Geomatrix-Q, dal rilievo allo spianamento in formato IFC

Introduzione

Lo spianamento comprende tutte quelle operazioni di rilievo, analisi, calcolo e movimentazione terra necessarie a modificare la superficie fisica e irregolare del terreno in una superficie totalmente piana (orizzontale o inclinata).

Oltre alla semplice sistemazione dei terreni per renderli sostanzialmente più agibili, gli spianamenti rivestono particolare importanza ai fini di:

• Realizzazione dei piani di posa nelle costruzioni civili, industriali e di edilizia pubblica
• Realizzazione di strade e piste di decollo/atterraggio negli aeroporti
• Realizzazione di parchi e giardini
• Realizzazione di strutture sportive varie (campi di calcio, tennis, ecc…)

Negli ultimi anni, soprattutto nelle applicazioni edilizie e stradali, ha assunto particolare rilevanza l’interazione con altri professionisti che lavorano nell’ambito BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi, cosa che rende praticamente obbligatoria l’adozione del formato IFCCos'è il formato IFC? E’ lo standard di riferimento del BIM. Acronimo di Industry Foundation Classes per trasferire le informazioni del piano quotato e dello spianamento all’interno dei vari software di progettazione.

Il problema pratico

Supponiamo di aver già eseguito il rilievo plano-altimetrico propedeutico allo spianamento; le operazioni da affrontare nel dettaglio riguardano:

• l’analisi del terreno (curve di livello, DTM, DEM, profili longitudinali)
• il calcolo e la restituzione grafica che servono a definire tutti gli elementi richiesti (piano di progetto, quote rosse, volumi di sterro e riporto, ecc..)
• la preparazione dei file di interscambio IFCCos'è il formato IFC? E’ lo standard di riferimento del BIM. Acronimo di Industry Foundation Classes (per poter interagire col mondo della progettazione).

Il nuovo modulo Q punta proprio a velocizzare e semplificare tutte queste attività espandendo le funzionalità di rilievo già presenti in Geomatrix, il nostro software di topografia catastale,

Definiamo il piano quotato

La prima attività è sicuramente indicare il confine della porzione di rilievo che si vuole usare per avere il piano quotato; l’operazione è molto semplice perché sarà sufficiente indicare i punti battuti in campo che ne definiscono la zona o scegliere il contorno chiuso che lo identifica direttamente a video.

A confine delimitato, il modulo Q provvederà a generare automaticamente la maglia triangolare, quella quadrata e le due tipologie di curve di livello (direttrici e secondarie) applicando delle impostazioni predefinite e aprirà automaticamente la finestra di modifica che darà informazioni generali come:

• Superficie reale (ottenuta sommando le aree dei vari triangoli nello spazio)
• Superficie sul piano (ottenuta sommando le aree dei vari triangoli considerandoli proiettati sul piano)
• Volume (calcolato considerando come base quella ottenibile dalla quota più bassa presente)
• Perimetro

Da questa finestra si avrà anche il controllo completo degli elementi generati, cosa che permetterà di:

• Attivare o meno la creazione delle curve di livello (nel caso serva solamente la maglia triangolare)
• Impostare il passo ed i colori delle curve direttrici e secondarie
• Impostare il passo della maglia quadrata (usato per addolcire le curve di livello)

La finestra di modifica del Piano Quotato inoltre mette a disposizione tutta una serie di viste che semplificano l’interpretazione plano-altimetrica della porzione di terreno considerata:

• Lo Schema 2D mostra in pianta il piano quotato con tutti gli eventuali elementi contenuti (isole, discontinuità, piani di progetto, percorsi dei profili) e permette, muovendo il cursore, di sapere in tempo reale la quota nel punto in cui si trova
• Il DTM (modello digitale del terreno) mostra la maglia triangolare del terreno, le isole e gli spianamenti presenti in tre dimensioni
• Il DEM (modello di elevazione del terreno) mostra la maglia triangolare o quadrata in tre dimensioni colorando ogni singolo triangolo/quadrato in base alla sua quota per avere in sostanza un’informazione altimetrica “visiva” e con la possibilità di impostare ben tre diverse gradazioni di colore da usare per identificare le altezze.
• Le Curve di livello 3D mostrano solo le curve di livello in uno spazio a tre dimensioni che consente di valutare con maggiore realismo l’andamento del piano quotato.

