POLITECNICO DI BARI C.d.L. ingegneria CIVILE - AMBIENTALE CORSO DI DISEGNO ing. g. mongiello Il rilievo Le diapositive costituiscono unicamente una base per lo sviluppo della lezione e, come tali, non sostituiscono in alcun modo i testi consigliati. 2 el lo IL RILIEVO di se g no po lib a g_ m on gi E’ il momento conoscitivo, inteso quale fase operativa di un processo di ricognizione preventiva, che acquista sempre maggior rilevanza, anche alla luce dell'evoluzione delle tecnologie informatiche e dell'affinamento della strumentazione tecnologica. Il rilievo rappresenta la fase per leggere l'insieme dei valori dimensionali, formali, spaziali e costruttivi propri di un organismo architettonico. Il rilievo è il momento di acquisizione della conoscenza del manufatto edilizio anche per supportare il progetto di recupero e ristrutturazione, o di restauro, con tutti gli elementi utili alla sua restituire. Masseria Pettolecchia - Fasano g_ m on gi el lo RILIEVO: Insieme di operazioni, di misurazione e di analisi, tese alla documentazione di un oggetto in tutte le sue complessità: Caratteristiche metriche tridimensionali • Caratteristiche formali e strutturali • Caratteristiche costruttive e funzionali • Complessità storica po lib a • di se g no Rilevare non è semplicemente riproduzione meccanica del reale, ma soprattutto interpretazione, per cui prima di iniziare il rilievo vero e proprio si rende indispensabile una PRIMA FASE CONOSCITIVA ( Ricerca Archivistica e Sopralluoghi preliminari) PROGETTAZIONE DEL RILIEVO I fase: PROGETTARE IL RILIEVO el lo • Determinare quali dati acquisire. In che modo e con quali mezzi acquisirli. • Quali elaborati produrre. g_ m on gi • La scelta va operata principalmente in funzione delle lib a FINALITÀ DEL RILIEVO MISURARE po II fase: Si procede dal GENERALE al PARTICOLARE • Redazione di EIDOTIPI (processo di astrazione) se g no • di III fase: RAPPRESENTARE Redazione degli elaborati tecnici (piante, prospetti, sezioni … ) 5 el lo IL RILIEVO - tipologie g_ m on gi In riferimento alle specifiche esigenze di carattere tecnico-funzionale e alle particolari valenze descrittive si individuano vari tipi di rilievo. Per ciascuno di questi risulta necessario definire un percorso da farsi a prima della ripresa delle misurazioni, ovvero è necessario progettare il rilievo in tutti i suoi aspetti. I vari tipi di rilievo possono essere raggruppati in: lib a rilievo giuridico o catastale, il cui obiettivo è documentare la consistenza materiale dell'oggetto del rilievo in relazione al diritto di proprietà anche nel confronto con le proprietà altrui; po rilievo estimativo, il cui obiettivo è evidenziare gli elementi utili alla determinazione del valore di una costruzione in riferimento ad ogni aspetto di carattere economico-commerciale; rilievo architettonico, di tipo conoscitivo, storico architettonico o archeologico, il cui se g no obiettivo è lo studio di un manufatto attraverso una restituzione grafica in grado di analizzarne gli elementi costitutivi in relazione alle categorie di tempo, luogo, tecniche costruttive ecc. che ne hanno determinato gli aspetti formali e compositivi; di rilievo costruttivo, il cui obiettivo è la conoscenza dell'organismo costruito in riferimento al sistema costruttivo, ai materiali impiegati, agli elementi tecnologici ed alle tecniche di costruzione adottate. 