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Strumenti per rilievo architettonico

Strumenti per rilievo architettonico: quali sono e a cosa servono

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Quali sono gli strumenti utilizzati per il rilievo architettonico e qual è la loro funzione? Ecco la guida completa

Cos’è il rilievo architettonico e quali sono gli strumenti utilizzati? In questo articolo analizziamo tutti gli strumenti impiegati per la rilevazione architettonica differenziandoli in base alle loro funzioni. Prima di addentrarci nel vivo dell’argomento, precisiamo che il rilevamento o rilievo è la pratica grazie alla quale un oggetto (architettura/parte di territorio, ecc.) viene rappresentato graficamente. Per estensione, viene detto “rilievo” anche la riproduzione grafica di quello che è stato rilevato.

Il rilievo e la fase preliminare di misurazione

Ogni forma di rilievo, così come qualsiasi disegno, anche a mano libera, implica inevitabilmente una fase preliminare di misurazione. Misurare comporta l’atto di selezionare specifiche caratteristiche e valutarle, assegnando loro un significato numerico o qualitativo.

Al giorno d’oggi gli strumenti e i metodi utilizzati per il rilevo e la rappresentazione del patrimonio hanno raggiunto un livello di scientificità superiore rispetto al passato. Questo progresso è stato reso possibile grazie all’adozione di standard metrici comuni, all’uso di strumentazioni sempre più avanzate e all’incremento della condivisione delle metodologie operative e delle tecniche grafiche tra professionisti del settore.

La misurazione si divide in due fasi:

  • prima fase: si individua la qualità da misurare (ad esempio l’altezza di un muro);
  • seconda fase: si traduce in numero l’intensità della qualità da misurare.

Il risultato sarà la misura, costituita a sua volta da 3 elementi ben distinti:

  • il numero;
  • l’unità di misura;
  • l’incertezza o l’indeterminatezza (legata alle caratteristiche proprie dell’oggetto, al suo stato, al procedimento che è stato utilizzato per la misurazione, all’operatore stesso che ha eseguito la misurazione, ecc.).
Rilievo fotografico

Rilievo fotografico Fotus

Quali sono gli strumenti per il rilievo?

Quali sono gli strumenti utilizzati per effettuare il rilievo architettonico? Ne esistono diversi, per cui è bene fare subito una distinzione tra:

  • strumenti molto semplici che vengono posti direttamente sull’oggetto da misurare (doppio metro, livella da muratore, filo a piombo, ecc.). Sono strumenti impiegati per il rilievo diretto nella maggioranza dei casi in rilievi a scala architettonica ed è utile per rappresentare le piante e le sezioni di un edificio;
  • strumenti topografici (teodolite, squadro, ecc.) che non vengono posti direttamente sull’oggetto da misurare. Sono usati per il rilievo indiretto o strumentale che è un tipo di rilievo molto preciso soprattutto impiegato per oggetti molto grandi o punti inaccessibili;
  • strumenti di ripresa e di restituzione fotografica (come le fotocamere metriche). Sono impiegati per il rilievo fotogrammetrico adottato quando si vogliono avere molte informazioni circa il prospetto di un edificio o quando si deve fare un rilievo delle coperture di uno stabile, di una parte di terreno, ecc.

Strumenti per il rilievo diretto

Analizziamo gli strumenti impiegati durante un rilievo diretto poiché è il tipo di rilievo più utilizzato. Possiamo suddividerli in 3 categorie principali:

  • strumenti per allineare
    • paline: sono delle aste bianche e rosse che consentono una visibilità migliore in caso di posizionamento a grandi distanze;
    • scopo: si tratta di un’asta formata da una tavoletta scorrevole fatta di quadranti bianchi e rossi;
    • filo a piombo: è un filo flessibile con una massa pesante posizionata all’estremità;
    • livella: torica o da muratore, da filo, sferica, a bicchieri;
    • squadra graduata.
  • strumenti per misurare
    • fettuccia metrica;
    • metro: a stecca (o da falegname), estensibile, snodato;
    • asta metrica telescopica;
    • calibro;
    • goniometro;
    • laser scanner.
  • strumenti accessori
    • tavoletta da disegno;
    • chiodi;
    • cordine;
    • gessetti;
    • profilògrafo.

