gestione del cantiere e sicurezza sul lavoro Percorso A La pianificazione di un opera edile Espansione web Le tecniche di rappresentazione grafica di un progetto Per CAD (Computer-Aided Design/ Drafting) s intende una famiglia di software grafici per supportare l attività di progettazione e di disegno tecnico. In informatica, quest acronimo inglese viene usato per indicare due concetti correlati, benché differenti: Computer-Aided Drafting, cioè «disegno tecnico assistito dall elaboratore»; in tale accezione il termine identifica il settore informatico volto all utilizzo di tecnologie software, e specificamente della computer-grafica, allo scopo di supportare l attività di disegno tecnico (drafting). Questi sistemi hanno come obiettivo la creazione di un modello, tipicamente 2D, del disegno tecnico che descrive il manufatto (e non del manufatto stesso): ad esempio, un sistema Computer-Aided Drafting può essere adoperato da un progettista nell esecuzione di una serie di disegni tecnici (in proiezione ortogonale, in sezione, in assonometria, in esploso) finalizzati alla costruzione di un motore; Computer-Aided Design, ossia «progettazione assistita dall elaboratore»; in quest accezione che, tra l altro, è la più comune la parola individua il ramo dell informatica riferito all impiego dei software della computer-grafica per supportare l attività di progettazione (design) di manufatti, sia virtuali che reali. Tali metodologie si propongono la creazione di modelli, soprattutto 3D, del manufatto: ad esempio, un sistema Computer-Aided Design può servire a un progettista meccanico nella produzione del modello di un motore. Sebbene oggi, nell era dei computer, la riproduzione grafica del progetto di una costruzione edile sia affidata in maniera quasi esclusiva a evoluti programmi informatici (i CAD, in versione 2D e 3D), capaci di definire l opera fin nei minimi dettagli, una buona conoscenza dei metodi classici di rappresentazione e delle regole grafiche utilizzate in edilizia risulta ancora indispensabile, in quanto la fase relativa all elaborazione progettuale costituisce un momento straordinariamente rilevante. La progettazione grafica consiste nella produzione di planimetrie, prospetti, piante e sezioni dei manufatti da descrivere, attraverso disegni chiari ed essenziali, riferiti tanto alla singola struttura quanto alle connessioni con l ambiente che la circonda. È prassi che qualsivoglia raffigurazione grafica venga realizzata in una scala adeguata, applicando le norme proprie del disegno tecnico e adoperando simbologie comprensibili, che favoriscano la lettura. A tal fine, si definisce: «planimetria» la rappresentazione grafica, in scala, di un luogo, di un edificio ; «prospetto» la vista d insieme di un lato dell edificio da parte di un osservatore posto esternamente a esso; «pianta» la proiezione sul piano orizzontale dell edificio, sezionato con un piano orizzontale posto convenzionalmente a 1 metro dal pavimento; «sezione» la proiezione sul piano verticale dell edificio, sezionato con un piano verticale passante per le zone maggiormente significative (scala, disimpegni ). per saperne Le proiezioni ortogonali di più La forma di un edificio è definita da una serie di punti, linee e piani. Talvolta riusciamo a percepirla in maniera intuitiva, poiché è soltanto grazie alla comprensione del modo con cui gli elementi geometrici interagiscono nella proiezione ortogonale che arriviamo a intendere appieno ciò che vediamo; lo studio di quest interazione si chiama geometria descrittiva. «Proiezione ortogonale» (ortho significa, letteralmente, «angolo retto») vuol dire trasferimento delle immagini create dai raggi proiettanti perpendicolari a un piano trasparente immaginario; i raggi sono sempre paralleli tra loro. I piani principali, assieme agli altri tre piani contigui (posteriore, fianco sinistro e inferiore), formano un cubo trasparente virtuale. 1
