Il BIM e i droni nel settore edile

In che modo il BIM e i droni agevolano le attività di cantiere

By DJI Enterprise DJI Enterprise
gennaio 22, 2024

Il settore edile, tradizionalmente governato da processi analogici, ha recentemente fatto un salto tecnologico verso il futuro digitale. Negli ultimi decenni, le imprese hanno aggiornato i propri sistemi di pianificazione, collaborazione e supervisione per servirsi di dati digitali accurati, ottenendo numerosi vantaggi.

Il BIM (Building Information Modeling) è una delle nuove tecnologie di pianificazione digitale. Evoluzione moderna delle tradizionali cianografie, il BIM consente alle imprese di visualizzare con precisione i progressi dei propri lavori e permette ai membri del team di progetto di apportare il loro contributo. Per far sì che questo sistema sia all'altezza del suo potenziale, rafforzando i flussi di lavoro nei cantieri, le imprese hanno bisogno di raccogliere ripetutamente dati accurati: ed è qui che entrano in gioco i droni.

La tecnologia dei droni ha compiuto notevoli passi avanti nel settore delle costruzioni, diventando più diffusa e facilmente accessibile. Gli appaltatori hanno individuato diverse possibilità di utilizzare i droni nei cantieri e di sfruttare i dati raccolti dai loro moduli sensori sempre più sofisticati. Queste informazioni sono il "carburante" delle soluzioni BIM che, insieme ai droni, formano un binomio perfetto.

BIM - Construction

Che cos'è il Building Information Modeling?

Secondo la definizione fornita nella raccolta di relazioni sottoposte a revisione inter pares di ScienceDirect, il BIM è un sistema per la condivisione dei dati relativi a un progetto edile prima, durante e dopo la costruzione dell'opera. Sebbene il BIM si presenti come una versione moderna della classica cianografia, i suoi usi vanno ben oltre la semplice sostituzione dei documenti cartacei.

Quando gli appaltatori utilizzano la tecnologia BIM, si avvalgono in realtà di un sistema che facilita la collaborazione e la condivisione dei dati. Uno dei ruoli più importanti del BIM è quello di offrire un'unica fonte di dati affidabile per i progetti di costruzione, affinché ogni membro della squadra possa conoscere il piano iniziale della struttura, lo stato attuale della costruzione e il risultato finale atteso. Sin dalla fase di progettazione iniziale dell'architetto, i file BIM possono tenere informati tutti i membri del team di progetto sui progressi del lavoro.

Una delle caratteristiche distintive del BIM è l'uso di un modello 3D della struttura. Mettendo a confronto i dati BIM più recenti con i modelli speculativi realizzati durante le fasi di progettazione, gli appaltatori ottengono una visione chiara del progetto iniziale, dello stato di realizzazione corrente e dell'aspetto futuro degli edifici.

Sebbene il BIM si basi essenzialmente sulla tecnologia dei modelli 3D, è importante notare che la definizione generale del BIM va oltre il modello BIM digitale in sé. Il software BIM consente anche alle parti interessate di formulare osservazioni e fornire aggiornamenti sullo stato di avanzamento del progetto di costruzione. Grazie agli aggiornamenti in tempo reale del sistema BIM, il personale può collegarsi dall'ufficio o dal cantiere per controllare i livelli correnti di materiali, personale e altro ancora.

La necessità di alimentare il software BIM con dati accurati e in tempo reale è uno dei principali aspetti di cui gli appaltatori devono tenere conto quando adottano questi sistemi. Per utilizzare al meglio le soluzioni, occorrono dati aggiornati. Uno dei modi più efficaci, sicuri e affidabili per fornire questi contenuti è l'uso di droni per il settore delle costruzioni.

BIM - Building Modeled in Terra

Qual è il ruolo dei droni nel BIM?

I droni risolvono uno dei principali problemi che le aziende possono trovarsi ad affrontare dopo l'implementazione del BIM. Se la costruzione nel suo stato di avanzamento corrente differisce dal progetto iniziale, può essere impegnativo lavorare sulla base dei piani 3D. Sovrapporre un modello 3D della struttura nel suo stato attuale di realizzazione al piano è un modo pratico per continuare a lavorare con la tecnologia BIM durante le varie fasi di avanzamento di un progetto.