6 el lo IL RILIEVO Grafici geometrici Schema organizzativo gi Oggetto del rilievo Relazione Indagine storica g_ m on Bibliografia Iconografia Rilievo Fotogrammetrico po Indiretto lib Diretto a Fotografica di se g Rilievo tematico no Strutture Restituzione grafica Topografico Materiali Rivestimenti e particolari architettonici 7 IL RILIEVO di se g gi g_ m on a lib po no I grafici del rilievo devono contenere il maggior numero di informazioni possibili sull’oggetto architettonico. Sarà necessario, quindi, integrare gli elaborati metrici con tavole tematiche, usando opportune simbologie, dove si riporteranno la tipologia dei materiali, epoche di costruzione, eventuali situazioni di degrado, tipologia del degrado (strutturale, chimico, fisico), evidenziando il quadro fessurativo e quanto altro si riterrà necessario per ciascuna tipologia di fenomeno. el lo i grafici da realizzare 8 el lo IL RILIEVO – la pianificazione no a po lib 1:10 1: 20 1: 50 1: 100 1: 200 1: 500 1: 1000 1: 2000 se g rapporto rapporto rapporto rapporto rapporto rapporto rapporto rapporto di • • • • • • • • g_ m on gi Nel rilievo, la questione delle tolleranze ricopre un aspetto importate per la buona riuscita degli elaborati grafici. Questo aspetto varia con la scala grafica che si userà per la rappresentazione finale. tolleranza tolleranza tolleranza tolleranza tolleranza tolleranza tolleranza tolleranza cm cm cm cm cm cm cm cm 0,2 ÷ 0,3. 0,4 ÷ 0,6 1,0 ÷ 1,5 2,0 ÷ 3,0 4,0 ÷ 6,0 10 ÷ 15 20 ÷ 30 40 ÷ 60 9 el lo IL RILIEVO – metodologie I sistemi di misurazione possono essere distinti secondo le tecniche usate, individuando due classi di lavoro e di materiale prodotto: gi • metodi diretti, g_ m on • metodi indiretti. I metodi diretti sono quelli in cui il rilevatore è in contatto fisico con l'elemento da rilevare. di se g no po lib a Nei sistemi di misurazione diretti il rilevatore, nel misurare le singole parti dell’edificio, si serve di strumenti di misura piuttosto semplici quali: metro o doppio metro; nastro metallico o fettuccia (detta comunemente rollina), da 10, 20 o 50 m; livella, livello ad acqua o a bicchiere; bussola; squadro agrimensorio; filo a piombo, ecc. Disto laser, intermedio tra una strumentazione per la misurazione diretta e quella indiretta, con errore di misurazione di +/- 2 mm. 10 gi el lo IL RILIEVO – metodo diretto. Strumenti di misurazione Livello laser di se g no po lib a g_ m on Livello Livello ad acqua 11 di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – metodo diretto. Strumenti di misurazione Filo a piombo 12 Longimetri di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – metodo diretto. Strumenti di misurazione 13 Calibro di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – metodo diretto. Strumenti di misurazione 14 IL RILIEVO – Eidotipo: le piante di se g no po lib a g_ m on gi el lo Nella realizzazione dell’eidotipo, che sarà supportato anche da rilievi fotografici, occorre riprodurre tutti gli aspetti salienti dell’oggetto, quindi in una pianta generale si riporteranno: •La posizione del nord •Gli ambienti che eventualmente non sono accessibili •La campitura delle murature per esaltarne l’andamento planimetrico •Gli assi di eventuali colonne •Gli assi delle aperture •La posizione del caposaldo •I riferimenti delle strade •I riferimenti dei vari ambienti •Le quote altimetriche (piano di calpestio e h del soffitto) 15 di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – Eidotipo: le piante 16 el lo IL RILIEVO – Eidotipo: le piante a g_ m on gi Sullo schizzo della pianta andranno indicati i punti in cui si eseguiranno le sezioni verticali, i punti che saranno oggetto di un rilevamento di dettaglio e tutti quegli altri punti per i quali si rende necessario un successivo approfondimento mediante schizzi specifici, come ad esempio, particolari costruttivi, cromie, tipologia di infissi, lesene ecc. di se g no po lib Il caposaldo. Le fondamentali saranno almeno due: una longitudinale coincidente con il filo esterno del fronte che si sta rilevando, da cui partono le quote orizzontali, ed una trasversale passante per l'asse, o per il punto più significativo della costruzione, che costituisce la linea di partenza per le misure verticali. Il punto di intersezione delle due fondamentali costituisce il caposaldo da cui far partire le misure mano a mano che si prelevano. 