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Come risolvere i problemi durante un rilievo laser scanner

Ottobre 16, 2022

Durante un rilievo laser scanner sono molti i problemi in cui si può incappare e che possono compromettere il risultato finale della scansione.

Vediamo quali sono e come è possibile evitarli partendo da una buona analisi strategica della zona da scansionare.

Quali sono i problemi che possono presentarsi durante un rilievo laser scanner

Ogni area da trattare è diversa dalle altre, per questo non è possibile pensare di preparare ogni scansione allo stesso modo. Ecco quali sono le problematiche più comuni che emergono durante un rilievo laser scanner.

Condizioni ambientali e climatiche

La conformazione dell’area da scansionare è uno dei primi ostacoli che si presenta davanti agli addetti ai lavori. L’area infatti può essere ingombrata da elementi naturali o artificiali che possono ostacolare il campo dello scanner, compromettendo la buona riuscita della scansione.
Da tenere in considerazione è anche il clima della zona, che non deve essere umido, ventoso o piovoso.
Un altro elemento che può creare problemi durante un rilievo laser scanner è la presenza di persone all’interno del sito, perché queste possono creare zone d’ombra che compromettono la scansione.

Caratteristiche dell’edificio o dell’oggetto da scansionare

Un altro elemento che può creare problemi durante i rilievi è la composizione dell’oggetto da scansionare, che può presentare irregolarità, aree difficili o strette ma anche zone trasparenti o eccessivamente riflettenti.

Mancanza di una strategia

Oltre alle condizioni dell’ambiente e dell’edificio da scansionare, una delle principali problematiche che possono presentarsi durante un rilievo laser scanner è la mancanza di una strategia e di un’analisi approfondita del territorio. Solo attraverso un’analisi e una strategia si possono infatti scegliere gli strumenti più adatti da utilizzare e il modo migliore di lavorare per evitare errori o invalidare la scansione.

Le soluzioni a imprevisti e problemi del rilievo laser scanner

Ovviamente non in tutti i casi è possibile porre rimedio agli eventuali imprevisti, ma ci sono delle good practice e dei consigli da seguire per rendere il rilievo privo di errori e problematiche. Vediamo quali sono.

1. Realizzare analisi e strategia prima della scansione

Realizzare un’accurata analisi strategica dell’area e dell’oggetto da scansionare prima del rilievo permette di scegliere le soluzioni per rendere i lavori più semplici e curati possibile, come ad esempio:

Strumentazione più adatta per evitare i problemi durante il rilievo;
Numero di persone necessarie all’interno del sito;
Zona in cui posizionare gli scanner;
Eventuali accessori, come i target, e il luogo dove posizionarli.

2. Utilizzare accessori specifici e strumentazione combinata

Riguardo alla scelta degli accessori e della strumentazione ci sono alcuni elementi che permettono di rendere ancora più semplice il rilievo.

Ci sono ad esempio i target con ID, gli spray che rendono opache superfici eccessivamente lucide o trasparenti, ma soprattutto si possono usare più laser scanner con diverse caratteristiche in sinergia tra loro per realizzare le scansioni di aree o oggetti complessi.

Un ultimo consiglio per la strumentazione è quello di utilizzare tecnologie all’avanguardia come BIM, Intelligenza Artificiale o Realtà Aumentata per realizzare le scansioni, così da poter monitorare eventuali modifiche o cambiamenti strutturali senza dover realizzare altri rilievi.

3. Aumentare la velocità di comunicazione tra strumento e software

Oltre al basilare consiglio di tenere sotto controllo il meteo prima di effettuare un rilievo laser scanner, per evitare problematiche dovute al clima la soluzione è quella di utilizzare strumentazioni in grado di comunicare in modo veloce con i relativi software.

In questo modo le informazioni passano direttamente dallo strumento al pc e i dati ottenuti durante le scansioni possono essere salvati anche in caso di perturbazioni improvvise.

Realizzare un rilievo laser scanner è un costo o un investimento?

Settembre 29, 2022

I rilievi topografici vengono ancora oggi visti come dei costi superflui su cui cercare di risparmiare il più possibile, ma un rilievo laser scanner ben fatto è fondamentale per la buona riuscita del progetto e ha numerosi vantaggi per il committente.

