3D scannen gebouwencomplex Binnenhof Den Haag

Het Binnenhof volledig 3D in kaart.

3D inmeting Hofvijver.

3D inmeting vanuit de Hofvijver. Bron: Corné Bastiaansen.

Eén van de bekendste gebouwen van Nederland, het monumentale Binnenhof in Den Haag, is toe aan renovatie. PelserHartman scande daarom bijna het gehele gebouwencomplex 3D in. 90.000 vierkante meter, tientallen gebouwen en honderden ruimtes werden van binnen en buiten ingemeten. Op basis van de scandata maakte bouwkundig ingenieursbureau Root B.V. een zeer gedetailleerd BIM-Model. Een uniek project vanwege de omvang en de bijzondere status en functie van de gebouwen.

Het scannen van het Binnenhof startte begin 2017 en duurde ruim een half jaar. Onze 3D laserscan-operators maakten ruim 9000 scans van vele beroemde gebouwen, waaronder de Ridderzaal, de Plenaire zaal van de Tweede Kamer en de bijzondere bibliotheek in de Handelingenkamer.

Handelingenkamer gekleurde pointcloud 3D scan

Gekleurde pointcloud op basis van 3D laserscans van de Handelingenkamer. Bron: Corné Bastiaansen.

Achtergrond: start grootschalige renovatie Het Binnenhof in 2020.

Het Binnenhof is toe aan renovatie. ‘Dat is nodig omdat het Binnenhof er nog altijd prachtig uitziet, maar technisch versleten is. Zeker aan de binnenkant’, legt projectdirecteur van het Rijksvastgoedbedrijf Pieter Dijckmeester uit. ‘Roltrappen, liften, elektriciteit, alles is aan het eind van de technische levensduur.’ Door uitval van installaties zijn er regelmatig technische storingen. Daarnaast hebben de gebouwen te leiden onder betonrot en vocht. Oplappen is niet meer mogelijk.

BIM-model Binnenhof

Alle monumentale gebouwen van het beroemde Binnenhofcomplex zijn toe aan een grondige renovatie.

Daarom wordt het Binnenhof vanaf 2020 in één keer grondig opgeknapt. De renovatie gaat naar schatting 5,5 jaar duren en kost maximaal 475 miljoen euro. Technische installaties worden vervangen net als bijvoorbeeld de vele leien daken van het complex. De gebruikers van het Binnenhof - Eerste en Tweede Kamer, Raad van State en ministerie van Algemene Zaken - verhuizen vanwege de renovatie tijdelijk naar een andere locatie.

3D scan Tweede Kamer Den Haag

Het 3D inscannen én de 3D inmeting van de plenaire vergaderzaal in de Tweede Kamer. Bron: Corné Bastiaansen.

Proefproject & BIM

Het Binnenhof is een unieke verzameling van gebouwen. Sommige panden zijn al acht eeuwen oud, anderen nog geen 50 jaar. In opdracht van het Rijksvastgoedbedrijf heeft PelserHartman bijna het hele interieur en exterieur van het Binnenhof 3D ingemeten.

Bouwkundig ingenieursbureau Root maakte op basis van de scans van PelserHartman een 3D BIM-Model. Nauwkeurigheid en volledigheid waren hierbij van groot belang. Het model moest een exacte weergave van de werkelijkheid zijn. Alle scheefstaande wanden en ongelijke vloeren van de monumentale panden moesten in het model worden opgenomen. Het uiteindelijke BIM-model van het Binnenhof is uitermate gedetailleerd. Dat is op deze schaal nog niet eerder gedaan.

3D BIM model daken Binnenhof

3D BIM model op basis van 3D laserscans.

‘We hebben ervoor gekozen in eerste instantie het gebouwdeel ‘Raad van State’ als een soort van proefproject in kaart te brengen’, vertelt Nicole Verblakt van het Rijksvastgoedbedrijf. “Zo konden alle partijen ervaren wat er allemaal komt kijken bij het scannen en modelleren van monumentale gebouwen op hoog niveau. Daardoor konden in een vroeg stadium goede keuzes worden gemaakt met betrekking tot meet- en modelleermethoden.”

BIm 3D model Bouwdeel Raad van State proefproject

Bouwdeel Raad van State (links op de afbeelding) als proefproject 3D in kaart gebracht.

Om het modelleren voor Root makkelijker te maken, leverde PelserHartman de modelleurs deformatie-analyses van de vloeren. Dat is een kleurenkaart, waarop is te zien waar en hoeveel de vloeren van het Binnenhof scheef verlopen. Paul Bos van Root geeft aan dat dat soort visuele middelen enorm waardevol zijn. ‘Zonder dat ben je drie, vier keer meer tijd kwijt denk ik. En de betrouwbaarheid is dan ook nog maar even de vraag.’

3D scannen gebouwen vloerhoogte

Pointcloud analyse: Met kleuren worden hoogteverschillen in een vloer aangegeven

PelserHartman heeft veel ervaring met het 3D inmeten van erfgoed en met het geven van advies op gebied van inwinnen van data en controle van modellen. Toch ligt de beste meetmethode in veel gevallen niet zomaar op de plank. Vooral bij omvangrijke projecten is het op maat maken van een gedetailleerd meetplan essentieel. Door het proefproject kregen we uitgebreid de gelegenheid om een goed plan te maken waardoor wij en de opdrachtgever in een later stadium niet voor verassingen kwamen te staan. Eigenlijk zouden opdrachtgevers altijd moeten overwegen om meer aandacht aan het voortraject te besteden. Dit betaalt zich dubbel en dwars uit.

