La comunità AEC raccoglie da tempo i vantaggi del Building Information Modeling (BIM) nella pianificazione, nel monitoraggio e nella gestione dei progetti di costruzione. Più recentemente, molti hanno iniziato ad applicare il BIM alla fase di decostruzione e demolizione per analizzare le condizioni esistenti, identificare gli elementi riutilizzabili e pianificare la decostruzione.
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In un caso di studio unico relativo alla decostruzione di una casa di riposo nei Paesi Bassi, il team di progetto ha utilizzato metodologie basate sul BIM per esplorare come riorganizzare la fase di fine vita di una struttura in modo più efficiente e sostenibile. Utilizzando il BIM, è stato creato un accurato modello 3D dello stato di fatto per sostituire i datati disegni progettuali 2D. Successivamente, gli elementi riutilizzabili sono stati contrassegnati utilizzando testo 3D nell'ambiente virtuale, per prevenire gli errori che potrebbero derivare dall'uso di codici scritti a mano in cantiere. Infine, le corrette attività di decostruzione sono state pianificate visualizzando nel tempo, in 3D, la decostruzione sequenziale della casa di riposo.
In un altro studio australiano, i ricercatori hanno esaminato il potenziale dell'utilizzo del BIM per migliorare la gestione dei rifiuti da costruzione e demolizione (C&DW), citando l'uso inadeguato degli strumenti digitali e delle tecnologie per l'edilizia come uno dei principali ostacoli alla sua implementazione.
Figura: Mappa visiva del processo di integrazione del BIM nel processo di gestione dei rifiuti da demolizione.
Fonte: Han D, Kalantari M, Rajabifard A. Building Information Modeling (BIM) for Construction and Demolition Waste Management in Australia: A Research Agenda. Sustainability. 2021; 13(23):12983. https://doi.org/10.3390/su132312983
Per sfruttare appieno ciò che il BIM offre per la gestione dei rifiuti da costruzione e demolizione (C&D), Han et al. hanno proposto 3 aree di ricerca:
- Migliorare l'efficienza e la qualità dell'acquisizione dei dati con strumenti diversi.
- Automatizzare la conversione delle nuvole di punti in BIM utilizzando algoritmi ottimizzati.
- Estendere l'analisi della sostenibilità basata sul BIM al dominio DWM con uno schema di dati e database dei materiali potenziati.
Nell'ampia gamma di strumenti disponibili sul mercato, gli scanner laser 3D portatili rappresentano un'ottima scelta per i topografi edili, gli ispettori e gli ingegneri strutturali che devono acquisire e analizzare i dati degli edifici per un post-processing efficiente e la creazione di modelli BIM.
Problemi attuali - Metodi di rilevamento tradizionali
I rilievi immobiliari tradizionali si affidano in larga misura ad apparecchiature per la misurazione delle distanze, come telemetri laser e stazioni totali, che richiedono una notevole quantità di manodopera e risorse. Potrebbe essere necessario l'intervento di più squadre in cantiere, con la registrazione manuale delle misurazioni e la successiva dedizione di moltissimo tempo alla creazione di disegni digitali basati su schizzi realizzati a mano, con conseguente bassa efficienza e maggiore rischio di errori.
Vantaggi degli scanner laser 3D portatili
Gli scanner laser 3D portatili come il FJD Trion S1 può aiutare i topografi a superare i limiti tradizionali, consentendo scansioni degli edifici senza contatto, rapide e ad alta precisione. Una semplice e spedita camminata intorno all'edificio con lo scanner genererà modelli di nuvole di punti in tempo reale, che potranno poi essere importati senza problemi in un software di post-elaborazione per generare planimetrie 2D, al LOD e LOA richiesti dal cliente.
