I droni a supporto dei processi BIM

I nuovi strumenti tecnologici contribuiscono sempre più a rendere efficienti i processi costruttivi. Vediamo come BIM e droni possono lavorare insieme per migliorare il settore AEC

L’utilizzo dei droni è sempre più diffuso: abbiamo visto come queste “telecamere volanti” possano essere utilizzate durante eventi importanti, ma sempre più spesso sono impiegati nel settore ACE (costruzioni).

I droni in edilizia, infatti,  sono già una realtà: si diffondono sempre più nelle fasi di rilievo di terreni o edifici esistenti, nell’ispezione di luoghi o strutture inaccessibili, nel monitoraggio di cantieri in corso. Ma il loro utilizzo può andare ben oltre: possono, infatti, integrarsi perfettamente all’interno dei processi BIM, aumentando i livelli di efficienza durante l’intero ciclo di vita delle costruzioni.

Tecnici ed costruttori stanno lentamente abbracciando a livello internazionale le rivoluzioni: la “rivoluzione dei droni” e la “rivoluzione del BIM“.

I droni, o aeromobili a pilotaggio remoto (APR), stanno iniziando a dominare tutte e 4 le fasi del processo edilizio (tradizionale e BIM).

Il ruolo dei droni nel ciclo di vita degli edifici progettati col BIM

Fase di progettazione

Sicuramente è in questa fase in cui l’utilizzo dei droni nell’edilizia è già ampiamente collaudata.

Essi vengono utilizzati per il rilievo della morfologia del terreno, di edifici esistenti (anche di interesse storico artistico), o per il rilievo di interi abitati.

Il rilievo da drone si basa sui concetti chiave della fotogrammetria: si parte con una serie di foto scattate opportunamente con il drone e successivamente vengono elaborate da appositi software con tecnologie denominate SfM (Structure from Motion), ossia definizione della geometria 3D a partire dal movimento con cui si scattano le foto.

Il risultato è una nuvola di punti che può essere ulteriormente elaborate per creare dei modelli tridimensionali a mesh. Questi modelli costituiscono poi la base per generare il modello BIM.

I rilievi con droni possono anche  essere integrati con rilievi fatti con laser scanner, ottenendo nuvole di punti ancora più precise e dettagliate.

Nuvola sparsa di punti ottenuta da un rilievo fotografico con drone

Durante la fase iniziale, l’idea progettuale è continuamente modificata/ottimizzata; pertanto è indispensabile vedere in tempo reale come ogni scelta progettuale altera e modifica il contesto sia naturale sia costruito.

I droni possono fornirci panoramiche precise e veloci di siti di grandi dimensioni e aree ad alto rischio, di aree difficilmente ispezionabili: in questo modo oggi è possibile ottenere modelli tridimensionali di luoghi che fino a qualche anno fa erano irraggiungibili.

L’uso dei droni per le ispezioni ed il rilievo

La grande mole di dati raccolti può essere utilizzata per pianificare e programmare le attività di costruzione; viene così a crearsi un nuovo, ed interessante, sodalizio tra droni, BIM ed urbanistica.

Schema di sovrapposizione delle foto effettuate durante un rilievo con drone

Fase di costruzione

Con il passaggio dalla progettazione alla fase di costruzione, il ruolo dei droni cambia: nei cantieri infatti ci sono innumerevoli difficoltà da affrontare, imprevisti e variabili che difficilmente si riesce a gestire; criticità che tali tecnologie possono tenere sotto controllo.

A tal fine i droni possono essere utilizzati per monitorare/controllare l’evoluzione e lo stato del cantiere durante la costruzione. Ciò si rende necessario per verificare la reale corrispondenza tra progetto e costruito, infatti le foto ed i video ottenuti dai droni possono essere caricate sulle piattaforme collaborative BIM, dove vengono automaticamente condivise tra tutti gli attori coinvolti, in base al grado di authority che essi hanno.

