Rilievo dell'architettura

Cosa è il rilievo e a cosa serve

Il rilievo analizza ed identifica le caratteristiche morfologiche che sottendono alla forma di un sistema complesso. Al fine però di rappresentare e conoscere tali sistemi, bisogna riprodurli tramite modelli (non rappresento la realtà in tutto e per tutto ma riporto le componenti necessarie da analizzare). Questi modelli vengono realizzati tramite il metodo analitico/conoscitivo, basato anch'esso su modelli scientifici riconosciuti. A tal proposito bisogna ribadire l'importanza dell'oggettività di tale analisi, che deve essere fatta studiando la composizione del manufatto attraverso appunto il rilievo.

Al fine di carpire i dati necessari, abbiamo bisogno della conoscenza della strumentazione tradizionale (grazie alla quale è possibile prendere le misure sul campo facendo un rilievo diretto) e di tecnologie avanzate (tramite le quali abbiamo la possibilità di non entrare in contatto diretto con la misura da prendere, facendo quindi un rilievo indiretto). Stabilendo gli obiettivi a priori, possiamo capire il livello di dettaglio di cui abbiamo bisogno, e quindi anche la strumentazione di cui necessitiamo. Gli obiettivi del rilievo si fondano sull'analisi della conformazione esterna ed interna del manufatto, delle tematiche costruttive, delle strutture, dello stato di conservazione e del degrado.

Il rilievo di un manufatto architettonico prevede:

• Il rilievo del contesto storico e geografico
• L'individuazione delle geometrie sottese alla forma
• Il rilievo metrico e architettonico
• Il rilievo materico, tipologico, strutturale, del colore e del degrado

Cosa vuol dire prendere le misure?

La scienza che si occupa della misurazione delle grandezze fisiche è la metrologia e definisce alcune grandezze come unità di misura, definendo inoltre la relazione tra queste unità e la quantità da misurare.

La teoria dell'errore

Una volta definita la misura, possiamo affermare che la "vera misura" non esiste e che un rilievo in un certo qual modo è sempre sbagliato. È necessario dunque calcolare il margine di errore tramite appositi procedimenti in modo da metterlo in relazione con il grado di precisione (scelto ovviamente in base al tipo di rilievo da effettuare), al fine di arrivare alla misura più vera possibile. In questo senso, quindi, il risultato di una misurazione è sempre incerto e le cause più comuni sono:

• Incertezza dell'oggetto da misurare (incertezza intrinseca): il numero non esprime tutte le caratteristiche del materiale. Ad esempio: lavorazioni differenti portano ad avere superfici più o meno regolari che possono provocare errore;
• Stato dell'oggetto: influenzato dall'ambiente in cui si trova, che può facilitare o danneggiare la raccolta dei dati;
• Procedimento di misurazione: molto dipende dalla scelta del procedimento giusto. Ad esempio, il metodo per ascisse e ordinate è sicuramente un metodo rapido ma poco preciso se messo a paragone con il metodo per trilaterazione che impiega più tempo ma è molto più preciso;
• Strumento di misurazione: nessuno strumento è identico ad un altro, questo perché possono essere soggetti a dilatazione o restringimento. La rullina, ad esempio, è soggetta a questi cambiamenti quindi ha una incertezza maggiore rispetto al laser scanner;
• Operatore: può provocare sia incertezza fisica, come ad esempio la scelta sbagliata della posizione degli strumenti, sia incertezza culturale per quanto riguarda la scelta del metodo.

Stabiliti i vari tipi di incertezza si stabiliscono gli errori:

• Grossolani: dovuti alla disattenzione o alla poca esperienza.
• Sistematici o regolari: ottenuti al ripetersi delle misurazioni.
• Ambientali: causati dalle condizioni ambientali in cui ci troviamo.
• Accidentali o random: sono imprevedibili e non sono eliminabili ma solo riducibili.

Per diminuire il margine di tali errori è utile ottenere il valore medio di una misura presa più volte. Il valore medio non è altro che la media aritmetica, ovvero la somma delle varie misurazioni divisa per la quantità delle misurazioni stesse. Anche in caso di resa grafica tramite disegno esiste un grado di incertezza che porta alla creazione di un errore di graficismo. L'oggetto rilevato viene rappresentato, nella fase di restituzione, mediante un disegno in scala. Ma il disegno per sua natura presenta una incertezza dovuta dalle caratteristiche del segno con cui le linee vengono tracciate e dipende quindi molto dalla scala di rappresentazione usata. Maggiore è la scala, maggiore sarà l'errore.

