RILIEVO

“Usiamo strumenti evoluti di rilievo, come il LASER SCANNER 3D, per acquisire informazioni utili a realizzare modelli digitali tridimensionali.”

La tecnologia LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging), presente sul mercato ormai da diversi anni, si sta affermando come il sistema più innovativo ed efficiente di misurazione e rilievo di dati fisici relativi ad oggetti, edifici, organismi edilizi complessi, contesti urbani e contesti naturali. Il Laser Scanner esegue la scansione tridimensionale degli oggetti, evitando qualsiasi contatto, e rileva con precisione millimetrica la geometria di spazi e superfici, indipendentemente dalla loro complessità. Tramite software, le singole scansioni vengono trasformate in modo rapido e pressoché automatico in un modello digitale completo così detto a nuvola di punti. I dati digitali sono poi importabili in tutte le più comuni soluzioni software CAD, diventando così la base di partenza per realizzare file vettoriali, viste in 2D e 3D, oltre numerosi altri tipi di visualizzazione. In aggiunta al modello spaziale, si possono produrre panoramiche a colori a 360° in qualità fotografica, le quali permettono di realizzare analisi visive e geometriche dettagliate. A partire dal modello a nuvola di punti, è possibile inoltre realizzare un modello BIM, tale da lavorare all’interno di un processo di Building Information Modeling.

Laser scanner Leica RTC 360

Oltre quanto sopra descritto, a puro titolo esemplificativo, si riportano ulteriori condizioni che rendono il rilievo con Laser Scanner estremamente vantaggioso rispetto ai più tradizionali sistemi di rilievo (geometrico, fotografico, ecc.):
  • Possibilità di effettuare misurazioni con scarsità di luce e spazio, anche nel buio più assoluto, in siti e con postazioni di rilievo particolarmente impervie.
  • Possibilità di effettuare rilievi dettagliati con luce solare diretta.
  • Il GPS integrato permette di avere un’esatta localizzazione dei dati.
  • Gli oggetti sensibili possono essere scansionati senza alcun contatto con il laser scanner.
  • La tecnologia laser utilizzata è "sicura per gli occhi", lo scanner quindi può essere utilizzato anche in presenza di persone.
 Di seguito, alcuni esempi delle potenzialità di utilizzo dei dati di rilievo con laser scanner 3D, per tecniche digitali di modellazione:
  • Nel rilievo geometrico e fotografico di contesti artistici, architettonici, archeologici o urbani, finalizzato alle successive attività di restauro e conservazione, la precisione dei dati di misurazione riveste notevole importanza in caso di interventi di carattere statico. Rappresenta una condizione imprescindibile per compiere accurate analisi del degrado o analisi strutturali con il metodo FEM (metodo degli elementi finiti). In breve tempo e con grande semplicità si ottengono dati spaziali utilizzabili con gli attuali software di analisi strutturale, permettendo, per esempio, un confronto tra la geometria reale di una volta deformata dal proprio peso con la sua geometria ideale.
  • Nell’elaborazione di modelli digitali tridimensionali di contesti artistici, architettonici, archeologici o urbani, finalizzato ad operazioni di pedagogia museale; per esempio, grazie alla cosiddetta realtà aumentata, i dati di rilievo prodotti dal Laser Scanner, possono essere utilizzati per realizzare un modello virtuale 3D. Successivamente vengono integrate al modello nuove informazioni, come per esempio ricostruzioni digitali di parti mancanti.
  • Nell’elaborazione di modelli digitali tridimensionali di contesti artistici, architettonici, archeologici o urbani, finalizzato ad operazioni di comunicazione e marketing, i dati digitali ottenuti in fase di rilievo architettonico, possono essere adoperati come base per diverse attività. Per esempio: pubblicazione di relazioni e articoli accademico-scientifici; organizzazione di convegni, seminari ed eventi; produzione di animazioni e video stereoscopici in 3D; realizzazione di Tour Virtuali interattivi per esplorare il sito da computer e dispositivi mobili; creazione di App tematiche e siti Internet.

Nuvola di punti parziale, sede DATA architects di Roma.

IDEAZIONE, MODELLAZIONE E PROTOTIPAZIONE

“Nella fase di ideazione, integriamo tecniche tradizionali, come schizzi e modelli fisici, con tecniche digitali di modellazione (utilizzando per esempio i dati di un rilievo con laser scanner 3D), prototipazione con stampa 3D e lavorazioni con ROBOT ANTROPOMORFO"

PROGETTAZIONE

“Utilizziamo software CAD e processi BIM (Building Information Modeling) per rendere più efficace il coordinamento fra i diversi livelli progettuali, la fase di realizzazione e le attività di facility management.”

