Scan To BIM: un processo di reverse engineering che utilizza tecnologie di rilevamento avanzate, per ottenere nuvole di punti e mesh 3D da utilizzare come base per la modellazione BIM. Il Building Information Modelling è destinato a diventare parte integrante del settore delle costruzioni. Lo Scan-to-BIM è il primo passo fondamentale del processo BIM per qualsiasi architetto, ingegnere, direttore dei lavori o appaltatore coinvolti in progetti di riqualificazione, rinnovo e ristrutturazione.
Orienta+Trium fornisce servizi di formazione e affiancamento nella modellazione da laser scanning al modello BIM; utilizziamo le ultime tecnologie per convertire i dati di nuvole di punti e rilievo laser in complessi modelli 3D BIM per architetti, ingegneri e amministrazioni. Forniamo anche servizi di formazione e affiancamento allo Scan-to-BIM MEP a consulenti, progettisti MEP e appaltatori.
Può il BIM rappresentare un vantaggio competitivo nell’analisi digitale di edifici e costruzioni?
In diverse realtà e tipologie costruttive vi è una carenza della documentazione as-built degli edifici: ne è nota la mancanza in particolare per le costruzioni più datate e lo Scan-To-BIM può migliorare significativamente la precisione e la trasparenza delle informazioni. La tecnologia Scan-to-BIM nasce per rispondere a questa sfida: sia che si tratti di Historical BIM, restituzione in BIM della pre-esistente costruzione, di una ristrutturazione, di un ampliamento di un edificio esistente o di opere di riqualificazione, sia che si tratti di progetti di demolizione di edifici o ancora di nuove costruzioni, per rilevare ad esempio il contesto nel quale saranno realizzate.
Il laser scanning è una metodologia di rilievo tridimensionale, non invasiva ed altamente precisa, che consente in poco tempo di registrare una quantità elevata di dati. È preferibile rispetto al rilievo tradizionale non solo per la sua precisione e rapidità ma anche per l’acquisizione integrale della scena che permette quindi di evitare sopraluoghi aggiuntivi per acquisire punti non originariamente previsti nel rilievo.
La fase di interpretazione e traduzione del rilievo è notevolmente semplificata in quanto la nuvola di punti restituita da un rilievo Laser Scanner si configura come un modello tridimensionale, navigabile ed interrogabile. In particolare, la point cloud può fungere anche da restituzione grafica, tridimensionale e realistica, del costruito esistente utile come registro dello stato di conservazione di un bene storico-culturale, base per l’analisi del degrado e per la progettazione di interventi di restauro; può inoltre allo stesso tempo servire le attività di comunicazione e presentazione dell’opera.
Scan to BIM: i Vantaggi
I rilievi fotografici combinati con i dati interni della nuvola di punti forniscono un set di dati master per il progetto e le basi per un modello BIM altamente dettagliato.
In primo luogo, consentono di esplorare un edificio senza dover visitare fisicamente il sito, effettuare misure, stime di volumi, superfici, materiali. Dal punto di vista della salute e della sicurezza, possono aiutare a identificare eventuali pericoli, come materiali contenenti amianto, o criticità in termini di accesso al sito.
In secondo luogo, le nuvole di punti prodotte dai rilievi e suddivise in blocchi gestibili, vengono utilizzate per la modellazione di dettaglio con gli strumenti di BIM Authoring come Autodesk Revit e Civil 3D, ove sarà possibile istituirne il LoR (livello di affidabilità) necessario per avviare il processo di conversione in oggetti 3D di matrice e valenza BIM.
Dal rilievo laser al modello BIM
Il passaggio alla costruzione digitale
Il settore delle costruzioni sta subendo una rivoluzione digitale: strumenti e processi tradizionali vengono sostituiti con modalità di lavoro digitali. Le nuove tecnologie stanno trasformando il modo in cui le aziende operano, aiutando gli utenti ad eseguire gli stessi lavori più velocemente, più facilmente e con maggiore precisione.
Sfide comuni come i tempi di consegna ed il superamento dei costi possono essere evitati allineandosi a Building Information Modeling (BIM) e le imprese di costruzione possono beneficiare di un flusso di lavoro digitalizzato che migliora la comunicazione e la collaborazione tra tutte le parti coinvolte, garantendo una visibilità completa per tutta la durata del progetto.
Il Building Information Modelling è destinato a diventare parte integrante del settore delle costruzioni.
