Le applicazioni IoT nel settore delle costruzioni (seconda parte)

(leggi la prima parte)

Controllo dei processi di cantiere
L’attività di controllo dei processi produttivi, logistici e gestionali di cantiere è una delle aree a maggiore potenziale di sviluppo dell’Internet of Things applicato al settore delle costruzioni, in cui si inserisce con una logica di controllo e monitoraggio dei processi non dissimile da quella propria del settore industriale (da cui la non casuale definizione di “Cantiere 4.0”). In questa ottica, la “digitalizzazione” del cantiere costituisce un salto di qualità in grado di trasformare profondamente tutte le fasi del processo costruttivo, dalla concezione del progetto alla sua formalizzazione, dall’esecuzione alla gestione tecnica ed economica delle opere da realizzare, fino ad arrivare all’attuazione di pratiche avanzate di building & facility management.
Nel concreto, questo si traduce nella possibilità, attraverso l’implementazione di infrastrutture e piattaforme IoT in cantiere, di automatizzare i processi di tracking di macchine e materiali, gestire  e organizzare gli approvvigionamenti, monitorare in tempo reale l’avanzamento delle singole lavorazioni e della commessa nel suo complesso, gestire il personale, le funzioni a questo assegnate e le relative priorità o modifiche della programmazione. Il tutto con un grado di accuratezza e precisione senza precedenti.

Monitoraggio dell’ambiente costruito
È una delle applicazioni IoT che al momento ha trovato maggiore diffusione, come del resto confermato da numeri di mercato decisamente interessanti. Ai primi esempi focalizzati sul monitoraggio di sicurezza degli edifici si sono ben presto affiancati i sistemi di controllo e gestione energetica dell’edificio, che intervenendo su una delle principali voci di costo degli stessi durante il loro ciclo di vita hanno trovato larghissima diffusione.
Relativamente semplici in questo caso le tecnologie e i componenti – sensori e termostati, oltre all’indispensabile piattaforma di gestione – a fronte di risultati di grande efficacia. Su un piano più generale, e in parte a metà strada con le applicazioni consumer, troviamo i numerosi e ormai diffusi sistemi domotici di home automation, che sempre più frequentemente poggiano dal punto di vista tecnologico su oggetti smart.

Monitoraggio strutturale e delle infrastrutture
Un tema particolarmente sensibile è quello delle applicazioni per il monitoraggio della sicurezza strutturale delle opere, che permettono un controllo in tempo reale dello stato di salute dei manufatti tramite l’utilizzo di sensori di inclinazione, accelerazione ed estensione. Tema che dovrebbe essere messo a sistema come strategia complessiva specie per le infrastrutture, soprattutto quelle stradali, ferroviarie, industriali, ecc.
Oggi gli interventi di manutenzione sulle infrastrutture si basano principalmente sulla rivelazione di danni esistenti, emersi nel corso di ispezioni visive a intervalli prefissati.
In questo ambito, l’uso dei droni per la sorveglianza delle infrastrutture è una prima ed efficace soluzione, sia per il tipo di rappresentazione e restituzione molto completa, sia per la rapidità con cui è possibile effettuare il monitoraggio.
Nel campo delle nuove tecnologie, i sensori di nuova generazione IoT possono fornire informazioni di tipo differente sull’integrità strutturale e sul comportamento della stessa: dai misuratori di forza nella connessione tra i giunti, ai sensori a fibra ottica in grado di rilevare anche le deformazioni nelle strutture, fino agli accelerometri che misurano le vibrazioni a cui la struttura è sottoposta.
L’insieme di queste informazioni combinate porta all’elaborazione di un modello “ciberfisico” che permette di simulare in un ambiente digitale l’evoluzione temporale della struttura sulla base dei dati raccolti e di eseguire analisi predittive temporalmente differite e utilizzando scenari comportamentali diversi.
In linea teorica queste tecnologie possono essere utilizzate sia per opere di nuova costruzione (e ci sono già esempi nel mondo) ma anche essere adattate, per esempio, anche a ponti e viadotti esistenti, migliorando certamente la gestione della manutenzione ma soprattutto incrementando la consapevolezza sull’integrità dell’opera e quindi della sicurezza in senso lato.

