluindo a construção civil, a topografia, a arquitetura e o monitoramento de infraestruturas complexas.

O que é Laser Scanner

O Laser Scanner é um equipamento que utiliza feixes de laser infravermelho para capturar digitalmente a geometria de objetos, ambientes e estruturas tridimensionais. Esse processo, conhecido como Laser Scanning, permite obter milhões de pontos localizados nas coordenadas x,y,z com alta precisão, gerando uma nuvem de pontos que representa a forma real dos objetos escaneados.

O resultado desse processo é o que chamamos de nuvem de pontos — um conjunto denso de medições que representa com fidelidade a geometria do ambiente, estrutura ou objeto escaneado. Essa nuvem serve como base para a criação de modelos 3D, análises técnicas e desenvolvimento de projetos em plataformas como o BIM.

Como funciona o Laser Scanner

De forma simplificada, o Laser Scanner funciona como uma trena a laser de alta precisão, mas capaz de realizar milhões de medições simultâneas em um curto espaço de tempo. O Laser Scanner emite um feixe de laser que atinge as superfícies do ambiente e retorna ao sensor. A partir do tempo que o laser leva para retornar, o equipamento calcula a distância de cada ponto. Esses pontos são coletados em grande quantidade, formando a chamada nuvem de pontos, ou seja, milhões de pontos salvos nas suas devidas coordenadas (X, Y, Z) e todos estes dados são armazenados em um arquivo digital.

Principais componentes do laser scanner

Emissor de Laser

• Fonte de luz que emite pulsos ou feixes contínuos de laser para medir distâncias.

Receptor (Sensor de Detecção)

• Captura os feixes refletidos pelo objeto ou superfície para calcular a distância.

Unidade de Rotação/Espelhamento

• Permite que o laser varra a área em diferentes direções para gerar a nuvem de pontos.

Sistema de Posicionamento e Navegação

• GPS/GNSS: Determina a posição geográfica do scanner.

• IMU (Unidade de Medição Inercial): Mede inclinação e orientação.

• Odômetro/Encoder: Ajuda no rastreamento do deslocamento do equipamento.

Unidade de Processamento

• Processa os dados brutos e gera a nuvem de pontos 3D.

Armazenamento e Comunicação

• Memória interna ou externa para armazenar os dados coletados.

• Conectividade via USB, Wi-Fi ou Bluetooth para transferência de arquivos.

Fonte de Alimentação

• Baterias recarregáveis ou conexão com fontes externas de energia.

Além desses, dependendo do tipo de laser scanner (terrestre, móvel ou aéreo), pode haver componentes adicionais como câmeras RGB para colorização da nuvem de pontos e sistemas de calibração.

Vantagens e Desvantagens

Uma das grandes vantagens do laser scanner é que ele reduz drasticamente o tempo necessário para levantamentos manuais e elimina falhas humanas na medição, permitindo que engenheiros, arquitetos e projetistas trabalhem com um modelo digital extremamente preciso da área analisada, mesmo quando não há um cenário ideal. Além disso, o uso do Laser Scanner oferece diversas vantagens em relação aos métodos comuns de medição, sendo essas: 

Apesar dessas limitações, os benefícios do laser scanner frequentemente superam as desvantagens, especialmente em projetos que exigem alta precisão, eficiência e contam uma equipe especializada em laser scanning.

Aplicações do Laser Scanner

O Laser Scanner pode ser utilizado tanto em forma terrestre quanto acoplado a outros dispositivos — como drones, para capturar locais de difícil acesso — e tem se tornado um recurso indispensável para diferentes setores da engenharia e construção. Entre suas aplicações mais comuns, podemos destacar:

Construção Civil e Engenharia

• Levantamento topográfico e geodésico: Mapeamento preciso do terreno antes da construção.

• Monitoramento de obras: Acompanhamento do progresso da construção e detecção de desvios do projeto.

• As built (como construído): Documentação detalhada de edificações para reformas, ampliações e manutenção.

• Compatibilização de projetos BIM: Integração com modelagem digital para evitar erros e retrabalho.

