Laboratorio di Disegno

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1 A.A Ingegneria per l Ambiente e il Territorio lez 5 Laboratorio di Disegno Sintesi lezione teorica ed esercitazione Docente: Ing. Cristina Vanini, PhD

2 il disegno dell ambiente alla scala territoriale

3 proiezioni parallele: il metodo delle proiezioni quotate

4 Metodi di rappresentazione sistemi di proiezione Per eseguire la rappresentazione di un oggetto, sono necessari un centro di proiezione ed un piano di proiezione. Dal centro di proiezione partono dei raggi proiettanti che, incontrando l oggetto nei suoi punti, formano sul piano l immagine dell oggetto. I metodi di rappresentazione si distinguono in due famiglie: - PROIEZIONI PARALLELE o CILINDRICHE centro di proiezione a distanza infinita raggi proiettanti paralleli tra loro - PROIEZIONI ORTOGONALI - PROIEZIONI ASSONOMETRICHE (ortogonali o oblique) - PROIEZIONI QUOTATE - PROIEZIONI CENTRALI o CONICHE centro di proiezione a distanza finita - PROSPETTIVA raggi proiettanti divergenti

5 Proiezioni parallele proiezione quotata Il metodo della proiezione quotata comparve già all inizio del XVIII secolo, ma fu teorizzato sistematicamente solo nella seconda metà del XIX secolo. Il suo studio si perfezionò in ambito militare per far fronte al problema della rappresentazione del territorio. In questo metodo il secondo piano della proiezione ortogonale è sostituito dall indicazione della quota di ciascun punto rispetto al piano di riferimento (orizzontale). Le immagini dei punti aventi la stessa quota appaiono collegate da linee, dette CURVE DI LIVELLO. In pratica le curve di livello si ottengono dall intersezione della superficie da rappresentare con dei PIANI ORIZZONTALI IDEALI aventi tra loro intervalli costanti di quota in riferimento al livello del mare, con un valore detto EQUIDISTANZA, il quale dipende dalla scala di rappresentazione. Ad esempio: per una scala 1:1000 l equidistanza può essere di 1 metro, mentre per una scala di 1:10 000, l equidistanza può essere di 10 metri.

6 Proiezioni quotate esempi di mappe IGM e CTR Si invita a confrontare vari esempi di cartografia IGM di varie date. IGM Istituto Geografico Militare ente cartofragico dello Stato italiano. E anche esempi di CTR digitale a diverse scale di rappresentazione. CTR Cartografia Tecnica Regionale.

7 Proiezioni quotate disegno aerofotogrammetrico L aerofotogrammetria si occupa del rilievo aereo del territorio tramite ortofoto da voli aerei e permette di restituire graficamente gli elementi in cartografie. La Cartografia Tecnica Regionale (CTR), ad esempio, è una cartografia aerofotogrammetrica. Le CTR sono carte georeferenziate: ciò vuol dire che posseggono un dato che ne definisce univocamente la posizione geografica secondo un sistema di riferimento (la georeferenziazione è fondamentale per i sistemi GIS). Pertanto è consigliabile non spostare gli elementi di una CTR rispetto alle coordinate d origine, nello spazio modello. Sono inoltre divise e organizzate per aree che si compongono secondo un quadro d unione, per permetterne una più facile gestione.

8 Proiezioni parallele proiezione quotata calcolo della pendenza La pendenza in percentuale è data dal dislivello e/lunghezza D x100.