Lezione 3 Il processo edilizio per le opere private e pubbliche Tutte le linee di vista e di proiezione sono perpendicolari ai piani principali e servono a visualizzare l immagine dell oggetto proiettato; il piano orizzontale (pianta) è sempre parallelo alla linea di terra; il piano di profilo è sempre perpendicolare agli altri due piani; tutti e tre i piani principali sono perpendicolari tra loro. Ciascuno dei principali piani bidimensionali può essere indicato come piano dell immagine, in quanto riproduce, appunto, l immagine dell oggetto. Le proiezioni ortogonali rappresentano, quindi, un sistema grafico bidirezionale ortogonale; per ben comprenderle è necessario conoscere le convenzioni ortogonali e la correlata simbologia grafica. La linea di piegatura tra due piani principali si definisce «intersezione». Aprendo le facce del cubo ide- Fig. 1 - Proiezioni su piani ortogonali ale, in corrispondenza delle linee di piegatura (o «di fulcro»), si ottiene una superficie bidimensionale. Il piano orizzontale e i piani di prospetto laterale si fanno ruotare fino a diventare parte del piano di prospetto frontale. I disegni ortogonali mostrano, a tutti gli effetti, delle viste reali, per forma e dimensione, su una superficie bidimensionale. Quando due piani sono perpendicolari a un terzo piano, un punto nello spazio (detto a) risulterà proiettato a un uguale distanza (K), che risulterà doppia sul terzo piano. Nelle viste ortogonali si traccia una linea diagonale a 45º dall intersezione delle linee di piegatura. A questo punto si trasferiscono le linee proiettanti, opportunamente distanziate, dalla vista orizzontale (o dall alto) alla vista laterale (o di profilo). Una volta definito, un modello 3D può essere utilizzato per effettuare analisi statiche, dinamiche e strutturali: in questo caso si parla di Computer-Aided Engineering (CAE), disciplina più vasta, di cui il CAD costituisce il sottoinsieme di azioni e di strumenti volti alla realizzazione puramente geometrica del modello. Nel prospetto, la figura viene proiettata su un piano d immagine verticale. Il prospetto di un edificio, ad esempio, mostra lo sviluppo verticale, la volumetria e il dimensionamento delle finestre; soltanto la linea di terra all esterno dell edificio sarà indicata con una linea continua o con un area piena. Qualsiasi superficie non parallela al piano d immagine apparirà di scorcio, mentre le superfici parallele al piano d immagine produrranno forme reali. Le viste di prospetto vengono denominate secondo i punti cardinali (prospetto nord, prospetto sud ). Nella pianta, un piano orizzontale (detto «secante») seziona la figura, asportando la parte posta al di sopra del piano stesso. Le piante hanno una fondamentale funzione comunicativa dell idea Fig. 2 - Metodologia di proiezione ortogonale 2 Fig. 3 - Prospetto frontale e laterale di un edificio
del progettista e della sua reale fattibilità. Esse sono più efficaci se il piano orizzontale seziona la figura in corrispondenza delle aperture (quali porte e finestre, se si tratta di un edificio) e degli elementi verticali principali. L altezza del piano secante può essere variabile, ma normalmente è fissata a 1 metro dal pavimento. Nella sezione, un immaginario piano verticale (secante) seziona la figura nel senso della lunghezza (ovvero longitudinalmente) o di traverso (cioè trasversalmente), asportando la parte situata davanti al piano medesimo. Per agevolare l individuazione del punto di osservazione, è opportuno inserire delle frecce di direzione nel piano di vista. Il taglio della sezione può essere colorato di nero, contornato da una linea grossa oppure evidenziato con un ombreggiatura grigia. Le linee oltre il piano secante rappresentano i vari elementi del prospetto interno. Asportando quella parte della figura posta di fronte al piano secante, la sezione ci consente di intravedere lo spazio interno. La collocazione del piano secante e la direzione della vista è lasciata alla discrezione del disegnatore, anche se, di norma, le sezioni si eseguono in corrispondenza delle aperture (porte e finestre, nel caso di edifici), delle strutture di collegamento verticale (scale e rampe), oppure delle aperture nei solai. Gli elementi di fondazione possono essere inseriti o meno, in base alle esigenze dell elaborato grafico. Fig. 4 - Pianta di un edificio Fig. 5 - Sezione longitudinale di un edificio La redazione grafica del progetto architettonico deve comunicare efficacemente lo scopo della rappresentazione; di frequente vengono inseriti studi sull illuminazione, per evidenziare la direzione della luce solare attraverso finestre o lucernari, e s inseriscono anche figure di uomini, per dimensionare il disegno su scala umana. Il metodo migliore per eseguire il disegno di una pianta è quello di cominciare a raffigurare lo scheletro della struttura (edificio) e degli elementi che la compongono; è bene, poi, accertarsi di segnare gli assi centrali di tutte le porte e finestre. Possono essere individuati, a titolo esemplificativo, i seguenti passaggi: 1) tracciare con una leggera linea singola Fig. 6 - Sezione trasversale di un edificio 3