Oggi i droni possono essere dotati di diversi tipi di sensori che consentono loro di generare una nuvola di punti 3D per creare un modello digitale accurato. La fotogrammetria è il metodo più comune utilizzato dai droni e si basa sull'assemblaggio di rappresentazioni 3D a partire da un gran numero di foto 2D. Questa operazione è resa più semplice grazie alla funzionalità di acquisizione obliqua intelligente disponibile sui modelli Mavic 3 Enterprise e Matrice 300 RTK con Zenmuse P1. Un altro metodo, il LiDAR (Light Detection and Ranging), prevede l'uso di raggi invisibili che forniscono la posizione esatta degli oggetti.

BIM - L1 Point Cloud

 

Sebbene i droni siano utili nella costruzione dei modelli 3D in tempo reale che costituiscono il fulcro dei sistemi BIM, è importante ricordare che potrebbero avere altre funzioni nella generazione di dati aggiornati. Ad esempio, i droni che sorvolano le aree di stoccaggio dei materiali possono eseguire una misurazione dei volumi delle scorte, fornendo rapporti accurati sulle rimanenze disponibili in un dato sito per aiutare gli appaltatori a pianificare gli approvvigionamenti.

Poiché i droni offrono un modo non intrusivo per acquisire informazioni su un sito o una struttura, risultano utili in ogni fase di un progetto di costruzione. I dati BIM che forniscono possono essere utilizzati da un appaltatore per elaborare i piani iniziali, monitorare lo stato di avanzamento del lavoro e assicurarsi che sia stato completato in conformità agli standard di qualità e sicurezza attraverso la gestione continua delle strutture.

Prima di iniziare un lavoro

I droni possono eseguire il rilevamento del sito di un cantiere, fornendo dati topografici accurati che vengono integrati nel modello 3D iniziale all'interno della piattaforma BIM. Questo livello di estrema precisione consente agli appaltatori di portare avanti il lavoro secondo i piani stabiliti. Anche in caso di terreni accidentati, i droni offrono un modo sicuro ed efficiente per scansionare l'intero sito.

Durante l'esecuzione di un lavoro

Il sorvolo dei droni consente di aggiornare periodicamente le parti interessate sullo stato di avanzamento corrente di un lavoro. La generazione di modelli 3D aggiornati da sovrapporre ai piani iniziali è una funzione specifica del BIM per i droni. Questi aeromobili a pilotaggio remoto possono anche fornire foto aeree che mostrano l'ubicazione degli asset per aiutare i responsabili di progetto a coordinare il lavoro.

Dopo il completamento di un lavoro

Il ruolo della tecnologia BIM non si esaurisce nel momento in cui viene piantato l'ultimo chiodo e lo stesso vale per i droni. Gli APR consentono di eseguire ispezioni e gestire le strutture in modo sicuro ed efficace, in quanto sono in grado di osservare una struttura da tutti i lati e di garantire che ogni parte dell'edificio sia strutturalmente sana e a norma.

BIM - Mavic 3E

In che modo le imprese edili utilizzano i droni per il BIM?

Per capire il ruolo sempre più importante che la tecnologia riveste nei flussi di lavoro basati sul BIM nell'ambito del settore delle costruzioni, basta considerare alcuni degli usi specifici a cui vengono destinati i droni dagli appaltatori. I droni possono rivelarsi particolarmente utili in caso di situazioni che le squadre sul campo avrebbero difficoltà a gestire dal punto di vista logistico.

Gli appaltatori si avvalgono dei droni per svolgere le seguenti attività:

  • Costruzione di linee elettriche: è difficile pianificare la costruzione di linee elettriche, in quanto devono coprire una vasta area di terreno. Senza disporre di dati di posizione accurati nel software BIM, gli appaltatori possono incontrare numerosi problemi sul campo. I droni offrono un modo efficiente ed economico per generare mappe accurate del terreno e mantenerle aggiornate man mano che il lavoro procede.

  • Installazione di elementi prefabbricati in calcestruzzo: per installare correttamente gli elementi prefabbricati in calcestruzzo, gli appaltatori devono disporre di dati di posizione precisi. Il sorvolo con un drone consente loro di acquisire le informazioni necessarie e di accedervi tramite una piattaforma BIM. 