9 Proiezioni parallele proiezione quotata calcolo della pendenza Se dunque voglio calcolare un percorso di pendenza assegnata ed uniforme su una superficie espressa in proiezione quotata, essendo l equidistanza costante, mi basta tracciare degli archi di cerchio di uguale raggio e determinare segmenti di lunghezza costante intersecando le curve di livello. Esempio di determinazione grafica di un percorso avente pendenza costante su porzione di territorio rappresentata per curve di livello. Esempio del disegno dell intersezione di un piano e una superficie topografica mediante le curve di livello. Immagine da Docci, Gaiani, Maestri, Scienza del disegno, pag

10 il concetto di scala di rappresentazione

11 Sistema descrittivo Scale di rappresentazione Il livello di sintesi del disegno si basa sulla definizione delle SCALE DI RAPPRESENTAZIONE. L impiego di diverse scale di rappresentazione è definito nelle norme UNI*. Definiamo la scala dimensionale (o di rappresentazione), come il rapporto tra la dimensione dell oggetto sul disegno (Dd) e la dimensione reale corrispondente (Dr): Scala = Dd/Dr Le scale normalizzate sono: - Scale di ingrandimento: 50:1-20:1-10:1-5:1-2:1 - Scala reale (o naturale): 1:1 - Scale di riduzione: 1:2-1:5-1:10-1:20-1:50-1:100-1:200 1:500-1:1000-1:2000-1:5000 1: : : : *Norme UNI 3967, scale dimensionali da usare per l esecuzione dei disegni tecnici.

12 Scale di rappresentazione Scale non normalizzate e scale grafiche La pratica impone sovente l uso di scale non normalizzate, ad esempio 1:25 o 1:250 (per l ambiente alla scala architettonica) oppure scale 1:3000, 1: (per l ambiente alla scala territoriale), a seconda delle esigenze di rappresentazione. Ove indicata con testo numerico, la scala di chiama scala nominale. Invece, per particolari esigenze o, laddove il disegno sia destinato ad essere riprodotto senza necessariamente rispettare la scala nominale, è utile o meglio sarebbe indispensabile, che il disegno fosse accompagnato dall indicazione della scala grafica (o scala metrica). La scala grafica è un segmento graduato (in metri o centimetri), in corrispondenza delle dimensioni reali. Confrontando il segmento graduato con la lunghezza misurata sul disegno è possibile determinare il rapporto tra misure reali e disegnate, e dunque risalire al fattore di scala. *Norme UNI 3967, scale dimensionali da usare per l esecuzione dei disegni tecnici.

13 la codifica grafica degli elementi del territorio

14 Il linguaggio grafico alla scala territoriale codifica grafica degli elementi Come avremo già notato, attraverso gli esempi di cartografia già mostrati, il disegno utilizza una codifica grafica precisa per identificare gli elementi del territorio. Come si ripeterà più volte, la codifica grafica si basa su un certo grado di somiglianza con l elemento che rappresenta, ed aumenta il livello di sintesi man mano che la scala di rappresentazione diviene meno dettagliata, per ovvi motivi di facilità di lettura.

15 La codifica degli elementi grafici tipi e spessori delle linee Diversi tipi e spessori delle linee sono stati unificati e vengono usati nel disegno con diversi specifici significati, secondo un codice d applicazione (norme UNI*). Anche nella codifica degli elementi territoriali, tipi e spessori delle linee assumono particolari significati. Inoltre, nella cartografia digitale, gli elementi sono codificati anche in layer specifici, dotati di nomi alfanumerici e colori-spessori-tipi di linea preassegnati. Esempio di codifica grafica di elementi di vegetazione. Esempio di codifica grafica di una CTR, *Norme UNI 3968

16 l uso delle diverse scale di rappresentazione

17 Il disegno dell ambiente e i suoi livelli di dettaglio caratteristiche generali I diversi disegni costituiscono alcuni degli eleborati fondamentali che costituiscono un progetto di ingegneria che abbia necessità di rappresentare aspetti di vario genere in relazione allo spazio. Ogni progetto si compone di diversi disegni, correlati tra loro, che insieme descrivono in modo completo l aspetto rappresentato. Tali elaborati variano in tipo e numero a seconda della complessità dell oggetto. I disegni sono eseguiti a diverse scale di rappresentazione in funzione di ciò che debbono rappresentare. I disegni alle scale inferiori (più di dettaglio) sono generalmente riferiti a inquadramenti più ampi (come disegni d inserimento) rappresentati in scale superiori (territoriali)