Così viene superata una tra le maggiori difficoltà della gestione di un cantiere: l’aggiornamento costante della documentazione, grafica e fotografica, durante gli stati di avanzamento del progetto, e la condivisione rapida di tali dati.

droni

 

Tradizionalmente, infatti, durante i lavori venivano scattate delle foto che poi venivano archiviate in modo tale da renderne difficile l’esatta collocazione, sia temporale sia geografica, ed impedendone il recupero veloce anche a distanza di tempo; le foto dovevano poi essere trasferite singolarmente ai vari attori. Tale metodologia spesso generava foto “doppie” o “angoli bui” del cantiere con i conseguenti sprechi di tempo e diseconomie per “recuperare” la memoria del progetto.

Con l’introduzione dei droni e delle piattaforme BIM nel settore delle costruzioni, è possibile condividere in tempo reale una serie di riprese aeree e video ad alta definizione, in modo da avere pieno controllo del cantiere senza essere effettivamente sul posto.

Una seconda applicazione in questa fase, dei droni nei cantieri, è lega alla sicurezza.

Attraverso un monitoraggio, che può essere preimpostato e quindi automatizzato, è possibile studiare. comprendere e monitorare gli spostamenti di operai e mezzi in movimento. Questo permette di prevenire eventuali incidenti, evitare interferenze tra lavorazioni differenti, studiare l’allestimento del cantiere in maniera ottimale.

Fase di gestione della costruzione

Terminata la fase di costruzione, occorre affrontare la fase di facility management, che presenta comunque una serie di difficoltà e peculiarità.

La lunga durata di vita di una costruzione rende inoltre utopico ipotizzare che i responsabili della gestione e manutenzione di un edificio siano sempre gli stessi. Il passaggio tra diversi operatori, da costruttore a gestore, da gestore a gestore, è tale da causare la perdita di informazioni e dati relativi alla costruzione, ai diversi interventi manutentivi effettuati, nonché alle caratteristiche stesse del fabbricato.

Si perde, in pratica, la “memoria del fabbricato“, fondamentale per la sua manutenzione.

Questa confusione nel gestire un edificio tradizionalmente non trovava un efficacie supporto nella tecnologia: infatti, spesso, i grafici di progetto non venivano aggiornati al completamento della costruzione, le successive modifiche architettoniche e/o impiantistiche non venivano registrate e coloro che si trovavano a gestire lo stabile non erano stati opportunamente formati.

usBIM.platform la piattaforma collaborativa BIM

L’utilizzo di modelli BIM, permette di avere un modello aggiornato da poter utilizzare nella programmazione di interventi di manutenzione. Permette non solo di sapere l’esatto posizionamento di ogni impianto o elemento costruttivo, ma anche di risalire con esattezza a quando esso è stato istallato durante la costruzione e chi lo ha fatto.

Nel modello BIM possono essere archiviati tutti gli interventi di manutenzione, tutte le foto, i report delle ispezioni, in modo da avere un archivio aggiornato con tutti i dati relativi all’intero ciclo di vita dell’edifico.

I droni in questa fase sono degli strumenti ideali per eseguire delle ispezioni, in totale sicurezza essendo a distanza, di parti dell’edificio difficilmente raggiungibili.

Senza aver bisogno di gru o ponteggi è possibile verificare lo stato di salute di coperture e facciate, controllare eventuali dispersioni termiche con una termo camera, e quindi programmare gli eventuali interventi manutentivi, registrando il tutto nel modello BIM è possibile ottimizzare tali operazioni.

Fase di dismissione

I droni infine possono essere utilizzati per monitorare le fasi di smontaggio, demolizione e recupero degli edifici giunti al completamento del loro ciclo di vita.

In questa fase il modello BIM, che permette di conoscere a fondo ogni elemento che costituisce il fabbricato, procedendo a ritroso seguendo le originali fasi costruttive, facilita enormemente le fasi di smontaggio e demolizione.

La conoscenza approfondita del fabbricato permette inoltre di individuare eventuali elementi che potrebbero essere recuperati, o particolari materiali da smaltire con maggior cura (rifiuti speciali, sostanze pericolose, ecc.).

 

 

 

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