Ecco la nuova tendenza tecnologica: i droni al servizio delle costruzioni

Articolo di Jeff Link

A Volterra, in provincia di Pisa, sovrastando i gradini di calcare di uno dei migliori preservati teatri romani del paese, Richard Celender osserva un drone tranquillamente sorvolare la sua testa. Davanti ai suoi occhi, la storia è stata riscritta.

Celender è un pilota remoto con licenza FAA e vicepresidente della Civil & Environmental Consultants (CEC) di Pittsburgh. Come parte di un laboratorio internazionale sulla reality-capture svoltosi dal 10 al 22 Ottobre, CEC, insieme alla Volterra Detroit Foundation, Case Technologies, Autodesk e 3D Robotics ha collaborato ad una missione senza precedenti: produrre uno modello mesh 3D e video animati della antica città italiana, i suoi reperti archeologici e alcuni dei suoi tesori artistici, usando esclusivamente droni, camere e scanner laser.

I droni al servizio delle costruzioni dalla nuvola di punti al modello 3d

I droni al servizio delle costruzioni e la rilevazioni con la nuvola di punti

Droni al servizio delle costruzioni

“Le scansioni e i modelli catturati per questo progetto possono assistere futuri lavori di restauro o aiutare a individuare dove una colonna è crollata, andare sull’esatto punto e dire ‘la colonna era posizionata qui’ e re-crearla in scala, questo ha dell’incredibile”, afferma Celender.

Il laboratorio sul realty-capture è un caso raro per la sua valenza archeologica ma non per la metodologia utilizzata.

Un numero sempre più crescente di compagnie di costruzioni e servizi di consulenza ingegneristica civile e ambientale stanno utilizzando i droni per catturare ampie aree di dati e generare dettagli, finanziariamente preziosi, per la realizzazione di modelli 3D di sterro e cantiere.

Come sostiene Celender, i tipi di progetti che possono essere realizzati usando i droni vanno dal creare mappe volumetriche di scorte per compagnie minerarie, all’ispezione di impianti di trasformazione di gas naturale fino, all’identificazione di confini di aree umide protette.

"La sicurezza delle costruzioni è un’altro significativo caso di utilizzo di droni", afferma Hunter Cole, che è parte del team di Design Virtuale e Costruzione per la società Brasfield & Gorrie. Cole, insieme alla collega Jesse Creech, ha tenuto una lezione dal titolo “Droni nelle Costruzioni” durante la conferenza Autodesk University tenutasi a Las Vegas nel 2016. “ Reality capture dà al team una nuova prospettiva per vedere ogni dettaglio del sito nel suo stato corrente da una località remota. "Possiamo pianificare il workflow, sviluppare la sicurezza e i piani logistici del sito che identifichi le aree ad alto traffico,” sostiene Cole.

Il piano quinquennale. Come sostenuto da un report di Marzo 2016 fornito da Goldman Sachs, il settore delle costruzioni sarà il maggiore utilizzatore di droni per uso commerciale nell’immediato futuro, generando 11.2 bilioni di dollari dei progettati 100 bilioni di dollari della spesa globale nei prossimi 5 anni. La lista di clienti della CEC, tra cui troviamo Walmart, Chevron, MarkWest Energy Partners, William Companies Inc., gestione dei rifiuti e vari clienti nel settore dell’estrazione del carbone e minerali aggregati, è forse un buon indicatore della validità delle previsioni fatte.

Il beneficio economico sull’uso dei droni è stato chiaro in un recente esercizio di verifica del lavoro su una superfice di 61 acri, sito del progetto Apopka dell’ospedale della Florida: Cole ha stimato che l’uso del drone nella fase di verifica del sito ha permesso di salvare circa il 75 per cento di tempo.

La nuova tendenza tecnologica in edilizia i droni

Invece di raccogliere dati nel modo tradizionale, ovvero sparando punti su una griglia predeterminata, Cole racconta che il team di Design Virtuale e Costruzione della Brasfield & Gorrie ha trattato dati catturati da un drone DJI usando la piattaforma cloud DroneDeploy. Attraverso una fotogrammetria (ovvero misurando la distanza attraverso una nuvola di punti) il team ha convertito queste informazioni in una mappa elevata e un modello 3D, che ha illustrato a che punto era il processo di smottamento del terreno per raggiungere il grado proposto.

“Quando le persone pensano alle possibilità di utilizzo dei droni, tendono a pensare agli utilizzi base, immagini e video davvero impressionanti, come gli aggiornamenti sulla costruzione del nuovo campus della Apple su YouTube”, Cole afferma. “Ma questo è solo la punta dell’iceberg, i dati vanno ben oltre questo”.

Le nuove regole FAA. Il futuro delle compagnie di costruzione che usano droni sarà anche più roseo sotto il nuovo articolo 107. La nuova regola della Federazione di Aviazione regolerà l’uso dei droni per uso commerciale. Questa cornice di regole, emanate nell’Agosto del 2016, sanciscono la non obbligatorietà di una tradizionale licenza da pilota per operare un piccolo aeroplano senza equipaggio. È previsto, in cambio, il superamento di un test di conoscenza che rilascerà un certificato specifico per far volare un drone.

“Quello che le nuove regole introducono per le compagnie di costruzioni”, dice Cole, “è un percorso più flessibile per iniziare a volare. Questo è un enorme acceleratore per le organizzazioni commerciali. Un mese fa, avevamo solo un pilota certificato. Adesso ne abbiamo sette”.

Cole, che possiede un certificato di pilota remoto, dice, “le 2 ore e 60 domande presenti nel test coprono come leggere lo spazio aereo, calcolare i pesi su un aereo, capire la teoria meteo e le manovre con il drone e imparare la nuova parte 107 del regolamento, che intende minimizzare il rischio per gli altri aerei, persone e proprietà”.

“Le regole raggiungono lo scopo prefisso”, aggiunge Cole, “ovvero separare il traffico di aerei senza equipaggio dal tradizionale traffico aereo e mantenere la sicurezza dello spazio aereo nazionale. La moderna tecnologia dei droni è andata lontano, le piattaforme sono incredibilmente stabili e intuitive per i nuovi utenti. Anche se si perdono i controlli, il drone rimane in posizione grazie all’utilizzo di dati GPS”.

Ancora, Cole raccomanda alle compagnie che stanno considerando l’impiego di droni di rivolgersi all’aiuto di piloti con licenza e di pianificare le loro operazioni strategicamente. “Abbiamo una intera lista di controlli prima del volo, prima anche di approcciare un sito bisogna innanzitutto verificare la fattibilità del progetto. Ci sono alcune domanda a cui vale la pena rispondere: la missione sarà in una determinata categoria di spazio aereo? Ci sono dei palazzi adiacenti o linee elettriche che dobbiamo considerare? Come sarà il tempo? Quando le persone saranno presenti sul sito?”.

E se l’immagine di un drone che sorvola un’antica città italiana sembra surreale, è solo un piccolo anticipo di quello che verrà. “Mettiamola in questi termini: abbiamo usato droni in 19 progetti diversi, dice Cole.

Abbiamo mappato 1,400 acri per progetti della Brasfield & Gorrie. Nei prossimi 5 anni, speriamo di usarli nella maggior parte, se non in tutti i 200 e più progetti della compagnia. Le persone spesso pensano ai droni e alla realty capture come a un concetto futuro, ma alla Brasfield & Gorrie vediamo sin da oggi il vero valore dell’uso dei droni nel settore delle costruzioni”.

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