17 Gli assi delle aperture el lo La posizione del nord di se g no po lib a Assi di eventuali colonne g_ m on gi Ambienti che eventualmente non sono accessibili La posizione del caposaldo Campitura delle murature per esaltarne l’andamento planimetrico 18 el lo IL RILIEVO – Eidotipo: le piante di se g no po lib a g_ m on gi Quotature. Le quote di massima andranno inserite nel disegno. Per i particolari più dettagliati, si eseguirà un opportuno disegno in scala maggiore per inserire le quote in dettaglio 19 Allo stesso modo, quando si realizza la sezione, occorre indicare tutte quelle informazioni utili per le “riproduzione in scala” del rilievo. Si indicherà: •Il livello fondamentale (0.00) •Le quote dei vari livelli (+3.50,+7.00..) •La posizione del caposaldo •La campitura delle parti sezionate •Eventuali assi di simmetria •Eventuali indicazioni delle fondazioni (se si hanno notizie in merito) di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – Eidotipo: le sezioni 20 di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – Eidotipo: le sezioni 21 el lo IL RILIEVO – Eidotipo: le sezioni di se g no po lib a g_ m on gi In genere le sezioni vengono eseguite secondo i due principali orientamenti della costruzione: l'una longitudinale, parallela al fronte principale dell'edificio, denominata sezione longitudinale; l'altra disposta lungo una direttrice ortogonale alla prima, in senso trasversale alla dimensione maggiore dell'edificio, detta sezione trasversale. Negli edifici pluripiano la sezione và eseguita sulle scale per esplicare meglio l’andamento altimetrico delle stesse. 22 el lo IL RILIEVO – Eidotipo: il prospetto po lib a g_ m on gi Anche nella realizzazione di un prospetto si adotteranno gli stessi simbolismi e riferimenti utilizzati nelle piante. Ritroveremo quindi: •La fondamentale orizzontale •La posizione del caposaldo •Gli assi delle colonne o parti sporgenti se g no Fondamentale orizzontale di Dettaglio sporgenze Caposaldo 23 di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – Eidotipo: il prospetto 24 gi g_ m on a lib po di se g no Il rilievo dei particolari sarà supportato da schizzi dei particolari realizzati con maggiori dettagli. Nell’esempio in figura, è rappresentata la misurazione delle cornici ornamentali delle finestre e del portale, rappresentato sia con il prospetto che in sezione locale. Nell’immagine, è possibile osservare il posizionamento dei fili a piombo e delle aste metriche per consentire le misurazione delle sporgenze non accessibili direttamente. el lo IL RILIEVO – Eidotipo: particolari Filo a piombo Aste metriche 25 el lo IL RILIEVO – Eidotipo: particolari g_ m on gi Anche il rilievo di elementi architettonici con forme particolari, richiede misurazioni dettagliate e mirate alla tipologia dell’elemento. di se g no lib po Un particolare architettonico dotato di un asse, come una colonna o un elemento ornamentale, andrò rilevato con rappresentazioni frontali e in sezioni. Le sezioni saranno eseguite in più punti per consentire il riporto delle misurazioni rilevate. In questi casi sono di ausilio le squadre, il filo a piombo, e le aste metriche. a Un decoro sporgente comporta la misurazione del suo ingombro di massima e degli elementi ornamentali che lo compongono. el lo IL RILIEVO DIRETTO: le metodologie gi Le misure acquisite con questi strumenti sono principalmente lunghezze di segmenti che vengono descritte attraverso dei punti singolari agli estremi. g_ m on Due sono le principali tecniche che permettono di definire le relative posizioni di punti appartenenti ad un