18 Elaborati di scale diverse Disegni di pianificazione territoriale La pianificazione territoriale, l urbanistica, la topografia utilizzano elaborazioni cartografiche, su scala territoriale, in relazione all ambito di interesse (ad esempio 1: , 1:50.000, 1:25.000, 1:10.000, 1:5.000, 1:2000). Attualmente i disegni per la pianificazione territoriale si elaborano in ambiente GIS (Geographic Information System), che supporta moltissimi metadati su un supporto cartografico digitale. Questa tecnologia permette di rendere accessibili in relazione alla rappresentazione grafica del territorio, una grande quantità di dati, su sistemi complessi detti SIT (Sistemi Informativi Territoriali). Esempi di SIT.

19 Elaborati di scale diverse Planimetrie d insieme per il progetto architettonico Nel rappresentare l ambiente alla scala architettonica, invece, si sale di scala: le planimetrie d insieme rappresentano l opera nel suo insieme e in rapporto al contesto d inserimento. Si realizzano nelle scale 1:500, 1:1000, 1:2000 e anche 1:5000. La simbologia usata nel disegno si deve adattare alla scala di rappresentazione. L astrazione della scala 1:500 permette di rappresentare anche l arredo esterno. Mentre nelle scale più piccole si omettono via via le informazioni e non si definiscono le partizioni dell edificio e le articolazioni volumetriche ma si indicano solo i contorni degli edifici. Maggiori livelli di dettaglio vengono invece rappresentati in scale inferiori sino all ingrandimento.

20 introduzione ad alcuni tipi di cartografia tematica

21 Il disegno del territorio Interpretazione grafica degli aspetti del territorio Se consideriamo il territorio come un insieme di aspetti, non solo percepiti visivamente, ma forgiati da dinamiche di vario tipo, complesse e tra loro correlate, il disegno si propone nuovamente come strumento di analisi e sintesi, utile alla presa di coscienza di tutte le dinamiche che interessano il territorio ed al loro controllo e panificazione. Senza addentrarci nella definizione del territorio, possiamo innanzitutto distinguere tra territorio naturale ed antropico. Possiamo dunque intraprendere varie letture tematiche del territorio attraverso l elaborazione grafica di mappe tematiche che, coadiuvate da un apposita legenda di lettura, evidenziano gli aspetti selezionati.

22 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Idrografia Geologia Altimetria Corografia Insediamenti Viabilità Pieni e vuoti Densità abitativa Uso del suolo Catastali Lotti Tipologie abitative Storica Evoluzione storica, trasformazioni Punti di visibilità...e innumerevoli altri aspetti (si mostrano alcuni esempi).

23 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura schematica di una dinamica di espansione urbana Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia IGM

24 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura schematica dell area metropolitana di Cagliari nel 1885 Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia IGM

25 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura schematica area edificata dell area metropolitana di Cagliari nel 1990 Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia IGM

26 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura tematica della forma urbana di Cagliari Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia IGM

27 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura tematica di Cagliari espansione dell edificato Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione digitale da cartografia CTR

28 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura tematica di Cagliari individuazione degli isolati urbani Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia CTR

29 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura tematica di Cagliari individuazione degli isolati urbani Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia CTR

30 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura tematica di Cagliari pieni e vuoti Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia CTR

31 Il disegno del territorio esempi di letture grafiche tematiche del territorio Lettura tematica di un ambito urbano viabilità primaria e secondaria Vanini C., tesi di laurea in Ingegneria Edile, elaborazione manuale da cartografia CTR

32 esercitazione

33 esercizio n.5 LETTURA GRAFICA TEMATICA SU STRALCIO CARTOGRAFICO Le elaborazioni grafiche richieste vanno realizzate in CAD a partire dallo stralcio di cartografia fornito dalla docente. Ripulire lo stralcio cartografico di partenza, avendo scelto l area su cui lavorare. Inquadrare l area nel rettangolo giallo presente nel file, spostandolo e basta, senza modificarne le dimensioni. L area individuata nel cerchio deve essere mantenuta compresa nel rettangolo. Eseguire una lettura grafica tematica della carta. Si consiglia o una carta dei pieni e vuoti, o una carta della viabilità, o una carta degli isolati, oppure altre variazioni da concordare.

