Tecniche Avanzate di Rilievo e Rappresentazione - Appunti

Rilievo architettonico

Fondamenti disciplinari e concetti di base

Rappresentazione = comunicazione anche nel nostro settore è estremamente importante e il modo con cui si comunica un certo progetto è determinante per il successo. La parola rilievo ha sempre bisogno di un aggettivo che lo qualifichi (può essere urbano, o legato ad altri aspetti come quello archeologico). Parlare di rilievo architettonico significa confinare il campo a certi aspetti di rilievo che definiscono e stabiliscono quali sono i livelli di accuratezza di un rilievo. Parlare di rilievo in assoluto vuol dire non parlare di niente, bisogna sempre specificare l’ambito di rappresentazione.

Non è un insieme di tecniche e strumenti ma qualcosa che si ancora ad un ambito disciplinare che è quello della rappresentazione ne stabilisce i connotati teorici (quello che si chiama statuto teorico del rilievo) cioè tutto quell’insieme di concetti che fanno si che l’insieme di procedure e tecniche non sia avulso da un preciso rigore scientifico che ci permette di dare sostanza alle operazioni che facciamo.

Come si colloca nella rappresentazione?

Rappresentazione è anzitutto una forma di conoscenza (il rilievo ci permette di conoscere un edificio) che si attua nella rappresentazione del disegno (nel senso più ampio del termine). Ci permette di costruire forma di conoscenza o a distanza (perché non possiamo essere presenti nel luogo in cui è posizionato l’oggetto è indagato) o in absentia (perché l’oggetto indagato non esiste perché è semplicemente un’idea o solo un progetto).

Ed è una forma di conoscenza che va ad indagare:

• Aspetti formali, morfologici come forma, dimensioni o lo spazio costruito o progettato.
• Permette di indagare una conoscenza rispetto agli aspetti qualitativi di un oggetto (non più riferiti ad un’unità di misura) come materiali, stato di conservazione delle superfici o degli elementi strutturali, colore.

La forma di conoscenza la costruisce attraverso modelli costruiamo un elaborato analogico, digitale o fisico che costruisce una relazione con l’oggetto progettato o esistente che sia perché mantiene una certa analogia e una certa corrispondenza formale di relazione tra spazi e la sua reale conformazione. Il modello diventa lo strumento di lavoro che andiamo ad indagare e interrogare (es: la nuvola di punti è un modello che permette una conoscenza di tipo dimensionale pur non essendo fisicamente sul posto). Il modello è un tramite tra ciò che esiste e tra ciò che viene rappresentato. La rappresentazione, grazie ai modelli, è un atto interpretativo oltre che atto di conoscenza perché oltre a descrivere come sono fatte le cose ci permette di studiarle e di interrogarci su queste cose.

Il ruolo del modello

Il modello diventa il nostro strumento per prendere l’edificio o verificare certe caratteristiche (dimensionali, strutturali, impiantistiche). Se ci svincoliamo da aspetti più concreti del modello ed estendiamo il concetto di rappresentazione all’ambito filosofico (lo definiamo come un vero e proprio concetto) possiamo dire che la rappresentazione non è altro che una forma di linguaggio, un’immagine nel senso multidisciplinare del termine. È uno strumento di rappresentazioni di immagini che mette in relazione ciò che esiste e il pensiero. La rappresentazione in altre parole non è altro che una copia (che copia non è) della realtà, che può essere esistente (quindi copia servendoci di tecniche di rilievo) oppure è il doppio di una realtà che è solo immaginata (quello che facciamo nei laboratori perché progettiamo, disegniamo ma sta tutto nella nostra testa).

La rappresentazione e il linguaggio grafico

La rappresentazione è lo strumento principe senza il quale l’architetto non potrebbe comunicare, né in fase di realizzazione (con l’operaio) né in fase di decisione (con il committente). L’architetto si serve di un linguaggio universale, che è il linguaggio grafico fatto di leggi e regole affinché sia replicabile in modo scientifico (che sono le regole della geometria la geometria proiettiva). Una tecnica che ci permette di costruire una copia della realtà che è una mimesi, non è una copia pedissequa della realtà, ma è una forma analoga cioè è abbastanza simile all’idea o alla realtà esistente ma non è del tutto identica. Perché l’atto rappresentativo comporta una selezione, una sintesi o comunque è frutto di colui che rappresenta cioè tiene conto anche della cultura personale del soggetto che rappresenta, del modo di rappresentare, anche delle conoscenze pregresse della storia e del contesto sociale. Esempio: rappresentazioni del popolo orientale sono diverse dalle rappresentazioni del popolo occidentale (la forma mentis e la cultura che caratterizza i popoli è estremamente diversa e fa si che anche il pensiero grafico sia molto diverso dando vita ad esiti diversi).