Filo a piombo

Il filo a piombo si compone di un peso appeso a un sottile filo ed è comunemente utilizzato per stabilire la verticalità di un punto specifico. Tuttavia, la sua precisione è soggetta a vari fattori, tra cui le condizioni atmosferiche come il vento, possibili errori nella mira, la lunghezza del filo e le influenze dovute all’operatore. Solitamente, si distinguono 2 tipi di piombi: uno troncoconico e uno cilindrico. Per ridurre le oscillazioni è possibile applicare un leggero movimento rotatorio al filo o, per misure ancora più lunghe, immergere il peso in acqua.

Livelle: torica, da filo, sferica, a bicchieri

La livella torica, anche nota come livella da muratore, è formata da un’asta metallica con un contenitore trasparente a forma di toroide al suo centro. Questo contenitore contiene un liquido volatile, come l’etere o l’alcool e al suo interno si trova una bolla d’aria. Quando la bolla d’aria si trova al centro del contenitore, la livella è in posizione orizzontale precisa. Alcune versioni possono includere altri 2 contenitori posti ortogonalmente e inclinati a 45° rispetto al primo, consentendo così di verificare sia la verticalità che l’inclinazione a 45°.

La livella da filo opera sullo stesso principio della livella da muratore, ma il suo contenitore è sostenuto da 2 gancetti, il che permette di fissarla a un filo o ad una fettuccia per condurre il rilievo.

La livella sferica, a differenza della livella torica, ha un contenitore a forma di calotta sferica. La posizione corretta è quando la bolla d’aria si trova al vertice della calotta.

La livella a bicchieri consiste in 2 bicchieri graduati connessi da un tubo di gomma. Dopo aver riempito il tubo e i bicchieri con acqua, è possibile stabilire l’orizzontalità grazie al principio dei vasi comunicanti: il livello del liquido rimane costante, consentendo di ottenere un riferimento orizzontale.

La squadra graduata

La squadra graduata è uno strumento metallico simile alle comuni squadre da disegno. È utilizzata per verificare angoli fissi, solitamente di 45 gradi, ma può essere utilizzata anche per misurazioni angolari variabili. Le versioni in legno, spesso di dimensioni più ampie, sono utilizzate per misurazioni ortogonali rispetto a una linea di riferimento.

La palina

La palina è uno strumento di allineamento, di solito realizzato in legno, con un diametro di circa 3-4 cm e un’altezza variabile fino a 2,5 metri. Spesso dipinta in rosso e bianco per garantire una buona visibilità, la palina viene comunemente utilizzata insieme al filo a piombo per effettuare marcature e tracciamenti precisi.

La fettuccia metrica

La fettuccia metrica ha sostituito le tradizionali catene metriche ed è disponibile sul mercato in varie versioni, tra cui quella metallica e quella in fibra di vetro. La lunghezza della fettuccia varia da 10 a 100 metri. La sua principale caratteristica è la capacità di resistere alle forze di trazione, poiché la misurazione tra due punti richiede una fettuccia ben tesa.

Il metro: a stecca, estensibile, snodato

Il metro a stecca, noto anche come metro da falegname, è costituito da 10 stecche da 20 cm ciascuna, collegate tra loro in modo da poter essere piegate e riposte facilmente. Questo strumento è particolarmente utile per la misurazione di oggetti di dimensioni ridotte.

Il metro estensibile è un dispositivo composto da un’asta rigida, realizzata in materiali come il legno o l’alluminio, suddivisa in due segmenti, ciascuno della lunghezza di 1,5 metri. Spesso, viene accompagnato da una livella torica (come descritta in precedenza) per garantirne la posizione orizzontale.