medesimo piano attraverso misure lineari: TRILATERAZIONE se g no po lib a Il principio su cui si basa la tecnica della trilaterazione deriva dalla proprietà della geometria elementare relativa alla risoluzione di triangoli qualunque, per cui un triangolo è determinato (cioè risolto) se sono note, ad esempio, le misure dei suoi tre lati. La trilaterazione consiste nel determinare la posizione di un punto P nel piano attraverso la misura delle distanze di questo da due punti noti A e B complanari. Affinché il procedimento sia eseguito correttamente è necessario che il triangolo ABP appartenga realmente ad un piano orizzontale. ASCISSE ED ORDINATE ORTOGONALI di La tecnica delle ascisse ed ordinate ortogonali consiste nel rilevare i singoli punti riferendoli ad un sistema di riferimento di assi ortogonali opportunamente prescelto e realizzato. 27 el lo IL RILIEVO – le misurazioni no po lib a g_ m on gi Nel rilievo di un ambiente, di qualsiasi tipo esso sia, è necessario misurare tutti gli elementi presenti, sporgenze, aperture, nicchie. Sarà necessario misurare anche le diagonali, per consentire la ricostruzione in scala dell’ambiente misurato. di se g Per la misurazione degli ambienti, spesso irregolari, è necessario effettuare delle triangolazioni. Così operando, sarà possibile ricostruire a tavolino tutti gli elementi prendendo solo misure lineari. 28 el lo IL RILIEVO – le misurazioni di se g no po lib a g_ m on gi Nell’esempio in figura è chiaramente visibile la mancanza di ortogonalità dei muri, per tale motivo è indispensabile misurare le diagonali per effettuare la trilaterazione e riprodurre in scala l’ambiente rilevato. L’accuratezza del rilievo dipende da vari fattori, ma certamente una misurazione ordinata e rigorosa consentirà di eseguire la fase successiva del disegno i scala molto accurato. 29 a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – le misurazioni lib Quotatura progressiva di se g no po Quotatura parziale Esempi di misurazioni 30 po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – le misurazioni di Quotatura progressiva se g no Quotatura progressiva Esempi di misurazioni 31 no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO - trilaterazione di se g Nel rilievo di più punti l’utilizzo della triangolazione è indispensabile per la misurazione di parti sporgenti o non ortogonali. E’ possibile appoggiare le misurazioni su una linea immaginaria dove poniamo i 2 punti per la base della triangolazione (A e B). Questi punti devono essere identificabili e fissi per poi essere riprodotti nella restituzione del rilievo. 32 IL RILIEVO – trilaterazione di se g no po lib a g_ m on gi el lo Con la triangolazione è possibile rilevare angoli di qualsiasi tipo, applicando la trilaterazione all’inverso, fissando le distanze (1S-2S) e poi misurando la base (1-2) che qui è ignota, possiamo rilevare angoli di qualsiasi tipo. In questi esempi le distanze 1S e 2S sono stabilite dal rilevatore. Misureremo successivamente la distanza 1-2 per chiudere la triangolazione. 33 el lo IL RILIEVO – trilaterazione di se g no po lib a g_ m on gi Qui la trilaterazione viene utilizzata per rilevare superfici non lineari. Nel caso non ci siano due punti da utilizzare come base si possono fissare A e B arbitrariamente. 34 el lo IL RILIEVO – trilaterazione di se g no po lib a g_ m on gi Rilievo eseguito con la trilaterazione. 35 di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO – le misurazioni Misurazioni ed ascisse e ordinate paretecurva. curva) Rilievo con trilaterazione ed ilmediante metodotrilaterazioni delle ascisse e ordinate per(per la laparte 36 el lo IL RILIEVO – le misurazioni di se g no po lib a g_ m on gi Rilievo plano altimetrico di superfici irregolari. 