La rappresentazione come connessione tra pensiero e realtà

La rappresentazione si concretizza col prodotto che è l’elaborato grafico, quindi la rappresentazione è il punto medio tra il mondo del pensiero e la realtà delle cose. Si dice di senso positivo (ha un segno + davanti) quando si passa dal mondo della teoria al mondo della realtà quando è una rappresentazione di progetto mentre se facciamo una rappresentazione al contrario, cioè dalla realtà che esiste vogliamo passare all’idea che l’ha generata allora facciamo una rappresentazione progettuale di senso negativo (col – davanti) ed è quello che faremo nel corso. Faremo una rappresentazione e risaliremo ai disegni di progetto che hanno definito quell’edificio. Non possiamo risalire all’atto progettuale possiamo risalire all’atto progettuale più tutte le variazioni che hanno comportato una certa trasformazione dell’edificio fino al momento in cui andiamo a compiere il rilievo. Quindi è una rappresentazione che tiene conto della stratificazione del percorso di vita dell’edificio stesso.

Il rilievo, che è una rappresentazione di segno negativo, si serve di una rappresentazione che è anzitutto mimesi (copia dell’oggetto ma non del tutto identica) che può essere di tipo figurale se va ad indicare gli aspetti visibili (per esempio la geometria di una modanatura riconoscibile a vista ma che il rilievo ci permette di restituirla graficamente e quindi di conoscerne le caratteristiche geometriche e le dimensioni) ma può essere anche di tipo modale, che indaga gli aspetti non visibili (come ad esempio il muro sembra perfettamente verticale ma il rilievo mi dimostra che ha un fuori piombo di tot 2°) esito del rilievo che non posso indagare ad occhio nudo ma il rilievo ci permette di poterla denunciare.

Geometria e mimesi nel rilievo

Il rilievo si serve di una rappresentazione basata sulla geometria, che è anzitutto proiettiva quella che ci permette di restituirne le caratteristiche metriche, riferita alle quantità. Se andiamo a considerare geometrie di tipo relazionale basate sulla giusta posizione di locali e il modo di fruire di uno spazio o altre caratteristiche che appartengono al mondo delle quantità allora sarà una geometria topologica, che non segue più le regole della geometria proiettiva e descrittiva, per dirla diversamente.

Il rilievo basato su una rappresentazione che è frutto di geometria e della mimesi della non proprio copia deve essere sempre tematizzato non esiste quello assoluto né in termini di tema (il rilievo è geometrico, il rilievo dello stato di conservazione delle superfici, il rilievo del colore ecc…) Il rilievo va sempre declinato, perché ogni tema ci impone o ci suggerisce l’uso di determinate procedure e tecniche e determinati strumenti. Come deve esserci sempre il tema, deve esserci sempre la scala rilevare mezza città o un edificio ci pongono quesiti molto diversi, sia in termini di tempo che in termini di procedure e strumentazioni. Alla scala, oltre che questi aspetti, si legano anche i concetti di precisione e accuratezza di un rilievo.

Tutto è estremamente legato all’altro perché si porta dietro una serie di scelte in termini di procedure da mettere in campo e personale da richiedere ma anche in termini di onere e anche in fase di restituzione, perché non è indifferente eseguire una restituzione di rilievo in scala al 100 o al 20, si porta dietro una serie di elaborazioni da fare che aggravano sia chi misura e acquisisce le misure di rilievo e chi le restituisce. Ci occuperemo in particolare di rilievo geometrico quello che va ad indagare esclusivamente le misure, un rilievo quantitativo legato ad unità di misura metrica.