il contorno dell edificio; sempre con una linea singola, segnare gli assi centrali delle pareti interne; 2) aggiungere lo spessore dei muri interni ed esterni; 3) individuare e disegnare tutte le aperture; 4) posizionare e disegnare le attrezzature igienico-sanitarie, nonché i particolari esecutivi per porte e finestre; 5) disegnare i particolari delle murature, con le tipiche convenzioni che regolano la realizzazione grafica del progetto. In questo caso, lo spessore del muro è annerito completamente; se si lasciasse in bianco, il contorno del muro dovrebbe essere più grosso per facilitare la lettura e la comprensione del disegno. Le piante contengono la disposizione dei muri, delle porte, delle finestre, delle scale e di tutti gli altri elementi posti al di sotto del piano secante (piano cottura, wc ). Si tenga presente, inoltre, la minore astrazione della simbologia grafica a mano a mano che si esegue un disegno in scala maggiore; 6) disegnare il pavimento in ciascuna stanza, con il simbolo grafico convenzionale più adatto (ombreggiatura e tratteggio). Tutte le fasi di questo procedimento si adattano indubbiamente sia alla redazione grafica compiuta a mano sia a quella eseguita mediante CAD. L arredamento e gli elementi incassati (fornelli, lavelli ) vengono evidenziati nella vista del piano, al fine di definirne la funzione e la proporzione. Per un accurata interpretazione, la vista del piano, come tutte le viste ortogonali, deve essere rappresentata nella medesima scala prescelta per il disegno complessivo. per saperne Le misure dell uomo di più Il progettista di una qualunque costruzione edilizia deve sempre ricordare che l utente finale della sua opera è «l uomo», il quale necessita di spazi di fruizione standard, derivanti dalle dimensioni medie del suo corpo nelle varie posizioni che può assumere (in piedi, seduto, sdraiato ); l individuo deve dunque essere preso come base di ogni misura. Le proporzioni del corpo umano sono state attentamente studiate fin dall antichità, partendo dall analisi della sezione aurea. Già Vitruvio (grande architetto romano del I sec. a.c.) teorizzava la regola secondo la quale l uomo in piedi, con le gambe chiuse e le braccia distese in orizzontale può essere inscritto in un cerchio (immagine rappresentata nel famoso disegno di Leonardo), il cui centro cade sull ombelico. In tempi più recenti, il famoso architetto francese Le Corbusier ha ideato una scala di misure, usata poi in tutte le sue Fig. 7 - Dimensionamento della figura umana: l uomo vitruviano di Leonardo opere: il Modulor. Tali misure ubbidiscono, contemporaneamente, alle dimensioni del corpo umano e a regole matematiche di equilibrio. Fig. 8 - Dimensionamento della figura umana: il Modulor di Le Corbusier 4
Le misure in altezza ricavate dal Modulor sono finalizzate alla progettazione di spazi residenziali e di oggetti d impiego comune (ad esempio, 27 e 43 cm per due tipi di sedile, 70 cm per il bracciolo, 183 cm per l uomo in piedi, 226 cm per l uomo a braccio alzato ). Alcune di queste misure corrispondono a quelle dei mobili abituali, altre si riferiscono a oggetti meno usuali e dimostrano che se ne possono inventare di nuovi, proporzionati alla statura e ai movimenti umani, ma indipendenti dalle consuetudini tradizionali. Fig. 9 - Il Modulor di Le Corbusier. Assumendo l uomo quale base di ogni misura, si possono definire le dimensioni minime degli oggetti presenti in un luogo e quelle degli ambienti elementari di abitazione Simbolo grafico Dimensione Descrizione cm 70 x 56 x 78 cm 64 x 50 x 78 Lavabo normale cm 61 x 38 x 37 Bidet normale cm 170 x 72 Vasca normale cm 76 x 35 x 40 cm 49 x 35 x 38 WC con cassetta di scarico bassa cm 60 x 130 Armadio per abiti a due sportelli cm 60 x 60 Piatto doccia min. cm 60 x 60 Cucina a gas con frigorifero (Segue) 5
Simbolo grafico Dimensione Descrizione Ø cm 110 Tavolo circolare per quattro persone cm 65 x 130 Divano a due posti cm 200 x 90 Letto singolo cm 200 x 190 Letto matrimoniale Tab. 1 - Rappresentazione e dimensioni convenzionali di elementi d arredo 6