Scan-to-BIM: come funziona il processo dal rilievo laser scanner al modello BIM intelligente

Che cos'è il Processo Scan-to-BIM

Lo Scan-to-BIM è il processo che porta alla creazione di un Modello BIM (Building Information Modeling) ottenuto da un rilievo digitale 3D della struttura esistente.

Esso non si limita a produrre una rappresentazione geometrica 3D, ma trasforma la Nuvola di Punti in un modello parametrico, che può essere arricchito di qualsiasi informazione utile e fruibile per l'intero ciclo di vita dell'opera.

 

Dove si applica il processo Scan-to-BIM

Lo Scan-to-BIM è ormai il primo e fondamentale passaggio per l'applicazione della metodologia BIM in tutti i progetti rivolti a costruzioni esistenti e trova applicazione degli edifici, ma anche nelle infrastrutture come i ponti, ecc.

• Ristrutturazioni e riqualificazioni: lo Scan-to-BIM è in grado di fornire la base geometrica e informativa precisa e reale con cui implementare i progetti e gli interventi
• Conservazione e restauro: in particolare per tutte le opere di interesse storico-artistico, è necessario rilevare con accuratezza tutte le geometrie, anche quelle più complesse e irregolari.
• Facility Management e monitoraggio dell'avanzamento lavori: la digitalizzazione di opere esistenti (e quindi la creazione del modello BIM) non è fondamentale soltanto per le opere ma lo è anche per la gestione e la manutenzione continuativa. Allo stesso modo, il modello BIM può essere utilizzato anche per il controllo e la verifica sullo stato di avanzamento dei lavori all’interno dei cantieri

Un flusso digitale e preciso, come quello offerto dalle funzionalità di ALLPLAN, aiuta in modo determinante architetti, ingegneri e tecnici nella drastica riduzione dei tempi di rielaborazione, grazie a dati molto accurati e dettagliati in ogni fase di progetto.

👉 Guarda il tutorial gratuito sul processo Scan-to-BIM

 

La sfida e l'evoluzione del rilievo 3D

Nell’ambito architettonico e strutturale, l’acquisizione iniziale dei dati dimensionali e delle condizioni dei manufatti è una condizione cruciale per poter sviluppare il processo di progettazione. Pertanto, le operazioni di rilievo sono importanti tanto quanto gli altri step da compiere. In questa direzione, il passaggio dai metodi tradizionali (e time consuming) al rilievo digitale attraverso la scansione laser e l’elaborazione delle nuvole di punti snelliscono in modo decisivo la parte iniziale di ogni progetto. Per anni, i vecchi metodi di rilievo comportavano l’impiego significativo di tempo e risorse, oltre a presentare il rischio intrinseco di errori sotto forma di misurazioni mancanti o imprecise.

 

Dal rilievo 3D al gemello digitale

L'adozione del rilievo digitale 3D tramite laser scanner acquisisce una quantità massiva di dati geometrici, generando una visualizzazione tridimensionale della struttura (sia parti esterne che interne). Questo insieme ha le classiche coordinate X, Y e Z ed è la base per la creazione di un vero gemello digitale strutturale. Il grado di precisione elevatissimo come anche l'acquisizione integrale dell’intera struttura e delle aree circostanti possono essere ottenuti agevolmente anche con un solo sopralluogo.

Due sono gli aspetti fondamentali sull’impatto positivo dello Scan-to-BIM:

1. La precisione estrema garantisce un’accuratezza essenziale per sviluppare il progetto (e la conseguente offerta) e, attraverso la gestione del computo metrico estimativo, è possibile rispettare sia il budget che i tempi di consegna delle opere.
2. La completezza e condivisione del dato: l'acquisizione integrale permette di analizzare ed elaborare tutti i dati e in condivisione, poiché i team di lavoro possono avere ad esempio sedi separate. Disporre di dati completi consente inoltre di eliminare sopralluoghi aggiuntivi per ulteriori misurazioni.

 

Importazione dei dati: dalla nuvola di punti al modello

La scansione genera la nuvola di punti, un insieme di dati però grezzi che necessitano di una elaborazione per ottenere un modello BIM utilizzabile. I dati e gli elementi estratti devono pertanto essere immediatamente pronti per l'importazione nel software di modellazione e mantenere la coerenza informativa necessaria per costruire un modello BIM arricchito di attributi. Questa è una fase cruciale di tutto il processo, poiché è in questo momento che vengono gettate le “fondamenta gemelle” dell’opera reale.

 

Le funzionalità Scan-to-BIM ALLPLAN

Scalypso, è la soluzione che agisce da ponte digitale tra il rilievo vero e proprio e il successivo step di modellazione.

Scalypso è in grado di ottimizzare la gestione della nuvola di punti e di affrontare le problematiche inerenti alla manipolazione di grandi dimensioni di dati, come anche interpretare correttamente il dato grezzo. È quindi possibile elaborare e trattare i dati grezzi filtrando il “rumore” e sezionare la nuvola di punti in maniera efficiente. Questo step è cruciale per iniziare a sgrossare e isolare gli elementi chiave necessari alla successiva modellazione.