34 esercizio n.5 precisazioni e consigli In CAD, i layer che contengono oggetti non utili alla rappresentazione voluta devono essere semplicemente spenti. Colori, spessori e tipi di linea devono restare invariati rispetto al file fornito. Si possono aggiungere layer per definire macroaee o altri elementi aggiuntivi. Ad esercizio concluso, revisionare con la docente e, se corretto, consegnare il file alla docente. Conservare poi il file. Il file deve essere così nominato: Cognome nome matricola_es 5 Portate sempre con voi tutti i file degli esercizi precedenti, ed una memoria usb per archiviarli. Chi è assente (nei limiti consentiti), consegna la settimana successiva oppure tramite . Contattare la docente via per avere il file di base su cui lavorare. Il valore 1 dell unità del disegno nello spazio modello, avrà il valore di 1 metro. Considereremo la scala di stampa al momento di impaginare tutte le tavole.

35 esercitazione_es. 5 in CAD CONSIGLI PRATICI Inserirò di seguito alcune schermate per indicarvi i nuovi comandi utilizzati rispetto agli esercizi precedenti. La cartografia fornita risulta come unione di più riquadri della Cartografia Tecnica Regionale in scala 1:5000, che sono ancora inesplosi (si configurano come blocchi in CAD) e sono georeferenziati. I molti Layer presenti sono quelli della codifica standard del CTR. Le novità sostanziali di questo esercizio sono: - la gestione di una cartografia vettoriale; - i riferimenti di blocco; - l uso degli strumenti di gestione rapida layer; - le capiture (tratteggi). RICORDATE SEMPRE DI LEGGERE I SUGGERIMENTI DATI DAL SOFTWARE E DI DIALOGARE CON LA BARRA DEI COMANDI!

36 esercitazione svolgimento esercizio in CAD

37 LAYER CODIFICATI AREA DI LAVORO rettangolare potete spostarla ma non scalarla Il CERCHIO indica cosa dovete per forza far rientrare nell area di lavoro rettangolare e non può essere spostato BLOCCO Il file fornito per l esercitazione, riporta uno stralcio di CTR al 5000*, e appena aperto si presenta così. Più blocchi sono uniti tra loro. Il riquadro giallo rettangolare è aggiunto ed indica l area entro la quale lavorare. Aprendo la finestra dei layer possiamo notare moltissimi livelli contraddistinti da codici e colori diversi. Il file di partenza. * La scala si riferisce al livello di dettaglio grafico. Comunque si usa considerare 1 unità del disegno digitale equivalente ad 1 metro.

38 0 COMANDO ESPLODI Eseguirlo per ogni blocco. Una volta esplosi i blocchi, i singoli elementi del disegno saranno selezionabili singolarmente. Usare il comando ESPLODI su ogni riferimento di blocco per rendere gestibili separatamente i songoli elementi.

39 Dopo ci troveremo in una situazione di questo tipo: gli elementi che stanno parte dentro e parte fuori del riquadro non sono cancellati. Bisogna quindi tagliarli. Si consiglia ad esempio di procedere con finestra di selezione da sinistra a destra e poi cancellare così tutti gli elementi interi esterni al riquadro. Scegliere l area su cui si vuole lavorare, spostando il riquadro giallo, poi eliminare/ritagliare tutto ciò che non sta al suo interno.

40 L opzione INTERCETTA del comando TAGLIA ci consente di selezionare in una volta sola molti elementi da tagliare, intercettati da una linea definita da noi. Comando TAGLIA COMANDO TAGLIA - INTERCETTA: usare il comando già conosciuto ma selezionando l opzione intercetta (barra comandi) per fare più velocemente.