L’obiettivo è quello di migliorare l’efficienza dell’intero processo, generando un flusso circolare di informazioni a sostegno della progettazione prima, del controllo e della gestione delle lavorazioni in cantiere poi e infine, del controllo e della gestione delle attività e degli spazi realizzati, alimentando un solo database e riducendo la ripetizione di operazioni simili.L’investimento economico e di tempo richiesto per la realizzazione del modello BIM di progetto, può essere messo a profitto per tutte le successive necessità operative, in fase di realizzazione e nel corso della vita utile dell’edificio progettato.L’integrazione di processi BIM e CMM (Computerized Maintenance Management), con applicativi di tipo mobile, può orientare il processo edilizio verso una gestione di tipo cloud based, con i dati di un progetto disponibili in qualsiasi momento e da qualunque luogo.

REALIZZAZIONE

“L’esperienza maturata nei cantieri, dai più semplici ai più complessi, ci permette di applicare e sperimentare processi innovativi anche nella fase di costruzione. Possiamo realizzare modelli BIM, anche progressivi, a supporto della verifica di avanzamento dei lavori, come modelli As-Built o come modelli As-Is.”

FACILITY MANAGEMENT

“Efficaci modelli BIM, anche parziali o progressivi, permettono una più efficace attività di FACILITY MANAGEMENT.”

Occorre fare una distinzione fra edifici progettati e/o realizzati con il supporto di processi BIM e edifici già esistenti, progettati e realizzati secondo prassi tradizionali. Nel primo caso è possibile partire già da un modello parametrico e tridimensionale dell’edificio. Eventualmente, si può integrare il modello BIM esistente con ulteriori informazioni da utilizzare nell’attività di FM, per poi esportare il modello BIM in applicativi software di gestione del sistema CMM (Computerized Maintenance Management). In questo caso, l’integrazione fra BIM e CMM, può esprimere tutto il suo potenziale di efficacia e convenienza economica. Nel secondo caso, per edifici già esistenti, per i quali non si dispone di un modello BIM, la corretta prassi richiederebbe una azione integrata fra le seguenti operazioni:
  • rilievo dell’edificio con laser scanner 3D;
  • elaborazione dei dati di rilievo (nuvola di punti e immagini);
  • realizzazione del modello parametrico e tridimensionale (BIM), completo di tutte le informazioni necessarie all’attività di FM;
  • esportazione del modello BIM in applicativi software di gestione del sistema CMM.
 Questa prassi, oltre a richiedere modellatori esperti, può richiedere importanti investimenti, sia economici che in termini di tempo. D’altro canto, i costi di manutenzione durante il ciclo di vita di un edificio, sono altrettanto importanti, se non maggiori, di quelli di progettazione e realizzazione. Pertanto, prima di procedere alla modellazione complessiva di un fabbricato realizzato secondo prassi tradizionali, occorre valutare attentamente costi e benefici attesi. Da tale valutazione può emergere l’opportunità di procedere ad una modellazione complessiva, oppure ad una modellazione parziale, per esempio per categoria di opera (infissi, involucro esterno, impianto elettrico, impianto di riscaldamento, ecc.). Tale modellazione parziale, può essere realizzata in coincidenza con opere di manutenzione straordinaria già programmate (sostituzione infissi, sostituzione generatore impianto di riscaldamento, ecc.) o in fase di auditing energetico dell’edificio stesso. Si procederà sempre al rilievo dell’edificio con laser scanner 3D e con l’elaborazione dei dati di rilievo, finalizzata alla semplice realizzazione del modello tridimensionale a nuvola di punti e immagini, o ad un modello geometrico tridimensionale semplificato, per masse. Si procederà quindi alla modellazione parziale parametrica (BIM), per esempio per categoria di opera, e poi alla successiva esportazione del modello BIM in applicativi software di gestione del sistema CMM. Una modellazione di tale genere, se ben impostata, può diventare la base per una modellazione progressiva, da implementare nel tempo, in occasione di ulteriori opere di manutenzione straordinaria, sulla base dello stesso rilievo già effettuato con il laser scanner 3D. Inoltre, il modello tridimensionale a nuvola di punti e immagini, può essere utilizzato come base per un tour virtuale interattivo dell’edificio e di parte di esso, quindi come efficace strumento complementare di verifica preliminare delle esigenze manutentive.