Vediamo perchè deve essere considerato un investimento e non un costo.

L’importanza di realizzare i rilievi correttamente

Molto spesso durante le fasi iniziali di un progetto per risparmiare sui costi si evita di utilizzare delle soluzioni tecnologiche, perché nell’immediato risultano più costose.

In particolare, si sceglie di non utilizzare il rilievo laser scanner perché troppo costoso e perché estrarre una nuvola di punti completa e accurata, con il giusto grado di dettaglio, può richiedere tempo.

Al laser scanner si preferiscono quindi altre tecnologie, più veloci ma meno innovative, senza rendersi conto che però un rilievo ben fatto è fondamentale fin dalla progettazione dell’edificio, per evitare errori durante a fase di progettazione o peggio stop al cantiere per eventuali problematiche.

I costi di un rilievo laser scanner

Quanto costa effettivamente realizzare un rilievo con il laser scanner?

Il costo può variare in base a diversi fattori, come la dimensione e la tipologia di area da scansionare, il numero di punti necessari per la scansione e il tipo di nuvola di punti da estrarre (2D o 3D).

In generale si parte da circa 1000€ per arrivare anche ai 30.000€, in base all’area su cui effettuare il rilievo.

Per questo motivo è sempre necessario effettuare dei sopralluoghi per capire il lavoro da svolgere e il tipo di tecnologia da utilizzare per ottenere una nuvola di punti completa di tutte le informazioni necessarie al progetto.

Gli svantaggi di risparmiare sul rilievo

Scegliere di risparmiare sui rilievi può sembrare una scelta conveniente, che permette di risparmiare denaro, ma non ci si rende conto dei rischi a cui si può andare incontro.

Un costo basso può significare tecnologie non adeguate alla realizzazione dei rilievi o personale non qualificato per svolgere correttamente il lavoro;
Realizzare rilievi con le tecniche tradizionali ha sempre un certo margine di errore e di interpretazione personale, che possono portare a problematiche in cantiere;
Rischio di commettere errori, causando rallentamenti o peggio momenti di stop nel cantiere e riprogettazioni.

La conseguenza di tutto questo è una gestione non ottimale del lavoro, con un ovvio aumento sia delle tempistiche che dei costi del progetto.

I vantaggi del rilievo laser scanner

Al contrario, realizzare un rilievo con le migliori tecnologie e il corretto grado di dettaglio permette di:

Effettuare rilievi in tempi brevi e con meno manodopera;
Ottenere elaborati precisi e dettagliati anche di edifici complessi e aree particolarmente ampie o con zone difficilmente accessibili;
Avere fin da subito a disposizione dei progettisti un quadro completo del lavoro da svolgere;
Velocizzare e ottimizzare il lavoro sia in fase di progettazione che in cantiere;
Prendere le corrette decisioni anche in fasi critiche del progetto.

È chiaro come tutti questi vantaggi vadano a compensare il costo iniziale del rilievo laser scanner, permettendo di risparmiare sulle tempistiche e sui costi di gestione del progetto, rendendo così la spesa fatta un vero e proprio investimento.

Sfruttare il BIM per la gestione del cantiere? Ecco quali sono i vantaggi

Settembre 19, 2022

In un settore delle costruzioni sempre più digitalizzato, il BIM ricopre un ruolo fondamentale nell’ottimizzazione dei processi. Abbiamo visto come si possa sfruttare il BIM in sinergia con il laser scanner per ottenere un modello digitale, 3D e ottimizzato dell’edificio, ma quali sono i vantaggi di utilizzare il BIM in cantiere?

La realtà del cantiere

Il cantiere è una realtà multidisciplinare, in cui collaborano figure professionali molto diverse tra loro.

Per questo è fondamentale che ci sia sempre il giusto grado di collaborazione e di organizzazione del lavoro, per garantire un andamento lineare dei lavori e la corretta realizzazione dell’opera.

Fino a poco tempo fa il lavoro cantiere, la gestione delle tempistiche, le modifiche da effettuare all’opera ecc. erano processi gestiti in modalità cartacea e con supporti digitali minimi, ma questo metodo porta con sé numerosi svantaggi, tra cui gli errori di trascrizione delle modifiche o la mancata comunicazione tra i membri del team, che hanno come conseguenza il rallentamento o il blocco del lavoro.