37 el lo IL RILIEVO – misurazioni di se g no po lib a g_ m on gi Rilievo del perimetro esterno di un edificio con il metodo per ascisse ed ordinate ortogonali. Tracciata una base esterna all’edificio si proiettano ortogonalmente ad essa tutti i punti da rilevare, quindi si misurano le distanze dei punti proiettati e le distanze tra i punti della facciata e la loro proiezione 38 el lo IL RILIEVO – misurazioni po lib a g_ m on gi Rilievo delle misure con il sistema di quotatura progressiva. di se g no Rilievo delle misure con il sistema di quotatura parziale. 39 el lo IL RILIEVO – misurazioni g_ m on gi Rilievo dello spessore di una muratura. di se g no po lib a Sfruttando le aperture, con due aste rigide si prendono le misure a – b - b’ – c – d – d’. Sottraendo i valori noti si ricava lo spessore del muro e si verifica se è costante. X = a-(b+b’) = c-(d+d’) 40 di se g no po lib a g_ m on gi Rilevo dello spessore di una muratura irregolare. el lo IL RILIEVO – misurazioni 41 di se g no po lib a g_ m on gi Rilevo delle scale. el lo IL RILIEVO – misurazioni 42 di se g no po lib a g_ m on gi Rilevo delle scale. el lo IL RILIEVO – misurazioni 43 di se g no po lib a g_ m on gi el lo IL RILIEVO - tavole di esempio Esempio di pianta con schematizzazione di alcuni elementi architettonici, valida per la rappresentazione nella scala 1:100. Chiesa di S. Maria in Pensole a Narni, pianta del piano rialzato . el lo se g no po lib a g_ m on gi Il rilievo fotogrammetrico, consiste nel riprendere il manufatto da rilevare con una semplice fotografia e con opportuni software rettificare la fotografia con misure note, per renderla parallela al piano di ripresa in modo da avere una immagine in proiezione ortogonale per potere prendere le misure direttamente dalla fotografia. di www.nemetschek.it/soluzioni/altre-soluzioni/on-site-photo.html Rilievo indiretto fotogrammetrico Fotografia da elaborare el lo gi g_ m on a lib po no se g di www.nemetschek.it/soluzioni/altre-soluzioni/on-site-photo.html Rilievo fotogrammetrico Rettifica dell’immagine con misure note e presa delle misurazioni (in blu) no se g di a lib po el lo gi g_ m on www.nemetschek.it/soluzioni/altre-soluzioni/on-site-photo.html Rilievo fotogrammetrico Sovrapposizione del reticolo di rettifica no se g di a lib po el lo gi g_ m on www.nemetschek.it/soluzioni/altre-soluzioni/on-site-photo.html Rilievo fotogrammetrico Altro esempio di rilievo con una semplice fotografia di se g no po lib a g_ m on gi el lo Rilievo fotogrammetrico Con altri software è possibile disegnare direttamente sulle immagini riprese e opportunamente raddrizzate direttamente in ambiente CAD. gi g_ m on Rappresenta oggi una delle nuove frontiere nel campo del rilievo tridimensionale. Grazie al sistema TOF (Time Of Flight) il laser generato dallo scanner 3D, è in grado di determinare velocemente e con un alto grado di precisione, la geometria di oggetti di medie e grandi dimensioni. el lo LASER SCANNER 3D se g no po lib a Il principio fondamentale è che il rilievo non è soggettivo, non vengono prescelti soltanto alcuni punti caratteristici dell'oggetto da rilevare, ma oggettivo, tutto quanto è presente nel range di azione del laser dello scanner, viene rilevato senza alcuna distinzione. di Il primo prodotto della scansione è una nuvola di punti di coordinate x,y,z, che, permette di ricavare informazioni dimensionali dell'oggetto rilevato dallo scanner 3d. no se g di a lib po el lo gi g_ m on LASER SCANNER 3D di no se g Un limite delle riprese con scanner 3D sono le zone d’ombra dove il laser non giunge. Per tale motivo è necessario effettuare più riprese. po lib a g_ m on gi el lo LASER SCANNER 3D di se g no po lib a g_ m on gi el lo LA SIMBOLOGIA DEL RILIEVO di se g no po lib a g_ m on gi el lo LA SIMBOLOGIA DEL RILIEVO