Ambiti del rilievo geometrico

Il rilievo geometrico si articola in due ambiti sostanziali:

• Ambito diretto: quello a cui fanno capo le procedure longimetrico dirette ovvero l’insieme delle procedure che comportano necessariamente il dover toccare l’oggetto da misurare.
• Ambito indiretto (o anche detto strumentale): insieme di procedure a cui fanno riferimento le procedure topografiche (che usano lo strumento della stazione totale) e quelle fotogrammetriche (che utilizzano la fotografia per ricavare info di natura metrica) che non comportano la misura diretta di un oggetto ma si servono di un tramite che sono gli strumenti, nel primo caso la sezione totale e nel secondo la macchina fotografica.

Alle procedure longimetriche appartengono delle procedure che non sono procedure effettive di misura ma che sono procedure preliminari cioè permettono di definire le condizioni affinché possano essere prelevate le misure e sono:

• Livellazione: permette di definire un piano orizzontale in cui ancorare le misure.
• Allineamento verticale: permette di definire un piano verticale.

Una condizione fondamentale per cui possano essere acquisite le misure dirette è il dover garantire un piano orizzontale o verticale, altrimenti non è possibile restituirle. A queste segue il tracciamento della base della famosa fondamentale ovvero la base a cui si ancorano tutte le misure dirette. Le procedure di trilaterazione che si basa sull’indeformabilità di un triangolo per conoscere la proiezione di un punto, noti gli altri due. Le misure per coordinate cartesiane (ascisse e ordinate) rispetto ad un sistema x,y,z misuro la posizione di un pinto nota la x e nota la y. Le misure lineari di dettaglio che sono le misure prelevate direttamente su un oggetto che vanno ad integrare il modello generale, ma non devono essere la prima scelta perché vanno sempre imbrigliate in un sistema più rigoroso dato dalle trilaterazioni o coordinate cartesiane.

Il mondo delle procedure topografiche

Al mondo delle procedure topografiche, quindi del rilievo diretto, fanno riferimento il rilievo topografico tramite stazione totale che consente di costruire una griglia povera di punti, un seminato di punti, che permette di discretizzare l’oggetto in pochi punti ma che diventano l’ossatura portante del sistema di acquisizione fotogrammetrico e longimetrico diretto. Il rilievo GPS, generalmente utilizzato a scala territoriale e urbana che si basa sugli stessi principi geometrici e gli stessi criteri di risoluzione del calcolo celerimetrici, ma l’ambito di applicazione è molto diverso e le strumentazioni adottate sono molto diverse dalla sezione totale. A questo mondo appartiene anche il rilievo laser scanner, che a differenza della sezione totale è in grado di acquisire nella stessa unità di tempo un milione di punti in più ma spesso senza un minimo di selezione, è poi quello che fa si che è lo strumento più rapido ed efficiente dal punto di vista delle info acquisite in campagna, ma in sede di restituzione diventa un grande lavoro di pulitura ed interpretazione dei dati, cosa che col rilievo topografico è opposto in termini di onere di lavoro.

Il rilievo indiretto

All’ambito del rilievo indiretto fanno parte tutte quelle procedure di rilievo fotogrammetrico, procedure che permettono di acquisire info metriche a partire da immagini (che sono prospettiche e analoghe al nostro modo di vedere la realtà) e possono essere applicate in più ambiti a seconda del tipo di dato acquisito. Si parla di fotogrammetria piana quando abbiamo a che fare con un solo fotogramma, fotogrammetria stereoscopica quando si utilizzano due fotogrammi per generare un’info tridimensionale e poi la fotogrammetria multi-immagine che adotta tante fotografie tutte insieme e che è la cosiddetta fotogrammetria imagine-based o altrimenti detta fotomodellazione.

Metodo diretto nel rilievo

Nel metodo diretto l’ambito è quello longimetrico e la procedura si definisce longimetrica che ci permette di misurare le distanze. Una grande differenza tra ambito diretto e indiretto sta proprio in questo, in modo particolare tra l’ambito longimetrico e l’ambito topografico. Con la longimetria possiamo acquisire solo misure (grandezze lineari) non possiamo acquisire angoli. Con la longimetria possiamo acquisire solo misure = grandezze lineari (non possiamo acquisire angoli ma l’unico che possiamo acquisire è l’angolo a 90°, non possiamo misurare direttamente l’angolo). Gli angoli vengono misurati con le procedure topografiche, con la sezione totale che mette insieme goniometri che misurano spazialmente gli angoli, sia zenitali che azenitali.