IoT e droni
Nella filiera delle costruzioni sempre più intelligente e interconnessa grazie all’IoT un ruolo di primo piano è destinato ad essere svolto dai sistemi di monitoraggio e raccolta dati, che hanno già fatto la loro comparsa non solo all’interno del cantiere edile sotto forma di applicazioni IoT ma anche e soprattutto in fase di rilievo ed elaborazione delle informazioni. Protagonisti assoluti di quest’ultimo ambito sono i droni, che già oggi svolgono un ruolo chiave sin dalla fase di progettazione. La prima e più immediata applicazione di tali dispositivi è infatti stata quella del rilievo aereo, che oggi consente una mappatura planoaltimetrica delle aree oggetto di intervento di precisione assoluta e, soprattutto, in tempi nettamente più rapidi di quelli propri degli strumenti di rilevazione tradizionali.
La mole di dati così raccolti, sia tramite la normale aerofotogrammetria che con le più sofisticate scansioni laser, rappresenta tuttavia solo il primo step del flusso digitale che accompagnerà l’opera lungo l’intero corso di realizzazione e gestione. Tali dati, infatti, consentono di ottenere una rappresentazione completa e coerente dello stato di fatto, che può essere utilizzata sia a supporto della progettazione preliminare sia per la modellazione e renderizzazione tridimensionale di edifici e infrastrutture esistenti utilizzabili a svariati fini, dalla semplice mappatura urbanistica ai più sofisticati piani di manutenzione e recupero/restauro architettonico.
In fase operativa di cantiere, l’utilizzo dei droni consente un monitoraggio in tempo reale dello stato di avanzamento dei lavori e della relativa logistica, offrendo un importante supporto nella gestione dello stesso, ad esempio per quanto riguarda gli approvvigionamenti, le movimentazioni, la circolazione di mezzi d’opera, macchine operatrici e personale. O ancora, dotati di opportuni equipaggiamenti – ad esempio sensori e termocamere – i droni possono essere utilizzati con efficacia per rilevare il comportamento termico di edifici esistenti e delle relative superfici disperdenti, così come per verificarne lo stato di conservazione sulla cui base pianificare successivi interventi manutentivi.

Manutenzione
Quello delle applicazioni IoT nella manutenzione è un filone che ha preso piede innanzitutto e soprattutto in ambito industriale, in particolare per quanto riguarda la gestione di macchinari e impianti, ma la cui logica e potenziale ne consentono l’estensione anche in ambito edilizio, sia per la gestione di eventuali malfunzionamenti che per interventi di manutenzione programmata. Ad esempio, in caso di rottura di un impianto ascensore, di condizionamento o di riscaldamento, la presenza di un’opportuna sensoristica fornisce supporto nell’individuazione della causa del guasto agevolando il compito del manutentore; allo stesso modo la possibilità di monitorare nel tempo, sempre tramite apposita sensoristica, i parametri di esercizio e le ore di funzionamento degli impianti presenti nell’edificio consente di programmare nel tempo i controlli di ispezione e gli interventi di manutenzione periodica degli stessi.

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Giornalista della redazione di BIMportale, professionista della comunicazione e del marketing per il settore AEC – Architetture Engineering & Construction. Ha lavorato per molti anni nell’editoria B2B dirigendo una delle principali testate specializzate per l’industria delle costruzioni, per la quale è stato autore di numerosi articoli, inchieste e speciali. Durante questa lunga esperienza editoriale ha avuto modo di vivere e monitorare direttamente l’evoluzione del settore e la sua continua trasformazione, lavorando a stretto contatto con i principali protagonisti del mercato: imprese edili, progettisti, committenti, produttori. Su tali premesse nel 2007 ha fondato l’agenzia di comunicazione e marketing Sillabario, che si occupa delle attività di comunicazione e ufficio stampa di importanti marchi industriali del settore delle costruzioni.