Le strumentazioni

Le strumentazioni vengono classificate in tre categorie:

• Strumenti per il rilievo diretto: lo strumento viene posizionato direttamente sull'oggetto da rilevare e si prende la misura.
• Strumenti per il rilievo indiretto: il rilievo della misura non è fatto direttamente sul posto ma in studio, tramite i dati raccolti dalla strumentazione in uso.
• Strumenti per il rilievo fotogrammetrico: utilizzo la restituzione fotografica per ottenere le informazioni.
• Laser scanner: unisce le potenzialità delle strumentazioni per il rilievo indiretto e fotogrammetrico, rilevando con precisione le varie informazioni.

La scelta dello strumento va sempre fatta in base ad una serie di valutazioni, come ad esempio i costi, i tempi e gli obiettivi.

Nella fase di restituzione vengono organizzati i dati che si restituiscono graficamente sotto forma di disegno su carta o digitale.

Nel rilievo diretto le strumentazioni si dividono in due grandi famiglie: allineare e misurare.

Strumentazione per allineare (usate per le operazioni preliminari e di verifica):

• Filo a piombo o piombino: composto da un corpo pesante appeso ad un filo, si usa per determinare la verticalità di un elemento.
• Livella torica o livella: rileva l'orizzontalità, la verticalità e l'inclinazione a 45° del piano analizzato. È costituita da un contenitore di vetro contenente un liquido mobile (alcool o etere) montato su un supporto, al cui interno è presente una bolla d'aria che tende a disporsi al centro del contenitore quando l'oggetto si trova nella giusta posizione.
• Livella sferica: usa lo stesso principio della livella torica e si trova spesso su strumenti come i teodoliti e i tacheometri per verificarne la messa in stazione.
• Squadro graduato: misura l'angolo retto tra una parte orizzontale e una verticale. Con particolari squadri è possibile anche misurare il grado dell'angolo in questione.
• Squadro agrimensorio: utile a tracciare allineamenti e misurare gli angoli. È munito di fessure da dove mirare ed un traguardo che consente di determinare l'allineamento tra punto e palina.
• Palina: strumento dal diametro di 3 cm e dall'altezza di 1,50 mt circa. L'estremità di questa asta ha un puntale utilizzato per conficcarla nel terreno. L'asta è a fasce ed è colorata di rosso e di bianco per facilitare l'utilizzo.
• Livello ad acqua: utilizzato per determinare un piano orizzontale anche a grandi distanze. È costituito da un tubo flessibile e trasparente alle cui estremità sono posizionati dei bicchieri graduati. Basta riempire il tubo di acqua e osservare nei due bicchieri il livello dell'acqua. Si basa sul principio dei vasi comunicanti.

Teodolite: strumento ottico per la misurazione degli angoli azimutali e zenitali.

Tacheometro: strumento fotografico per la misurazione degli angoli azimutali e zenitali e la determinazione di distanze e dislivelli.

Strumentazioni per misurare:

• Longimetri, ovvero metro o doppio metro: strumento ripiegabile in legno o plastica che permette il prelievo della misura grazie alla comparazione dell'oggetto con una misura campione.
• Triplometro: costituito da un'asta lunga 3 mt, smontabile in due parti. Utile per le altezze.
• Flessometro o nastro metallico: nastro metallico flessibile su cui è tracciata una scala graduata che ha una estremità caratterizzata da una piastra di rinforzo.
• Rollina metrica: metro a nastro di materiale inestensibile avvolto su un rotolatore.
• Asta telescopica: estensibile, utile nel rilievo delle altezze. È un'asta che si allunga telescopicamente srotolando contemporaneamente una rollina metrica che restituisce la misura utile.

Strumenti utilizzati principalmente per rilevare il dettaglio:

• Calibro: permette la misurazione di diametri interni ed esterni, spessori e profondità.
• Pettine o profilometro o profilografo: utilizzato per modanature e cornici. È costituito da una serie di aghi disposti in modo da scorrere in una guida. Premendo lo strumento su una superficie, gli aghi si dispongono secondo il profilo di questa superficie. Si procede poi al ricalco.
• Fascia di piombo: è una vera e propria fascia di piombo che viene sagomata sulla modanatura per poi procedere anche qui al ricalco.