Tra gli strumenti longimetrici abbiamo il nastro graduato, il metro a stecche, il distanziometro laser ma si porta dietro il limite di non misurare esattamente il punto che vogliamo misurare ma più o meno quella zona, il filo a piombo che non è uno strumento di misura ma di tracciamento della verticalità che è fondamentale nell’acquisizione diretta, l’asta metrica che è uno strumento utile per la misurazione delle verticali che permette di garantire grazie ad un altro elemento presente nell’asta metrica, permette di garantire la verticalità del tracciamento e a questo si aggiunge la livella da muratore che permette di materializzare l’orizzontalità e la squadra utile per l’angolo di 90°. Le misure longimetriche si possono applicare quando c’è l’accessibilità fisica, perché in quanto procedura dirette deve essere possibile accedere al punto che voglio misurare. Va da sé che misurare longimetricamente il colmo di un tetto da terra è arduo, non impossibile ma non è semplice e neanche rapido ed economico. L’esito sono punti, non sono linee, poi il restitutore interpreta le info e da quelle ricava un disegno. L’esito grezzo sono punti nel piano e non nello spazio, punti riferiti ad un piano bidimensionale, alcuni possono essere su un piano orizzontale o altri su un piano verticale ma limitatamente alla restituzione del dato grezzo abbiamo punti nel piano.

Il mondo topografico

Al mondo topografico appartengono le procedure strumentali indirette topografiche che misura angoli, anzitutto, ma con l’avanzamento degli strumenti possiamo misurare anche la distanza, gli strumenti che usano il metodo topografico sono:

• Teodolite che è l’antisegnalo della sezione totale, strumento dotato di soli goniometri (uno orizzontale e uno verticale) che permettevano di leggere gli angoli nello spazio. A questo si è poi aggiunta la sezione totale che oltre agli angoli misura anche le distanze.
• Tacheometro: strumento analogo ma utilizzato principalmente a livello territoriale.
• Prisma riflettenti: sono delle marche per poter misurare.
• Treppiede.
• Reggi pallina che sono a corredo della strumentazione principale.

La condizione di utilizzo non è l’accessibilità fisica del punto da misurare ma la visibilità, per poterlo misurare devo vederlo. La procedura topografica restituisce una griglia di punti nello spazio definiti dalle coordinate x,y e z. Anche il GPS è una procedura topografica, misura coordinate di punti dando vita a coordinate globali. Gli strumenti sono ricevitori di GPS dotati di antenne e anche in questo caso è necessario collocarsi fisicamente su quel punto da misurare, trattandosi di un sistema di puntamento satellitare geografico è necessario riuscire a raggiungere col segnale il satellite di turno che possa riflettere il segnale e fornire le coordinate a livello mondiale. Anche in questo caso viene fornito un seminato di punti in uno spazio più o meno rado a seconda di quanti punti vengono battuti.

Laser scanner

La terza procedura che fa parte dell’ambito topografico è la procedura laser scanner anche in questo caso, come nel sistema GPS, misura coordinate nello spazio di punti x,y,z ma non misura solo coordinate ma acquisisce anche altre info legate alla normale, valori cromatici se all’acquisizione dei punti viene aggiunta un’acquisizione fotografica. Viene usato il laser scanner e il treppiede e dei target che permettono di leggere con più accuratezza certi punti che permettono la registrazione di più scansioni. In questo caso per poter misurare l’oggetto è necessario che sia visibile (perché il raggio laser emesso deve colpire l’oggetto e tornare indietro) e l’esito è una nuvola del tutto analoga come concetto a quella della sezione totale e a quella del GPS ma diversa in termini di quantità di punti. Tutte e tre le tipologie forniscono un insieme punti nello spazio, a differenza il laser scanner fornisce una nuvola densa, estremamente ricca di punti e anche pesante.

In ambito fotogrammetrico il metodo può essere attivo o passivo. L’indiretto passivo è quello che adotta procedure di fotogrammetria tradizionale e l’esito acquisito è in pixel. La fotocamera metrica o semi-metrica permette di acquisire fotogrammi rigorosi (anche certificabili dal punto di vista metrico a questi si possono aggiungere cavalletti fotografici per maggiore stabilità). La testa panoramica ci permette di acquisire fotografie a 360° o a porzione di angolo. La livella fotografica ci permette di orizzontare la camera per acquisire fotografie più controllate.