Arquitetura e Patrimônio Histórico

• Restauração e conservação de edificações: Captura digital de fachadas e estruturas para preservação.

• Modelagem 3D de edificações históricas: Auxílio na criação de réplicas digitais para estudo e restauração.

Mineração e Geotecnia

• Mapeamento de minas e taludes: Avaliação de estabilidade e monitoramento de deslocamentos.

• Controle de volumes de escavação: Medição precisa do material removido ou depositado.

Indústria e Plantas Industriais

• Escaneamento de tubulações e estruturas: Planejamento de manutenção e expansão sem interferências.

• Digitalização de fábricas: Para modernização e otimização de processos industriais.

Infraestrutura e Transportes

• Levantamento de rodovias, ferrovias e pontes: Inspeção estrutural e planejamento de manutenção.

• Projetos de redes elétricas e saneamento: Mapeamento para expansão e manutenção.

Meio Ambiente e Gestão de Recursos Naturais

• Monitoramento de áreas de risco: Identificação de deslizamentos e erosões.

• Mapeamento florestal e controle ambiental: Estudo da vegetação e impacto ambiental.

Uso do Laser Scanner na BFS Engenharia

A BFS Engenharia, sempre atenta às inovações do setor, tem utilizado essa tecnologia nos projetos com aproveitamento de instalações existentes, como os realizados para o Madero, a Tigre e o levantamento geral da edificação existente a exemplo as diversas lojas BYD no país. O uso do Laser Scanner nesses projetos garantiu redução de custos, otimização do tempo e minimização de riscos, tornando a execução das obras mais baratas e rápidas, evitando retrabalhos.

Case de Sucesso: Levantamento de forros com formatos orgânicos para instalação de tela tensionada para as lojas da BYD.

Desafio

Durante a fase final da obra da loja da BYD, um dos grandes desafios enfrentados foi a complexidade geométrica dos nichos localizados no forro de gesso, que apresentavam formas orgânicas e não convencionais. Essa característica tornava inviável a medição com métodos tradicionais, comprometendo o encaixe preciso das telas tensionadas desenvolvidas pela DressALL.

Além disso, qualquer imprecisão na coleta das medidas representaria um risco significativo: perda de matéria-prima, necessidade de novos cortes, reenvio de materiais e, consequentemente, aumento de custos logísticos, retrabalho e atrasos no cronograma.

A solução

Para garantir um mapeamento fiel das formas orgânicas dos nichos no teto, a BFS Engenharia foi contratada para realizar um levantamento com Laser Scanner 3D. Essa tecnologia permitiu uma captura precisa e detalhada do ambiente, gerando uma nuvem de pontos altamente fiel às condições reais da obra.

,Aplicação e Integração

O escaneamento a laser foi aplicado diretamente na área dos tetos local de maior complexidade formal geométrica e os dados coletados foram integrados ao projeto luminotécnico. Com base nas informações obtidas, foi possível posicionar com total exatidão os pontos de iluminação dentro dos nichos, respeitando fielmente o design arquitetônico e os requisitos funcionais da loja.

Resultados alcançados

• Precisão total nas medições, mesmo com geometrias orgânicascomplexas;
• Encaixe perfeito das telas tensionadas, sem necessidade de ajustes posteriores;
• Agilidade no avanço da obra, graças a confiança plena nas informações obtidas pelo laser scanner;
• Redução de retrabalho e desperdício de material, o que otimizou os custos geraisglobais da obra.
  

Case de Sucesso: Levantamento para aproveitamento das instalações existentes em shopping para novo restaurante do Grupo Madero.

Desafio

A nova unidade do Grupo Madero seria concebida em um espaço localizado dentro de shopping center com instalações existentes de elétrica, hidráulica, entre outras. Com a implantação do novo layout, foi necessário mapear com precisão as condições reais da loja para viabilizar as adequações pontuais nas instalações existentes, especialmente na tubulação hidráulica e de instalações de combate a incêndio, como hidrantes e sprinklers.