Fissiamo le discontinuità

Capita che, a maglia triangolare ottenuta, sia necessario fissare delle spezzate che forzino il passaggio dei triangoli secondo una determinata direzione per indentificare per esempio un crinale o il bordo di un manufatto esistente. In questo caso basta usare il comando di creazione di una discontinuità e scegliere i punti di passaggio di tali spezzate o anche semplicemente un contorno aperto o chiuso precedentemente inserito nel rilievo.

Indichiamo le isole

Se nel rilievo plano-altimetrico effettuato ci sono porzioni di area che non devono essere attraversate dalla maglia triangolare e dalle curve di livello (perché per esempio identificano fabbricati o manufatti vari), è possibile definire tali zone attraverso il comando “Crea Isola” che permette semplicemente di indicare i vertici del poligono immaginario che le rappresenta (o selezionare un eventuale contorno presente nel libretto originale).

Otteniamo i profili

Se per esempio abbiamo la necessità di avere una visione più dettagliata dell’andamento altimetrico del terreno, prima di procedere con la definizione del piano di progetto è possibile impostare dei percorsi sul piano quotato in maniera da ottenere facilmente dei profili longitudinali dell’area interessata.

Il percorso che definirà il profilo longitudinale può essere definito in ben quattro differenti modi:

• Indicando dei punti rilevati precedentemente, quando ad esempio vogliamo conoscere l’andamento del terreno lungo una serie di battute sul campo che individuano una linea di particolare interesse
• Scegliendo un contorno aperto o chiuso precedentemente definito nel libretto
• Indicando dei punti a video liberi, definendolo così in maniera totalmente arbitraria (quando ad esempio il profilo serve solamente per avere un’idea della conformazione altimetrica del terreno passante per quei punti)
• Scegliendo un’entità CAD esistente (ottenuta da un file DXF/DWG importato precedentemente o tramite elementi CAD costruiti ad-hoc sopra il rilievo)

Una volta definito il tutto, il modulo aprirà la finestra di modifica del profilo dove sarà possibile visionare il profilo longitudinale ottenuto “tagliando” sostanzialmente il piano quotato lungo il percorso indicato, completo di tutte le fincature necessarie e con l’uso di salti quota automatici per consentire di fare comunque entrare il profilo nelle dimensioni predefinite del foglio.

In tale finestra sarà possibile cambiare la scala della distanza e quella delle altezze, oppure optare per una quota di riferimento inserita manualmente piuttosto che automatica.

Tutti gli elementi del profilo (distanze parziali, progressive, quote, ecc..) possono inoltre essere facilmente personalizzabili modificando le impostazioni generali per cambiare altezza, cifre decimali, ecc…

Impostiamo il piano di progetto

Una volta ottenuti tutti gli elementi che ci permettono di analizzare con maggior accuratezza la superficie del terreno da spianare, è giunto il momento di definire il piano di progetto tramite l’omonimo comando presente sulla ribbon del modulo Q.

Al pari dei percorsi per i profili, anche il piano di progetto può essere definito in quattro differenti modi:

• Indicando dei punti rilevati precedentemente, quando ad esempio conosciamo esattamente l’ubicazione del piano di progetto e abbiamo battuto i punti con la strumentazione
• Scegliendo un contorno precedentemente definito nel libretto
• Indicando dei punti a video liberi, definendolo così in maniera totalmente arbitraria (quando ad esempio ci serve solo per un’ipotesi generale di spianamento)
• Scegliendo un’entità CAD esistente (ottenuta da un file DXF/DWG importato precedentemente o tramite elementi CAD costruiti ad-hoc sopra il rilievo)

Una volta identificato verrà creato un piano di progetto di default, usando come quota di riferimento quella ottenuta automaticamente come media tra la quota più alta e quella più bassa del perimetro del piano di progetto scelto.