41 Ad esempio: il COMANDO ISOLALAYER e il suo antidoto RIMUOVI ISOLAMENTO sono utili per capire cosa contengono i layer. In alternativa possiamo spegnere e accendere anche dalla finestra di gestione dei layer. (ISOLALAYER va settato su Off dalle Impostazioni del comando su barra dei comandi) Gli STATI principali DEI LAYER sono: - ON/OFF (lampadina) Se un layer è attivato, è visibile e disponibile per la stampa. Se un layer è disattivato, è invisibile e non è disponibile per la stampa, indipendentemente dall'attivazione dell'opzione Stampa. - Scongela e congela (fiocco di neve). È possibile congelare i layer per rendere più veloce l'esecuzione di comandi, migliorare le prestazioni durante la selezione degli oggetti, nonché ridurre il tempo necessario per la rigenerazione di disegni complessi. Non stampa. - Blocca e sblocca (lucchetto). Non è possibile modificare gli oggetti su un layer bloccato. Il blocco di un layer è utile se si desidera visualizzare le informazioni su un layer per riferimento ma non si desidera modificare gli oggetti su tale layer. COMANDI GESTIONE DEI LAYER: usare il comando che riteniamo utile di volta in volta per isolare layer, spegnerli, ecc.

42 Prima di iniziare a lavorare sui layer, assicurarsi che siano tutti accesi e sbloccati. Aprire la finestra di GESTIONE PROPRIETÀ LAYER, selezionarli tutti e in questo caso sbloccarli aprendo il lucchetto con un clic. GESTIONE LAYER ANCHE DA PANNELLO GESTIONE PROPRIETÀ LAYER

43 Se voglio mettere una campitura in un area già definita o che ho definito precedentemente devo usare il comando TRATTEGGIO Se si vuole definire un area da riepire, usare preferibilmente una polilinea chiusa. Una volta aperto il comando, il pannello dei comandi si configura così, con tutte le opzioni utili per il tratteggio. Comando TRATTEGGIO (campiture), ci può servire per differenziare determinate aree della carta tematica che vogliamo realizzare.

44 Nota: il tratteggio può essere applicato solo ad aree chiuse e giacenti sullo stesso piano. Se non si verificano queste condizioni, la barra dei comandi ci segnala il problema riscontrato e non assegna il tratteggio. Ecco il pannello delle opzioni del comando tratteggio. Selezione dell area interna da tratteggiare oppure dei contorni dell area. Tipo di tratteggio Altri attributi del tratteggio (colore, sfondo, angolo di rotaz, scala...) Possibilità di rendere associativo, annotativo e di prelevare le proprietà d uno esistente... Comando TRATTEGGIO (campiture), si usa attraverso il pannello che permette di sceglierne il tipo, le caratteristiche e la collocazione.

45 bibliografia Per le proiezioni quotate si veda: - Docci, Gaiani, Maestri, Scienza del disegno, da pag. 293/295 e pag. 303/305. Per le scale di rappresentazione: - Docci, Gaiani, Maestri, Scienza del disegno, da pag Per esempi di cartografia di analisi e cartografia tematica: - Pittaluga A., Il paesaggio nel territorio. Disegni empirici e rappresentazioni intuitive, Hoepli, Milano, Pirinu A., Sistu G., Paesaggi imperfetti. Il Di-Segno del Paesaggio della Planargia Costiera (Sardegna Centro Occidentale), Edifir Edizioni, Firenze, Per i comandi di AutoCAD consultare i suggerimenti pop-up e la guida originale. Leggere sempre quanto richiesto dal programma attraverso la barra dei comandi. Si ribadisce che la scelta del software da utilizzare non è imposta nel corso e che ogni studente può realizzare i disegni con gli strumenti che ritiene a lui più congeniali.