A solução

A utilização do Laser Scanner permitiu visualizar com precisão o trajeto das tubulações e demais elementos técnicos. A partir da nuvem de pontos gerada, foi possível importar o modelo para o Revit, o que permitiu à equipe projetar as novas intervenções, de acordo com o novo layout, de forma totalmente compatível com a infraestrutura existente — minimizando conflitos e retrabalhos em campo e garantindo mais eficiência e segurança na execução.

Resultados alcançados

Essa abordagem, viabilizada pelo uso do Laser Scanner, permitiu à BFS Engenharia minimizar riscos e desenvolver projetos mais alinhados às condições reais do ambiente, resultando em economia de tempo de obra e recursos e garantindo uma execução mais eficiente, segura e aderente às necessidades do cliente.

Case de Sucesso: Levantamento técnico da subestação da planta industrial da Tigre Tubos e Conexões.

Desafio

Para a Tigre Tubos e Conexões, a BFS Engenharia foi contratada para realizar um levantamento técnico em uma subestação elétrica com espaço confinado e acessos restritos. O ambiente apresentava alta complexidade, exigindo precisão milimétrica para o planejamento da instalação de novos equipamentos, como painéis de média tensão, QGBT (Quadro Geral de Baixa Tensão) e barramentos blindados. Qualquer erro de medição poderia comprometer a execução da obra e gerar retrabalhos.

A solução

Diante desse cenário, a solução adotada foi o uso da tecnologia de Laser Scanner 3D. O escaneamento permitiu a captura exata das dimensões e geometrias do ambiente, mesmo com as restrições de acesso, possibilitando o desenvolvimento de um projeto com encaixe preciso para todos os novos componentes. Essa abordagem evitou interferências e assegurou maior previsibilidade para as próximas etapas da obra.

Resultados alcançados

Entre os principais ganhos para a Tigre estão a confiabilidade e agilidade no retrofit da subestação. Com o projeto altamente preciso, foi possível realizar a substituição do transformador e adequar as infraestruturas de entrada e saída de energia de forma segura e eficiente. A tecnologia aplicada eliminou retrabalhos, reduziu riscos e garantiu uma execução fluida e alinhada ao cronograma da obra.

Conclusão

O Laser Scanner é uma tecnologia inovadora que vem transformando significativamente diversas áreas, especialmente a construção civil, engenharia, arquitetura, mineração e até mesmo setores como o patrimônio histórico e as investigações forenses. Sua capacidade de capturar ambientes tridimensionais com alta precisão e rapidez o tornou uma ferramenta essencial para o levantamento topográfico, monitoramento de obras, digitalização de estruturas existentes e compatibilização de projetos em plataformas BIM.

Apesar de apresentar desafios, como o alto custo inicial, a necessidade de processamento avançado de dados e a sensibilidade a determinadas condições ambientais, os benefícios superam amplamente essas limitações. A redução de erros, o aumento da segurança, a eliminação de retrabalhos e a economia de tempo e recursos fazem do Laser Scanner uma solução estratégica para projetos que demandam precisão e eficiência.

Com ampla experiência em levantamentos técnicos, a BFS Engenharia vem integrando o Laser Scanner com a experiência prática da equipe, aliada ao uso de tecnologias avançadas. Os cases de sucesso com levantamentos laser scanning da BYD, Madero e Tigre são exemplos que reforçam como o escaneamento a laser possibilita decisões mais assertivas, planejamento mais eficaz e execução mais segura. Com o contínuo avanço dos sensores, softwares e da inteligência artificial, o potencial de aplicação do Laser Scanner tende a crescer ainda mais, consolidando-se como uma ferramenta indispensável para quem busca inovação e precisão na captação e análise de informações espaciais.

Se o seu projeto exige alto nível de detalhamento e confiabilidade, fale com um especialista da BFS Engenharia e descubra como o escaneamento a laser pode ser uma ferramenta estratégica e aliada à sua obra.

Conteúdo desenvolvido por Gabrielle Ribeiro, Engenheira Civil e Projetista de Projeto Preventivo Contra Incêndios na BFS Engenharia.