Panoramica del flusso di lavoro
- Acquisizione dei dati (FJD Trion S1)
- Elaborazione e ottimizzazione della nuvola di punti (FJD Trion Model)
- Creazione di planimetrie 2D (FJD Trion Model)
- Creazione del modello BIM (Autodesk Revit)
Caso di studio: rilievo per la demolizione di una fabbrica
Esaminiamo un progetto riguardante la demolizione di un sito industriale abbandonato. L'obiettivo era creare planimetrie e un modello BIM per calcolare il volume di demolizione.
a. Innanzitutto, il topografo ha pianificato il percorso da seguire per garantire che l'acquisizione dei dati potesse essere completata in un'unica sessione e che vi fosse una sovrapposizione sufficiente all'inizio e alla fine della sessione di acquisizione per garantire la chiusura del loop.
b. È stato eseguito un rilievo piano per piano della struttura interessata.
c. Un'anteprima della nuvola di punti era disponibile in tempo reale in FJD Trion Scan.
Tempo di scansione: circa 5 ore
Elaborazione e ottimizzazione della nuvola di punti
I risultati della scansione sono stati importati nel software FJD Trion Model per la segmentazione della nuvola di punti, la rimozione del rumore e l'unione dei dati, al fine di creare un set completo di dati della nuvola di punti.
Tempo di elaborazione: circa 30 minuti
Generazione della planimetria 2D
Nel software FJD Trion Model sono stati selezionati i livelli pertinenti dell'edificio per l'estrazione automatica dei contorni e la generazione della planimetria 2D, seguite da modifiche e ottimizzazioni per produrre disegni di planimetrie in formato DXF.
Tempo di elaborazione: circa 30 minuti
Creazione BIM
Utilizzando software BIM come Autodesk Revit, sono state costruite pareti, travi e colonne sulla base del modello della nuvola di punti. Dopo aver completato il modello BIM, la visualizzazione è stata esaminata in un software di rendering.
Tempo di elaborazione: circa 2 ore
Vantaggi della soluzione FJD Trion S1
Confronto dell'efficienza
Lo scanner laser 3D è risultato 9 volte più efficiente rispetto ai distanziometri laser, consentendo di risparmiare tempo e costi.
Confronto della precisione
I dati dello scanner laser 3D presentavano un errore relativo entro 5 cm, soddisfacendo i requisiti del settore e del progetto.
L'impiego dello scanner laser 3D FJD Trion S1 ha comportato un miglioramento di nove volte dell'efficienza complessiva, riducendo significativamente l'intensità del lavoro e i costi delle risorse umane. Il livello di precisione ha soddisfatto i requisiti per la demolizione e il completamento dell'edificio. Inoltre, il modello della nuvola di punti è stato archiviato come parte della documentazione permanente dell'edificio, consentendo ai futuri collaboratori del progetto di accedervi facilmente.
Potenziare i rilievi immobiliari con la scansione laser 3D
In questo progetto, lo scanner laser 3D FJD Trion S1 ha acquisito i modelli della nuvola di punti dello stabilimento in sole 5 ore. La possibilità di visualizzare in tempo reale l'acquisizione dei dati mentre l'operatore camminava ha consentito una documentazione precisa e completa dello spazio tridimensionale. Questo approccio permette ai tecnici del rilevamento di generare rapidamente planimetrie, modelli altimetrici e BIM direttamente nel software di elaborazione. I dati della nuvola di punti ottenuti dalle scansioni possono inoltre essere importati in piattaforme come Autodesk 3ds Max o Revit per la creazione di modelli BIM, ampliando la gamma di applicazioni dei dati.
In conclusione, l'utilizzo del BIM nella demolizione degli edifici presenta ancora un grande potenziale inesplorato. Gli operatori possono semplificare i flussi di lavoro dei rilievi immobiliari con scanner laser 3D portatili, acquisendo rapidamente i dati, elaborandoli senza difficoltà e ottenendo risultati accurati. L'adozione di queste tecnologie non solo migliora il processo di demolizione, ma garantisce anche pratiche di costruzione sostenibili ottimizzando l'uso delle risorse e riducendo gli sprechi.
Scopri di più su FJD Trion S1 e FJD Trion Model.