Si aprirà a questo punto la finestra di modifica che consentirà di cambiare le varie opzioni del piano di progetto tra cui:

• Tipologia del piano di progetto (orizzontale, inclinato) fornendo tre quote, orizzontale di compensazione e inclinato di compensazione
• La quota (nel caso di piani orizzontali) o le quote nel caso di piani di progetto inclinati
• L’eventuale angolo di pendenza per la superficie di sterro (impostabile sia scegliendo il tipo di terreno che inserendone manualmente il valore angolare
• L’eventuale angolo di pendenza, la superficie di riporto (anche in questo caso impostabile sia scegliendo il tipo di terreno che inserendone manualmente il valore angolare)

La finestra Inoltre mostrerà sia delle informazioni visive che metriche; per quanto riguarda le prime sono presenti due viste diverse: una bidimensionale chiamata “Quote rosse” che conterrà gli elementi dello spianamento visti in pianta con tanto di triangoli colorati differentemente a seconda che facciano parte della superficie di riporto o di quella di sterro, le quote rosse, e la linea di separazione tra i punti di passaggio tra sterro e riporto. Nella seconda vista invece viene mostrato il DTM col dettaglio sullo spianamento considerato e con le stesse opzioni di visualizzazione dell’omonima vista presente nei Piani Quotati.

Le informazioni metriche presenti riguardano i valori complessivi in metri cubi dei valori di sterro e riporto ed un elenco dettagliato dei valori precedenti per ogni singolo triangolo considerato. Di questa tabella inoltre può essere generato un report in chiaro che può essere salvato sia come PDF che esportato come file CSV da aprire ed editare eventualmente con Excel.

Testiamo le diverse soluzioni

Visto che il modulo Q di Blumatica Geomatrix estende semplicemente le funzioni già presenti nel nostro software topografico, ne eredita tutti i vantaggi, funzionalità parametriche e storico. Grazie alle prime, ogni variazione del piano quotato o dei suoi componenti (compresa anche la semplice aggiunta, eliminazione o modifica di un punto) provoca automaticamente la ricreazione di tutti gli elementi interessati (maglie triangolari e quadrate, delle curve di livello, di tutti i profili, ecc…). Grazie allo storico invece il tecnico ha l’assoluta libertà di fare tutti i test e le prove che desidera perché potrà sempre annullare le operazioni che non soddisfano le sue esigenze.

Verso il BIM

Adesso che abbiamo finito tutte le attività di analisi e calcolo, potremmo avere la necessità di trasferire gli elementi dello spianamento o del piano quotato ad un altro professionista realizzando un file in formato IFCCos'è il formato IFC? E’ lo standard di riferimento del BIM. Acronimo di Industry Foundation Classes del nostro operato.

La creazione di un file per il BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi è molto semplice all’interno del modulo Q (Blumatica Geomatrix-Q); infatti in tutte le viste 3D (piani quotati o spianamenti) è presente l’apposito pulsante “Esporta in IFCCos'è il formato IFC? E’ lo standard di riferimento del BIM. Acronimo di Industry Foundation Classes” che serve appunto a tale scopo e che consente inoltre, a seconda del tipo di vista che stiamo esportando, di decidere:

1. formato del sistema di coordinate da usare nel file (con eventuale conversione automatica se necessaria)
2. scelta degli elementi da esportare

Un esempio pratico di utilizzo vede uno scenario nel quale lo spianamento sia da ausilio nella costruzione di un edificio civile; il file così generato potrebbe essere inviato all’Architetto occupato nella progettazione della costruzione in maniera che lo possa impiegare come riferimento su cui inserire il fabbricato reale che sta progettando.

Conclusioni

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