  • Aggiornamento della pianificazione BIM in aree geografiche complesse: sono molti i fattori che possono rendere complessa l'esplorazione di un terreno: il sito può essere remoto, presentare notevoli dislivelli o trovarsi in un'area che ha subito sensibili modifiche a seguito di lavori di costruzione. I droni possono acquisire informazioni aggiornate in modo più economico di quanto sarebbe possibile con un volo aereo e con maggiore accuratezza rispetto alle immagini satellitari.

Ogniqualvolta le imprese edili hanno necessità di raccogliere informazioni, i droni rappresentano una valida opzione. Più sicuro rispetto all'invio di personale in loco per eseguire rilevamenti topografici e più accurato di altri metodi di raccolta dati, l'uso di droni BIM nel settore delle costruzioni rappresenta un potenziale valore aggiunto nei cantieri.

In che modo l'adozione di soluzioni BIM basate sui droni assicura la redditività del capitale investito?

Il BIM è sostanzialmente una soluzione che facilita la collaborazione e la condivisione delle informazioni. Ciò lo rende un elemento importante del processo di pianificazione dei lavori di costruzione e un generatore di valore affidabile. Con l'aggiunta dei droni, le imprese possono migliorare i loro flussi di lavoro BIM fornendo una fonte costante di dati accurati del sito.

Le imprese edili che si avvalgono di soluzioni BIM basate sui droni possono ottenere valore in quanto sono in grado di:

  • Adeguare all'istante i piani di costruzione: grazie a un modello BIM costantemente aggiornato da sovrapporre ai piani, gli appaltatori possono sapere immediatamente se si sono discostati dagli intenti originari. Ciò consente loro di effettuare man mano i necessari adeguamenti, ed è molto più efficiente poter correggere progressivamente la rotta anziché dover apportare modifiche drastiche nelle fasi successive del processo di costruzione.

  • Lavorare con dati il più possibile accurati: i droni non si limitano a fornire dati tempestivi: utilizzando i sofisticati moduli sensori attualmente disponibili, le informazioni provenienti da questi APR sono anche estremamente accurate. La cinematica in tempo reale (RTK) è un sistema che utilizza un drone, una stazione base e un satellite per eseguire la triangolazione dei dati di posizione con una precisione centimetrica. La disponibilità di dati estremamente dettagliati aiuta gli appaltatori a pianificare ogni fase, dalla visualizzazione iniziale all'ispezione finale.

  • Gestire il cantiere da una prospettiva panoramica: la capacità dei droni di rilevare non soltanto la struttura in costruzione li rende uno strumento prezioso ed efficace sotto il profilo dei costi. Un drone che sorvola il cantiere può indicare agli appaltatori la posizione degli asset e dei materiali e svolgere ispezioni continue. È quindi possibile caricare tutti questi dati nel BIM e renderli accessibili alle parti interessate, che possono quindi integrare tali informazioni nei loro flussi di lavoro

Il BIM e i droni formano una squadra vincente, in grado di fornire una fonte di dati accurati durante tutte le fasi di un progetto di costruzione e un modo efficiente per condividerli.

BIM - Construction Site Overhead

Come trovare l'equipaggiamento perfetto per i droni BIM?

Il rilevamento dei cantieri dall'alto e la raccolta di preziosi dati BIM sono ruoli che richiedono droni commerciali specializzati e potenti. Il drone giusto per le esigenze di un appaltatore dipende dalla funzione a cui intende destinare i propri APR.

Tra le opzioni più indicate figurano i seguenti modelli:

  • DJI Mavic 3 Enterprise: leggero, economico e dotato di un accurato modulo RTK, questo drone è in grado di raccogliere tutte le informazioni di cui ha bisogno un appaltatore per tenere sotto controllo il suo lavoro di costruzione.

  • DJI Matrice 300 RTK: l'equipaggiamento di cui può essere dotato questo drone comprende un potente Zenmuse L1 LiDAR, che consente agli appaltatori di raccogliere dati accurati di nuvole di punti, anche al buio. 

BIM - M300 + L1

Per saperne di più sul ruolo sempre più importante che i droni svolgono nel settore delle costruzioni, è possibile scaricare la nostra guida sui droni nell'edilizia (EN).

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Tags: Costruzioni e Agrimensura

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