Uno spazio dove gestire il cantiere, il BIM

Per ottimizzare la gestione del lavoro, organizzare il team e migliorare la comunicazione tra le diverse figure professionali è necessario lasciar andare il cartaceo e avere a disposizione uno spazio virtuale unico dove trovare tutte le informazioni relative all’opera e poterle condividere.

Questo spazio è il BIM, che porta numerosi vantaggi al cantiere in fase progettuale e durante la fase esecutiva vera e propria, sia per la realizzazione dell’opera che per la sicurezza in cantiere dei lavoratori.

Come abbiamo detto il BIM è un modello digitale che racchiude tutte le informazioni relative all’opera e al suo ciclo di vita. In cantiere queste informazioni servono per:

Organizzare preventivamente il lavoro e la gestione delle tempistiche e delle scadenze;
Accorgersi di eventuali errori e modifiche da realizzare prima che il progetto venga iniziato;
Avere un quadro generale dello stato di avanzamento dei lavori;
Conoscere in ogni fase di esecuzione del progetto tipologia e quantità di materiali necessari per le fasi successive per anticipare la gestione con i fornitori;
Tenere traccia di tutte le modifiche apportate dall’inizio della costruzione;
Ottimizzare l’andamento dei lavori e la comunicazione tra le diverse figure professionali.

Realizzare un modello BIM del cantiere

Non solo, con il BIM è possibile realizzare anche un modello digitale del cantiere stesso, che tiene traccia di:

Caratteristiche del territorio del cantiere con il contesto urbano e le sue criticità;
Figure professionali coinvolte nel cantiere;
Macchinari e tecnologie disponibili.

Avere un modello BIM del cantiere permette di:

Gestire i lavori in modo innovativo;
Organizzare e ottimizzare la fase di progettazione e la fase esecutiva;
Gestire efficacemente lo spazio all’interno del cantiere;
Eliminare gli errori e risolvere le problematiche prima della loro comparsa;
Garantire la sicurezza dei lavoratori attraverso la creazione di oggetti contenenti informazioni sulle corrette modalità di posa e sulla gestione della sicurezza.

Tutto questo permette uno svolgimento dei lavori lineare, rapido e ottimizzato, con conseguente risparmio su costi e tempistiche e con una maggiore tutela del team di lavoro.

I consigli per estrarre modelli 3D efficienti dalla nuvola di punti

Agosto 31, 2022

Sfruttare lo Scan to BIM per ottenere un modello 3D dalla nuvola di punti può sembrare un processo semplice, ma nasconde numerose insidie, in particolare se non si seguono i giusti consigli.

Vediamo quali sono i consigli per estrarre modelli 3D funzionali dalla nuvola di punti e ottimizzare i processi.

Lo Scan to BIM e la nuvola di punti

Poter estrapolare un modello 3D partendo dalla nuvola di punti significa non dover più realizzare da zero un modello 3D dell’opera, rendendo più semplici e veloci le procedure.

Questo è possibile attraverso la metodologia Scan to BIM, che permette di realizzare una versione 3D dell’opera As Built, come costruita, contenete tutte le informazioni relative al progetto e alla sua vita.

Per farlo è necessario avere a disposizione un software BIM, in grado di riconoscere gli elementi presenti nella nuvola di punti e di convertirli in oggetti tridimensionali completi di ogni informazione.

Come estrarre un modello 3D di qualità dalla nuvola di punti

Estrarre un modello 3D dalla nuvola di punti può nascondere numerose insidie fin dal primo momento di raccolta dati. Come si possono semplificare i processi e ottenere così modelli 3D di qualità?

Partire da un rilievo svolto in modo efficace

Il primo passo per ottenere un modello 3D di qualità partendo dalla nuvola di punti è quello di realizzare un buon rilievo laser scanner, con attrezzature di qualità e personale tecnico capace.

In questo modo il rilievo sarà più veloce, completo e soprattutto facile da elaborare e trasformare in una nuvola di punti.

Avere a disposizione i giusti strumenti

Una volta realizzato il rilievo si può passare all’elaborazione della nuvola attraverso un software di gestione della nuvola di punti.