Scan-to-BIM è il processo che utilizza una qualsiasi scansione laser per creare modelli BIM 3D ad elevata precisione per progetti di riqualificazione, rinnovo e ristrutturazione. Una volta rilevata digitalmente la zona di interesse, si manipola la nuvola di punti ottenuta e si costruisce il modello BIM . Questo processo è indispensabile per intervenire in opere di interesse storico, per eseguire ristrutturazioni, per controllare lo stato avanzamento lavori nei cantieri e per la digitalizzazione di opere esistenti (Facility Managment).
Lo Scan-to-BIM è il primo passo fondamentale del processo BIM per qualsiasi architetto, ingegnere, direttore dei lavori o appaltatore coinvolti in progetti di riqualificazione, rinnovo e ristrutturazione. Forniamo servizi professionali legati in primo luogo all’uso del laser scan, fino alla costruzione di un modello BIM che utilizza le tecnologie più moderne ed adatte alla conversione dei dati di nuvole di punti e rilievo laser in complessi modelli 3D BIM.
La proposta Leica Geosystem per il mondo BIM è un insieme di soluzioni hardware e software ideate appositamente per l’edilizia. Permette interventi di ristrutturazione o ampliamento con modelli 3D, la progettazione robotica da mappe, CAD o modelli ed il controllo della qualità con rilievi 3D. L’utilizzo di un flusso BIM in campo aiuta a ridurre i progetti di rielaborazione, fornendo informazioni molto accurate e dettagliate in ogni fase di progetto. Conoscere ogni dettaglio è la chiave per rispettare budget e tempi di consegna.
I benefici del Digital construction
I vantaggi del digital construction sono significativi, per tutti gli operatori coinvolti nel processo di costruzione. Per gli appaltatori, utilizzando un flusso di lavoro digitale, significa che tutti coloro che sono coinvolti in una costruzione stanno lavorando nella stessa direzione e le problematiche possono essere rilevate e risolte velocemente. Tutte le altre parti e i subappaltatori sanno di cosa hanno bisogno per poter fornire, aiutando tutti a svolgere il proprio ruolo in tempo e nel budget. Al termine di un lavoro, un passaggio di consegne digitale può essere riportato al responsabile di progetto per l’autorizzazione il pagamento.
I processi del Digital construction
consentono di ottenere
incrementi di produttività
Lavorare in modo più efficiente attraverso accuratezza, velocità e migliore comunicazione
Le nuove tecnologie stanno trasformando il modo lavorare delle aziende, aiutando gli utenti a fare gli stessi lavori più velocemente, più facilmente e con precisione.
Un semplice esempio è la misura con la rotella metrica, uno strumento storicamente usato da quasi tutte le persone nell’ambiente delle costruzioni che si basa su misurazioni manuali e interpretazioni individuali. Invece di annotare le misure sul libretto di campagna per la condivisione con i colleghi, le aziende possono ora utilizzare strumenti digitali per eseguire una misurazione esatta, registrata digitalmente per poi inviarla al destinatario appropriato in tempo reale, senza ritardi o rischi di errore.
Esempi simili si applicano in numerose fasi del processo di costruzione. Ad esempio, il tempo trascorso per definire le pendenze orizzontali e le differenze di quota può ora essere significativamente ridotto con l’implementazione del controllo semiautomatico della macchina, fornendo una precisione che riduce la necessità di verificare la qualità manuale.
I guadagni di produttività di questo tipo sono incrementali quando i processi digitali vengono adottati per tutto il lavoro, aggiungendo un notevole risparmio di tempo, consentendo a tutti di terminare il lavoro più velocemente e con precisione, passando così al lavoro successivo.
Dal rilievo laser al modello BIM
Il Building Information Modelling è destinato a diventare parte integrante del settore delle costruzioni.
- Scan-to-BIM è il processo che utilizza una qualsiasi scansione laser per creare modelli BIM 3D ad elevata precisione per progetti di riqualificazione, rinnovo e ristrutturazione. Una volta rilevata digitalmente la zona di interesse, si manipola la nuvola di punti ottenuta e si costruisce il modello BIM . Questo processo è indispensabile per intervenire in opere di interesse storico, per eseguire ristrutturazioni, per controllare lo stato avanzamento lavori nei cantieri e per la digitalizzazione di opere esistenti (Facility Managment).
