Il rilievo strutturale e architettonico degli immobili tramite l’utilizzo di nuove tecnologie.

Negli ultimi anni si sta assistendo ad un’evoluzione repentina degli strumenti tecnologi utilizzati da professionisti, le nuove tecnologie digitali possono influenzare, modificare, migliorare l’intero processo edilizio. Uno dei campi in maggiore evoluzione è quello del rilievo degli edifici tramite l’utilizzo di laser scanner, fotogrammetria digitale e droni. Bisogna considerare i notevoli vantaggi (di precisione, tempo, costi) che possono derivare da un rilievo effettuato con uno scanner inserito in un drone; si può ben immaginare quanto sia più veloce ed economico effettuare un rilievo con uno scanner inserito in un drone. Fino a qualche tempo fa il rilievo di fabbricati e/o di siti veniva eseguito con strumenti semplici (rotelle metriche, Disto, ecc.) che non consentivano di avere un modello reale dell’immobile su cui si doveva intervenire. Le misurazioni eseguite per generare la pianta di un edificio erano create su sezioni orizzontali, a una determinata quota, e non tenevano conto di eventuali inclinazioni dei muri o di eventuali anomalie statiche dei solai. Seppur si arrivava ad avere un modello 3D dell’immobile, lo stesso era comunque condizionato da una serie di approssimazioni, a cui si poteva in parte ovviare con una lunga campagna di misure. Questo nuovo strumento di rilevazione, tramite l’utilizzo di droni, è regolamentato dall’ENAC, l’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile e richiede operatori specializzati, ma è senz’altro molto interessante per chi necessita di rilievi nel settore della progettazione e della manutenzione delle infrastrutture.

La conoscenza dettagliata di una struttura permette al tecnico di avere un vantaggio nella fase progettuale. Oggi, le nuove tecnologie consentono di abbinare informazioni metriche, fotografiche, termografiche, ecc.: grazie all’utilizzo di laser scanner e droni, il progettista può arrivare a lavorare direttamente su di una struttura conoscendone forma, dimensioni, materiali, situazioni critiche (lesioni, situazioni di insalubrità, ecc.). L’aspetto più interessante, però, riguarda l’evoluzione del software che permette di ricostruire la mesh tridimensionale dalle fotografie scattate dall’alto. Infatti, nel secolo scorso i primi apparecchi per la restituzione fotogrammetrica erano piuttosto ingombranti e soprattutto costosi, ma altrettanto costosi e specialistici erano i software che utilizzavano. Oggi, invece, gran parte del lavoro di elaborazione dei dati può essere effettuato con un software di facile utilizzo e che permette di rendere disponibili i modelli 3D in piattaforme di software CAD. In particolare, permette di trasformare i dati raccolti dagli apparecchi laser e fotografici in nuvole di punti, mesh tridimensionali, Modelli Digitali di Elevazione (DTM) e ortofoto georeferenziate. In altre parole, tutto ciò che è necessario per la progettazione di infrastrutture nuove o della loro manutenzione.

Il Laser Scanner in una regione dello spazio, misura, in base ad una predefinita densità, le posizioni di punti degli oggetti ivi presenti. Ne deriva una “nuvola di punti”, cioè un insieme di punti con definite coordinate nello spazio. Dalla nuvola di punti è possibile definire superfici costituite da triangoli (mesh) e superfici continue (nurbs). Nato per applicazioni industriali, il laser scanner è un dispositivo elettro-ottico meccanico che, attraverso la tecnica di scansioni successive, permette di rilevare automaticamente un oggetto nelle sue tre dimensioni.Il rilievo tridimensionale fornisce quattro informazioni: le tre coordinate del punto rilevato e il valore della riflettanza, che cambia a seconda della natura del materiale. La riflettanza misura, in ottica, la capacità di riflettere parte della luce incidente su una data superficie o materiale. Essendo quindi il rapporto tra intensità del flusso radiante riflesso e intensità del flusso radiante incidente, è una grandezza adimensionale.

La fotogrammetria architettonica, invece, è una tecnica che consente di rilevare forma, dimensioni e posizione di un elemento architettonico mediante una coppia di fotografie opportunamente scattate. Il rilievo con la fotogrammetria architettonica prevede due fasi: • la ripresa, il cui prodotto è la coppia di fotogrammi stereometrici. Essa consiste nel fotografare l'oggetto con la camera stereometrica oppure con la camera metrica, posta in due punti distinti e scelti nel rispetto della stereoscopia artificiale. • la restituzione, che utilizza la coppia di fotogrammi stereometrici. Con questa operazione, osservando il modello ottico tridimensionale, è possibile rilevare le dimensioni che interessano, oppure si può elaborare una rappresentazione, in proiezione ortogonale, dell'oggetto fotografato.
L’applicazione ai droni (aerofotogrammetria) opera attraverso la creazione di modelli digitali del terreno e ortofoto, e produce rilievi architettonici di infrastrutture ed edifici per la creazione di modelli 3D. Attualmente l’ aerofotogrammetria rappresenta una delle tecniche di acquisizione dei dati del territorio tre le più affidabili, economiche e precise, molto utile anche nelle analisi del cambiamento del territorio.