 

La conversione dei formati

Scalypso è in grado di gestire tutte le estensioni dei file provenienti dalla scansione, sia da parte di scanner mobili che fissi. Grazie al prodotto Mobile della famiglia Scalypso è infatti possibile aprire direttamente tutti i file aventi formato: *.asc, *.e57, *.las, **.ply, *.pts, *.xyz e altri. In questo modo viene velocizzata la fase di acquisizione della nuvola di punti. Viceversa, nel caso vi siano dati provenienti da scanner terrestri, un altro prodotto (che fa parte del pacchetto Scalypso) come il Converter, consente di convertire i file in dati con estensione *.syo, formato proprietario di Scalypso, per poi essere gestiti con la sezione Modeler.

Il vero valore aggiunto di Scalypso è la capacità di facilitare l'estrazione pressoché automatizzata degli elementi architettonici e strutturali. La strutturazione dell’intera nuvola di punti può quindi essere suddivisa in più sezioni: per esempio in una struttura multilivello, l’insieme della scansione può essere scomposto in piani singoli mantenendo gli attributi. ALLPLAN consente l’impostazione di un albero completo che può avere più sottocategorie (ad esempio, muri portanti e divisori, pilastri, coperture, arredi e oggettistica ma anche rilievi e porzioni di area circostante alla struttura scansionata), le quali potranno essere richiamate più rapidamente ed essere elaborate singolarmente.

 

Dopo l’importazione: sezioni e altre funzionalità

Una delle macro-funzionalità più efficaci, grazie a una sinergia fra pacchetti, è la possibilità di operare sul modello 3D iniziale tramite Scalypso e importare il risultato direttamente in ALLPLAN.

Scalypso consente di scegliere e impostare le coordinate per ottenere piante e sezioni, a qualsiasi altezza e orientamento, riguardo a qualsiasi sottosezione del file 3D. Per esempio, è possibile selezionare l’asse Z, definirne l’altezza e ricavare la pianta della struttura; va considerato che la pianta proviene direttamente dalla scansione 3D e pertanto può contenere tutti gli elementi presenti nella struttura al momento della scansione. L’ottenimento della pianta (grezza) può essere facilmente importato in ALLPLAN per iniziare la definizione dei parametri base come ad esempio la quotatura, l’assegnazione degli ambienti, note aggiuntive, ecc.

La produzione di piante e sezioni direttamente dal file 3D è un passaggio cruciale poiché rappresenta il momento in cui si gettano le basi per poter sviluppare idee e creatività che prenderanno forma attraverso lavori di recupero o ristrutturazione. Una volta ricavate le viste che si desiderano, ALLPLAN, grazie alle proprie funzionalità, facilita una modellazione accurata.

 

Analisi e programmazione delle lavorazioni

All’interno di ogni vista strutturale ALLPLAN permette di assegnare qualsiasi tipologia di attributo e caratteristica. Ad esempio, è possibile contrassegnare le porzioni di struttura che devono essere demolite, raggrupparle nel layer specifico e mantenerle nella pianta originale. L’insieme di informazioni, colori e layer consente di ottenere un primo risultato immediato, a esempio sulle parti da mantenere a confronto con quelle da demolire, oppure la valutazione iniziale delle aree circostanti alla struttura per la predisposizione ottimale del cantiere.

 

Assistenti BIM

Nel processo BIM le informazioni rappresentano la tematica centrale, pertanto fra le molteplici funzionalità ALLPLAN, all’interno delle librerie è prevista la presenza degli assistenti BIM. Gli assistenti BIM sono indispensabili per la creazione e personalizzazione di qualsiasi tipologia di oggetto; nel caso delle ristrutturazioni e restauri, partendo da un modello base con pochi clic si definiscono ad esempio pareti divisorie e il relativo andamento geometrico, lo spessore, l’altezza, il materiale e molte altre caratteristiche.

Parallelamente alla geometria base è possibile modificare elementi presenti originariamente nella scansione 3D (ad es. infissi e altri complementi). La natura dinamica delle funzioni di ALLPLAN consente in qualsiasi momento la modifica degli attributi e delle caratteristiche di oggetti ed elementi, propagandone i cambiamenti su ogni prospetto, sia a livello grafico che computazionale. In ALLPLAN le modifiche e gli inserimenti si basano sul principio di coerenza dimensionale: qualsiasi cambiamento, in caso di incongruenze e interferenze, viene messa in evidenza.

 

Processo più veloce e semplice

Il risultato dei vantaggi della sinergia fra Scalypso e ALLPLAN si riflette sull’operatività nello stesso ambiente e sulla stessa documentazione. Le varie fasi che comprendono l’importazione e modifica della nuvola di punti iniziale, fino al modello BIM completo risultano così più snelle e semplificate. Ciò comporta un significativo risparmio di tempo e un drastico aumento nella precisione delle analisi e degli aspetti di computo metrico estimativo.

👉 Guarda il tutorial gratuito sul processo Scan-to-BIM