Come sappiamo la nuvola dopo il rilievo può essere facilmente implementata e modificata, per realizzare un modello con tutti i dati necessari.

Per ottenere un modello digitale realizzato sulla base della nuvola di punti sono necessari software di ultima generazione, che permettono di:

Ottenere il modello 3D velocemente e in pochi passaggi;
Avere un modello dettagliato e preciso;
Evitare di perdere tempo in sopralluoghi in cantiere perché la nuvola di punti funge sempre da riferimento per il modello 3D.

Il consiglio è quello di utilizzare questi strumenti in modo intelligente, evitando di automatizzare tutto. È meglio prediligere strumenti semi-automatici, che permettono delle modifiche manuali per elaborare i dati, risparmiando così sulle tempistiche e limitando i margini di errore dell’automazione.

Selezionare solo i dati necessari

Molto spesso si pensa erroneamente che più dati si inseriscono in un modello 3D, più questo diventa valido ed efficiente. La realtà è però diversa, non sempre infatti tutti i dati raccolti sono necessari, ma soprattutto raccogliere una grande quantità di dati quando non necessario implica anche un aumento delle tempistiche e dei costi della scansione

Il consiglio, partendo fin dalla fase di rilievo, è quello di raccogliere solo i dati che servono, ovvero quelli necessari per il livello di dettaglio concordato con il committente. Questo è fondamentale per:

Rispettare le esigenze del cliente;
Ridurre le tempistiche di scansione;
Velocizzare il processo di importazione dei dati su software;
Velocizzare la realizzazione del modello.

Non solo, raccogliere e selezionare solo i dati necessari permette di scegliere il giusto livello di dettaglio necessario per il modello e di evitare di sovraccaricare eccessivamente il file.

Che cos’è il LOD e qual è la sua funzione per il BIM?

Agosto 4, 2022

I dati sono una parte fondamentale della progettazione BIM, ma non sempre è necessario inserire tutte le tipologie di informazioni in un modello. Vediamo cos’è il LOD, il Level of Development, e qual è il suo utilizzo nel mondo del BIM.

Che cos’è il LOD

Il LOD, in inglese Level of Definition e Level of Development per gli americani, in italiano si traduce come livello di definizione o di dettaglio.

Per riprendere la definizione inclusa nella normativa UNI 11337-4, il LOD è il livello di approfondimento e stabilità dei dati e delle informazioni degli oggetti digitali che compongono i modelli.

È costituito da una scala divisa in livelli che definiscono la qualità e la quantità di dati inseriti in un modello BIM e si compone di:

LOG, Level of Geometry, ovvero la geometria del progetto;
LOI, Level of Information, ovvero i dati inseriti negli oggetti BIM.

Perché serve nel BIM

Spesso si pensa che nel modello BIM sia necessario inserire quante più informazioni possibili e rendere tutti gli oggetti al più alto livello di dettaglio.

Questo non è sempre vero, dipende infatti dall’utilizzo che si deve fare del modello, e nella maggior parte dei casi può portare numerosi svantaggi:

Non sempre tutte le informazioni, in particolare in una fase iniziale del progetto, sono facili da reperire e questo può compromettere la qualità dei dati;
Un eccessivo livello di dettaglio rende il modello pesante sia a livello software che hardware;
Diventa difficile trovare le informazioni necessarie all’interno del modello;
C’è un maggior rischio di errori, avere molti dati può diventare fuorviante per il progetto;

È proprio per questo che il LOD in metodologia BIM è diventato necessario, per definire il livello di dettaglio che serve nel modello in una specifica fase della progettazione senza dover inserire un numero eccessivo di dati.

Inoltre il LOD viene utilizzato nel BIM anche a livello contrattuale, per regolamentare il grado di approfondimento delle informazioni del modello e la resa grafica e delle informazioni degli oggetti BIM.

Il LOD nel BIM in Italia e nel mondo

In ogni Paese il LOD è strutturato in modo differente a seconda delle normative, ma le scale sono generalmente allineate tra loro, come nel caso della scala americana e italiana.

Negli USA si utilizza una scala numerica crescente, che va da LOD 100, con informazioni geometriche basilari, a LOD 500, che indica un modello As Build.