Misura delle lunghezze:

• Misure progressive: per ogni parte viene letta la misura dal punto zero fino all'estremità. Bisogna stare molto attenti perché l'errore delle misure progressive è direttamente proporzionale alla distanza dallo zero.
• Misure parziali: misura la distanza che intercorre tra due punti.
• Misura totale: non è altro che la verifica delle misure precedenti. Si sommano tutte le misure parziali fino al punto finale e il risultato dovrà necessariamente essere uguale alla misura totale ma anche alle varie misure progressive.

Le fasi del rilievo – progetto di rilievo (cosa rilevare e come rilevare)

Le fasi del rilievo sono due:

1. Fase preliminare o di campagna
2. Fase di restituzione

Nella fase di campagna è molto importante avere bene in mente quali sono le finalità del rilievo. In base a queste finalità vengono reperiti i dati, si progetta il rilievo e si prelevano le misure. Essa è caratterizzata da tre fasi:

• Fase preliminare di interpretazione, fase fondamentale in cui mi approccio al manufatto studiandone le caratteristiche; si procede quindi alla ricerca di fotografie, all'analisi delle parti e degli elementi che compongono il manufatto; al recupero della documentazione "tecnica", come, ad esempio, planimetria e dati catastali;
• Fase di misurazione, in cui procedo alla raccolta dei dati e alla loro campionatura.
• Fase grafica, in cui analizzo i dati ottenuti sintetizzandoli poi graficamente in un eidotipo, che riproduce dimensioni e proporzioni e serve da supporto per lo studio del manufatto.

Importante ai fini di un giusto rilievo è la discretizzazione delle parti che ci serve a dividere per gradi le varie informazioni che riguardano il manufatto. La discretizzazione è la fase preliminare del rilievo nella quale selezioniamo i dati significativi. Per fare ciò bisogna quindi discretizzare l'architettura in parti e elementi, utili a ricostruire un modello analogo al reale che sarà il risultato di una sintesi critica degli elementi formativi del sistema. Scelta la scala del disegno bisogna capire ora come tradurre in segni i significati espressi dal manufatto. Una volta identificati la forma e le analisi, procediamo alla creazione dello schizzo, tramite il quale riportiamo su carta la realtà.

Rilievo diretto

Nel rilievo dell'architettura lo schizzo è definito eidotipo, dal greco eidos che significa vedere, ed è quindi uno schizzo fatto a mano libera che riproduce la realtà ed è realizzato in fase di campagna, preliminarmente quindi alla fase di rilievo. L'eidotipo va realizzato rimanendo quanto è più possibile fedeli alla proporzione delle parti in quanto su di esso andranno riportate tutte le informazioni che il rilevatore riterrà utili per le fasi successive.

Il rilievo diretto

Il rilievo diretto è quel tipo di rilievo in cui c'è un confronto diretto tra l'unità di misura e l'oggetto da rilevare. I metodi per il rilievo diretto sono due:

• Metodo per ascisse e ordinate
• Trilaterazione

Metodo per ascisse e ordinate

Questo metodo è molto utilizzato per il rilievo delle lunghezze discontinue. Con questo metodo possiamo conoscere le corrette posizioni delle sporgenze e delle rientranze di un edificio tramite coordinate ortogonali. Materialmente, per effettuare tale operazione, disponiamo una rollina parallelamente al tratto da misurare. La rollina identifica la nostra base di appoggio, ovvero l'asse delle ascisse. Con lo squadro ci assicuriamo di avere la perfetta perpendicolarità. Viene poi misurata la distanza di ciascun punto dell'edificio dalla base di appoggio, annotando inoltre per ciascun punto a che distanza dal punto zero si trova.

Metodo per trilaterazione

La trilaterazione è una tecnica che permette di calcolare le distanze fra punti sfruttando le proprietà dei triangoli. Questo perché il triangolo è una figura rigida e può essere definito con la semplice misurazione dei suoi tre lati. Tramite questo metodo è possibile rilevare la posizione di un punto da altri due punti fissi, A e B, appartenenti ad un asse di appoggio il più parallelo possibile all'oggetto da misurare. Una volta misurata la distanza tra i due punti fissi A e B, si procede a misurare la distanza del punto da rilevare dai due punti fissi. Nella fase di restituzione basterà semplicemente riportare il segmento AB, che rappresenta la distanza tra i due punti fissi, e con un compasso tracciare due circonferenze di raggi pari alle distanze del punto da rilevare. L'intersezione delle due circonferenze ci restituirà il punto C. Più sono i punti fissi, meno ci sarà errore.

Trilaterare gli angoli

È possibile ricavare gli angoli tramite il metodo della trilaterazione.