3D scan kleur Ridderzaal Den Haag

Het 3D scannen én de gekleurde pointcloud van de vergaderzaal in de Eerste Kamer. Bron: Corné Bastiaansen.

Uitdagingen

Bij het scannen van het gebouwencomplex kwam PelserHartman voor een aantal uitdagingen te staan. Onder meer de daken van het complex, die uit allemaal kleine unieke dakvlakken bestaan, waren moeilijk 3D in te meten. Meestal meten we bovenzijde van daken niet in met 3D laserscanners, omdat de kosten niet opwegen tegen de meerwaarde van de informatie. Bij het Binnenhof wilden we echter alles tot op het kleinste detail in kaart brengen met een maximale pointclouddekking, zodat we denkfouten konden uitsluiten en geen risicovolle aannamen hoefden te doen.

Dak 3D scannen gebouwencomplex

De daken van het Binnenhof zijn ingemeten door 3D laserscanners op de nokken te plaatsen. Bron: Corné Bastiaansen.

3D Laserscanners produceren geen goede meetdata wanneer de hoek waaronder de laser het oppervlak raakt scherp is. Daardoor ontstaan bij daken vaak situaties waarin het moeilijk is om hellende vlakken goed 3D in kaart te brengen. Veel daken zijn daarnaast niet zichtbaar en dus niet meetbaar met laserscanners vanaf posities op de grond. Met een hoogwerker hebben we de scanners met speciaal ontworpen constructies op de nokken geplaatst. Vanuit die posities konden we de daken inscannen met goede bruikbare data als resultaat.

3D scannen daken gebouwencomplex

Orthogonaal dakaanzicht ‘topview’ op basis van 3D laserscandata.

Een andere uitdaging was het scannen van de gevels die direct aan de Hofvijfer liggen. Scannen vanaf de oever aan de overzijde zou een slechte kwaliteit van de scans tot gevolg hebben. Een scanner moet daarnaast natuurlijk stabiel staan, dus scannen vanaf een boot is ook niet mogelijk.

Ministerie Algemene Zaken Binnenhof Den Haag

3D laserscannen van de gevels aan de Hofvijver met scanners in het water. Bron: Corné Bastiaansen.

Uitgebreid referentienetwerk voor correctie positionering 3D scandata

PelserHartman besteedde in dit project veel aandacht aan de nauwkeurigheid en validatie van de scandata. Het Binnenhof is een uitgestrekt complex. Voor de nauwkeurigheid van de data is het heel belangrijk dat de scans die van elk bouwdeel gemaakt worden, op de goede manier aan elkaar gekoppeld worden. Voorafgaand aan het scannen brachten we daarom een nauwkeurige grondslag aan. We maakten een uitgebreid referentiepuntennetwerk rondom het gehele Binnenhofcomplex, waar we ten alle tijden naar konden refereren en waarop we de gemaakte pointclouds konden valideren.

Referentie netwerk 3D scannen gebouwencomplex Binnenhof Den Haag

Voor het plaatsen en valideren van de scandata is een netwerk van meetpunten aangebracht.

Omvang project

De omvang van het Binnenhof maakt dit project zeer uniek. ‘We hebben hier een complex dat 90.000 vierkante meter is’, verklaart Dijckmeester van het Rijksvastgoedbedrijf. ‘Dat is vergelijkbaar met het allergrootste kantoorgebouw dat we in Nederland hebben. Maar dan alles monumentaal. Je praat echt over honderden en nog eens honderden ruimtes in zo’n gebouwencomplex.’ PelserHartman en Root moesten er samen voor zorgen dat meer dan 200.000 objecten en 2,5 miljoen eigenschappen betrouwbaar en gevalideerd in het BIM-model werden opgenomen.

BIM model Binnenhof

Uitsnede van het 3D BIM/Model van het Binnenhof in Den Haag.

Pointcloud en BIM-Model van het Binnenhof in Den Haag

PelserHartman leverde pointclouds en een pointcloud viewer van het gebouwencomplex van het Binnenhof. De pointcloud kan gebruikt worden voor exacte metingen of als onderlegger in tekenprogramma’s als AutoCad en Revit. Met de pointcloud viewer is het mogelijk de panden virtueel te bezoeken, of direct een opname van de werkelijke situatie te zien.

Pointcloud 3D scan Ridderzaal Grafelijke Zalen Den Haag

Pointcloud van de Grafelijke Zalen, waaronder de Ridderzaal, op het Binnenhof in Den Haag.

Samenwerking Rijksvastgoedbedrijf, PelserHartman en Root

Om tot een goed eindresultaat te komen, hebben het Rijksvastgoedbedrijf, PelserHartman en Root heel intensief met elkaar samengewerkt. ‘Ik zie het eigenlijk als een soort van coproductie die ook niet tot stand was gekomen op het moment dat die samenwerking niet goed was geweest’, legt Verblakt van het Rijksvastgoedbedrijf uit. ‘Er waren ook wel momenten waarop en even botste, omdat we het niet met elkaar eens waren. Maar eigenlijk was de onderlinge samenwerking en het vertrouwen dermate dat de sfeer daardoor eigenlijk niet beïnvloed werd.’

Eindresultaat 3D inmeten Binnenhof

Met het BIM-model, geregistreerde pointclouds en 3D-viewers kan iedereen die betrokken is bij de renovatie beschikken over de bouwkundige informatie. Zo kunnen voor exacte metingen de scans worden gebruikt en kan het model gebruikt worden voor ontwerpen of de voorbereidingsfase van de bouw. Niemand hoeft nog terug naar het Binnenhof om ruimtes te bekijken of in te meten.

Uitsnede 3D BIM model Binnenhof Den Haag

Uitsnede van het 3D BIM/Model van het Binnenhof in Den Haag.