In Italia invece si utilizza un sistema a lettere, che va da LOD A, equivalente di LOD 100, fino a LOD F, equivalente di LOD 500, e LOD G, che indica l’aggiornamento dell’oggetto rispetto all’As Build.

Il LOIN, il passo successivo al LOD

Abbiamo visto come il LOD nel BIM è diventato necessario per evitare che vengano inserite all’interno del modello troppe informazioni.

Per ovviare ulteriormente al problema, nella ISO 19650-1 viene introdotto il LOIN, il Level of Information Need, che supera il concetto di LOD.

Il Livello di fabbisogno informativo considera la quantità di informazioni necessarie in un modello variabile a seconda della fase di progettazione. Per questo motivo non si basa più sulle qualità dell’oggetto, ma su quali informazioni deve contenere per una specifica fase della progettazione.

È composto da documentazione e informazioni geometriche e alfanumeriche, combinate tra loro in base a:

Scopo del modello;
Membri del team coinvolti nella progettazione;
Attività da svolgere nel progetto;
Scadenze.

Cosa sono i GIS, i geographical information system?

Luglio 21, 2022

Nell’ambito dei rilievi topografici oggi non è più possibile considerare il singolo progetto senza tenere conto delle caratteristiche del territorio che lo circondano. È per questo che si sente sempre più spesso parlare dei GIS, i geographical information system, sistemi di rilevamento che si affiancano ai rilievi topografici e laser scanner per la raccolta dati.

Vediamo nel dettaglio cosa sono e a cosa servono.

Cosa sono i GIS, geographical information system e a cosa servono

La parola GIS in italiano significa Sistemi Informativi Geografici. Questi sistemi raccolgono le informazioni geografiche non per il singolo edificio, come succederebbe nel caso di un rilievo laser scanner, ma per l’intero territorio, mettendole in relazione con altre informazioni, come quelle urbanistiche e demografiche.

Lo scopo dei GIS è quello di analizzare e rappresentare lo spazio, gli oggetti presenti in esso, gli eventi che possono verificarsi sul territorio e tutte le informazioni che lo riguardano, riportando il tutto in database e su mappe.

L’utilizzo dei Geographical Information System permette:

La corretta gestione del territorio;
La migliore pianificazione anche a lungo termine delle azioni, degli interventi e della manutenzione da compiere in esso, anche per la Protezione Civile;
La realizzazione di una migliore pianificazione urbanistica e infrastrutturale;
La realizzazione di cartografie tematiche;
L’analisi delle trasformazioni del territorio nel tempo;
Lo studio del patrimonio presente sul territorio, da quello ambientale e edilizio fino a quello storico, archeologico e culturale;
La realizzazione di mappature sismiche e geologiche;
L’applicazioni GPS;
Il monitoraggio della situazione ambientale del territorio e studi di impatto ambientale;
La migliore gestione di impianti quali gas, acqua e elettricità;
La realizzazione più semplice delle pratiche catastali;
Analisi statistiche e demografiche più precise.

Come funzionano i Geographical Information System

Dopo che i dati e le informazioni sul territorio vengono raccolti attraverso i rilievi topografici, questi vengono elaborati e rappresentati nei sistemi GIS tramite cartogrammi e tabelle realizzati in CAD e consultabili anche attraverso il database relazionale DBMS, il Data Base Management System.

L’utilizzo integrato di queste due tecnologie permette di analizzare più efficacemente il territorio sotto una molteplicità di aspetti, in modo interattivo e immediato, avendo subito a disposizione:

Dati geometrici, ovvero forma, dimensione e posizione geografica degli oggetti;
Dati topologici, ovvero connessione, adiacenza e relazioni reciproche tra gli oggetti;
Informazioni numeriche e testuali relative agli oggetti localizzati sul territorio.

GIS e BIM

Come abbiamo visto in precedenza il GIS, come il rilievo laser scanner può essere integrato con la metodologia BIM.

Il rilievo laser scanner acquista maggiore efficienza nell’integrazione tra laser scanner e BIM, e allo stesso modo anche i GIS ottengono maggiori vantaggi se vengono utilizzati in sinergia con la metodologia BIM.