Lo Scan-to-BIM è il primo passo fondamentale del processo BIM per qualsiasi architetto, ingegnere, direttore dei lavori o appaltatore coinvolti in progetti di riqualificazione, rinnovo e ristrutturazione.
Forniamo servizi professionali legati in primo luogo all’uso del laser scan, fino alla costruzione di un modello BIM che utilizza le tecnologie più moderne ed adatte alla conversione dei dati di nuvole di punti e rilievo laser in complessi modelli 3D BIM.
La proposta Leica Geosystem per il mondo BIM è un insieme di soluzioni hardware e software ideate appositamente per l’edilizia. Permette interventi di ristrutturazione o ampliamento con modelli 3D, la progettazione robotica da mappe, CAD o modelli ed il controllo della qualità con rilievi 3D. L’utilizzo di un flusso BIM in campo aiuta a ridurre i progetti di rielaborazione, fornendo informazioni molto accurate e dettagliate in ogni fase di progetto. Conoscere ogni dettaglio è la chiave per rispettare budget e tempi di consegna.
Gli strumenti
La scansione del manufatto da rilevare viene effettuata tramite laser scanner, uno strumento elettro-ottico che permette di rilevare un oggetto nelle sue tre dimensioni.
Il fascio di luce proiettato dallo scanner consente di misurare in un tempo ridotto un elevatissimo numero di punti sulla superficie dell’oggetto e creare la cosiddetta nuvola di punti, visualizzabile sul monitor di un computer come fotografia tridimensionale formata da milioni di punti che descrivono la superficie dell’oggetto rilevato fornendone informazioni dimensionali e colorimetriche.
Per il rilievo in ambito architettonico vengono utilizzate essenzialmente due tipologie di laser scanner, quelli a tempo di volo e quelli a modulazione di fase, che consentono il rilievo di superfici anche di grandi dimensioni con un livello di dettaglio che può spingersi fino a pochi millimetri e un raggio d’azione relativamente ampio (fino a 2 chilometri).
- I laser scanner basati sulla tecnica di misurazione a tempo di volo, operano emettendo un impulso laser di frequenza pari a una decina di kHz circa che dopo aver colpito il punto da rilevare torna allo strumento stesso, e calcolano la distanza dall’oggetto rilevato misurando il tempo di andata e ritorno dell’impulso laser stesso.
- I laser scanner a modulazione di fase emettono luce strutturata a frequenza alternata e ne stimnoa le interferenze tra il momento dell’emissione e il momento del ritorno dovute all’interazione con la superficie dell’oggetto da rilevare. La portata della rilevazione è inferiore a quella degli scanner a tempo di volo (nell’ordine di qualche centinaio di metri), a fronte di una notevole rapidità operativa che consente allo strumento di completare una singola scansione nell’arco di qualche minuto con un buon livello di dettaglio medio.
- Per il rilievo di dettagli di piccole dimensioni vengono infine utilizzati i laser scanner 3D a triangolazione, dispositivi di portata in grado di effettuare scansioni fino a una distanza massima di qualche metro ma con un livello di dettaglio nell’ordine del micron. Tali strumenti acquisiscono informazioni geometriche sulle distanze tra tre punti nello spazio (uno dei quali è lo strumento stesso) per ottenere informazioni sulla posizione degli oggetti da rilevare utilizzando il principio della triangolazione.
I laser scanner montano abitualmente anche una fotocamera digitale che acquisisce immagini fotografiche del manufatto rilevato e consente di colorare e assegnare texture o finiture ad ogni punto rilevato.
L’acquisizione dei dati
Una volta posizionato lo strumento, quest’ultimo può essere facilmente settato tramite un semplice computer e il relativo software gestionale che permette di impostarne i parametri principali, in particolare la risoluzione, che definisce il numero di punti rilevati per singola scansione; la velocità di scansione.
Al crescere del numero di punti acquisiti migliorerà il livello di dettaglio della scansione, così come anche il numero di scansioni da eseguire potrà variare in funzione della complessità del rilievo e del grado di dettaglio desiderato.
Lo scanner inizia la scansione della superficie dell’oggetto da rilevare proiettando su di essa un raggio laser e producendo così una nuvola di punti relativa alle superfici colpite dal raggio; a seconda della risoluzione precedentemente impostata e della tecnologia utilizzata dallo strumento, la durata di una singola scansione può variare da pochi minuti a tempi molto più lunghi.