Il metro snodato o flessometro è uno strumento costituito da un nastro metallico avvolto in un apposito astuccio. Dispone di un meccanismo che permette il riavvolgimento automatico e il blocco del nastro nella posizione desiderata, offrendo così un comodo e rapido metodo di misurazione.

L’asta metrica telescopica

L’asta metrica telescopica è formata da una serie di segmenti telescopici, estensibili, e un meccanismo che consente di leggere la misura corrispondente all’estensione desiderata. Questo strumento trova ampio impiego nella misurazione dei soffitti degli ambienti interni, grazie alla sua versatilità e alla possibilità di adattarlo a diverse situazioni.

Il calibro

Il calibro è uno strumento utilizzato per misurare piccole distanze o spessori. Può assumere la forma di un calibro a corsoio o a compasso ed è comunemente realizzato in metallo. La sua precisione lo rende ideale per misurazioni dettagliate.

Il goniometro

Il goniometro  è uno strumento indispensabile per la determinazione degli angoli, sia concavi che convessi, nelle strutture murarie. Con questo dispositivo è possibile ottenere misurazioni precise degli angoli, contribuendo alla qualità del rilievo.

Il laser scanner

Negli anni gli strumenti per la rilevazione architettonica si sono evoluti. Attualmente uno degli strumenti più diffusi ed utilizzati è di sicuro il laser scanner. Si tratta di un metodo molto preciso che permette la rilevazione in tempi brevi.

La tecnologia della scansione laser 3D, nota anche come scansione laser tridimensionale, permette di ottenere rappresentazioni digitali di oggetti in tre dimensioni attraverso la creazione di nuvole di punti che sono delineate in base alle loro coordinate. Questa tecnica impiega dispositivi noti come scanner laser 3D, i quali emettono raggi laser in modo rotatorio verso l’oggetto in esame. Questi raggi vengono poi riflessi dalla superficie dell’oggetto, e misurando il tempo che impiegano per tornare al dispositivo (chiamato tempo di volo), è possibile calcolare la distanza tra il dispositivo e il punto riflettente. Le coordinate tridimensionali di ciascun punto vengono quindi registrate in un archivio di dati.

Gli scanner laser 3D offrono anche la possibilità di catturare immagini fotografiche che possono essere sovrapposte alla nuvola di punti, entro un determinato angolo di visione. Questa funzionalità consente di raccogliere informazioni sulle caratteristiche cromatiche e materiche delle superfici dell’oggetto, rendendo possibile l’impiego di queste scansioni per scopi analitici e di diagnosi di restauro.

Gli strumenti accessori

La tavoletta da disegno è un supporto multistrato su cui è possibile fissare fogli di lavoro con puntine o nastro adesivo. È uno strumento pratico per effettuare schizzi e riportare le misure durante il processo di rilievo. Inoltre, sono essenziali i chiodi, utilizzati per fissare punti di riferimento sul terreno e sulle murature. Le cordine sono utilizzate come riferimenti per i piani orizzontali o per effettuare allineamenti, con il tipo migliore in nylon (come la lenza da pesca) per la sua scarsa deformabilità. Infine, i gessetti sono strumenti fondamentali per segnare il terreno e le murature senza causare danni.

Strumenti professionali per il rilievo fotografico

Grazie al software rilievi fotografici è possibile realizzare rilievi fotografici e misurazioni a distanza senza rischi e con grande precisione. Puoi ottenere un raddrizzamento fotografico o, come più comunemente definito, un fotoraddrizzamento. Inserendo pochissime informazioni è possibile “distorcere” l’immagine, stirandola in più direzioni, al fine di avere il punto di fuga (o di presa) più lontano ed in posizione baricentrica, rendendo così l’immagine proporzionata alle dimensioni reali. Si può utilizzare l’immagine ottenuta per mostrare i prospetti e rilevare su di essi ogni dato metrico del piano raddrizzato.

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