GIS e BIM insieme ampliano le possibilità offrendo un supporto digitale tecnologicamente avanzato che fornisce informazioni sull’intero ciclo di vita delle costruzioni e del territorio, anche su territori molto vasti.

In questo modo è possibile lavorare su infrastrutture ma anche su progetti più ampi di rigenerazione o pianificazione urbana con un approccio collaborativo e sincronizzato, focalizzato in particolare su innovazione e sostenibilità.

Rilievo topografico e laser scanner, qual è il migliore?

Giugno 28, 2022

Quando si devono effettuare dei rilievi topografici una delle prime cose a cui si deve pensare è quale tecnologia utilizzare. Rilievo topografico tradizionale o laser scanner? Ad una prima analisi si potrebbe pensare che il topografico abbia maggiori vantaggi, in particolare in termini di costi, ma è davvero così?

Analizziamo le due tipologie di rilievo e mettiamo a confronto vantaggi e svantaggi di entrambi.

Cos’è il rilievo topografico tradizionale, vantaggi e svantaggi

Il rilievo topografico con stazione totale è un tipo di rilievo indiretto, ovvero in cui non si prendono le misure direttamente con la stazione ma vanno effettuati calcoli ed elaborazioni complesse.

Permette di misurare e gestire tramite software angoli, distanze oblique e dislivelli e per avere una misurazione corretta è necessario provvedere allo stazionamento dello strumento.

Rispetto al laser scanner il rilevo topografico con stazione totale consente:

Maggiore precisione;
Rapida estrapolazione dei dati.

Allo stesso tempo però presenta alcuni svantaggi rispetto al laser scanner, in quanto:

Permette la misurazione di un solo punto alla volta, allungando così i tempi di scansione (velocizzabili con il machine control);
Deve essere integrato con metodi manuali per la misurazione, per coprire i punti rimasti scoperti dalla misurazione dei singoli punti;
Presenta costi più elevati a causa delle tempistiche di scansione più lunghe;
Con questo tipo di strumento è particolarmente difficoltoso misurare punti poco accessibili;
Necessita di più operatori in loco, almeno due, per portare a termine la scansione, aumentando i costi della manodopera.

Cos’è il laser scanner, vantaggi e svantaggi

Il laser scanner è una tecnologia utilizzata per i rilievi che consente di ottenere velocemente un modello digitale 2D o 3D di oggetti e edifici molto vicino alla realtà.

I rilievi topografici con laser scanner hanno numerosi vantaggi rispetto ai metodi di rilevazione tradizionali.

Primo tra tutti, al contrario del rilievo topografico il laser scanner 3D permette una scansione rapida, della durata di circa 20-30 minuti, che può essere effettuata anche da un singolo operatore. Questo permette di:

Ridurre i costi relativi alla manodopera;
Ridurre i tempi di stop del cantiere per i rilievi.

Il laser scanner può essere inoltre integrato con la metodologia BIM per ottenere maggiori informazioni su tutte le fasi di vita del progetto, dalla progettazione alla costruzione, fino allo smantellamento, ed è particolarmente utile nella scansione di superfici verticali e spazi difficilmente accessibili.

Tra gli svantaggi che troviamo in questo tipo di tecnologia possiamo invece evidenziare che la nuvola di punti o le nuvole ottenute con questo sistema sono meno definite dei dati ottenuti con la scansione dei singoli punti del rilievo topografico.

La nuvola di punti può tuttavia essere facilmente implementata e modificata attraverso i software dedicati, ma questo richiede maggiore tempo di elaborazione dei dati.

Utilizzare rilievo topografico e laser scanner in sinergia

Considerate le potenzialità e i limiti di entrambi i metodi la soluzione più efficace per realizzare rilievi accurati nella maggior parte dei casi è quella di utilizzare le due metodologie in sinergia. In questo modo è possibile:

Risparmiare tempo durante la scansione e nella fase di elaborazione dei dati;
Ottenere un rilievo più preciso e dettagliato;
Risparmiare di conseguenza sui costi di gestione del progetto.

Il sistema integrato tra rilievo topografico e laser scanner è adatto principalmente a rilievi di aree ampie e con edifici e strutture di diversa dimensione.

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