La Realtà Aumentata rivoluziona l’edilizia. L’innovazione raccontata nel progetto di ricerca di Vittorio Paris

Nell’immaginario comune il cantiere è un luogo caotico, in cui vi è poco controllo, e caratterizzato per la maggior parte dal lavoro manuale delle tante professionalità del settore edilizio. Sono stati fatti numerosi passi avanti e proprio il lavoro di ricerca ci fa conoscere innovazioni che possono non solo migliorare la vita e la sicurezza dell’operatore all’interno dell’ambiente di lavoro, ma anche le fasi di progettazione di un’opera edilizia, servendosi, per esempio, dell’aiuto della Realtà Aumentata (AR). Gestire un cantiere da remoto, l’utilizzo della stampa 3D e i materiali green sono solo alcune delle esperienze di innovazione tecnologica che stanno via via prendendo piede all’interno del mondo edilizio, mutandone la percezione soprattutto per chi ne sta al di fuori.

È proprio di innovazione che abbiamo parlato nell’intervista con Vittorio Paris – ricercatore in Produzione e gestione dell’ambiente costruito, del Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate dell’Università degli studi di Bergamo – che racconta cosa significa applicare sistemi di Realtà Aumentata al mondo edilizio (dall’inglese “AR” che sta per Augmented Reality) e, insieme al collega Davide Prati e al professor Giuseppe Ruscica, guida un progetto di ricerca internazionale che coinvolge le università straniere di Ghent (in Belgio) e Princeton (negli Usa), grazie a un finanziamento Young Independent Research Groups (YIRG) su fondi NextGenerationEU. Tra le collaborazioni che hanno preso parte al progetto ci sono anche due partner del territorio bergamasco: Taramelli Srl ed Edillio, due imprese specializzate nella gestione di progetti edili, dallo sviluppo di opere strutturali fino agli arredi su misura. Le due aziende, come Heidelberg Materials, sono parte del Consorzio Intellimech e della rete Edinnova. Proprio in riferimento alla Rete di imprese si era parlato di come questo network di aziende contribuisce ad accrescere lo scambio reciproco di conoscenza ed esperienza nel campo delle innovazioni. Un recente esempio di innovazione era stato presentato con la visita al cantiere di Brescia, San Polo, per far conoscere la gestione remotizzata dell’impianto nel processo di carico e scarico del calcestruzzo.

Quali sono i benefici e i vantaggi che l’utilizzo dell’AR può avere nel contesto edilizio?

«Attraverso la visualizzazione di informazioni, che vengono proiettate in modo preciso, spazialmente referenziato, è possibile comprendere in anticipo quelli che sono i problemi che emergerebbero solo in fase realizzativa. Tutto questo grazie all’utilizzo di un visore che consente la proiezione di ciò che dovrà essere realizzato. Come si vede anche dalle immagini, il visore corrisponde, in sostanza, a degli occhiali che il muratore indossa durante alcune delle fasi di lavoro. Questo strumento proietta delle informazioni, ad esempio delle linee (come quelle in azzurro e in rosso che si vedono nelle immagini) che corrispondono a una serie di operazioni che l’operatore deve compiere e che solo se corrette permettono di avanzare nelle fasi successive della costruzione».

Ulteriore aspetto del tutto innovativo del progetto di ricerca dal titolo Technology Application of Augmented Reality for REnovation Work (TAARReW) «è la possibilità di facilitare l’apprendimento di competenze oltre a trasferire conoscenze tecniche relative a metodi di costruzione complessi, con conseguenti benefici in termini di accuratezza costruttiva, costi e tempi. L’utilizzo di una tecnologia del genere permette di visualizzare quello che dovrà essere realizzato nello spazio e nelle dimensioni appropriate e quindi anticipare le problematiche grazie al dialogo che va a instaurarsi tra progettista e costruttore. Così è possibile pianificare meglio e in modo più sostenibile il processo produttivo».

Quale è il valore aggiunto nell’utilizzare questo “strumento” per alcune figure, come il project manager?

La possibilità di vedere proiettate delle informazioni in un ambiente di lavoro come quello del cantiere con un visore oppure inquadrando, con un tablet o uno smartphone, l’area di lavoro semplificherebbe molto la vita a vari professionisti del campo edilizio. Per esempio, a un project manager, dice Paris: «Considerato che deve gestire più di un cantiere in parallelo è possibile che qualche informazione possa sfuggirgli. Ma, con un sistema che proietta le informazioni in modo corretto, potrebbe accorgersi subito di eventuali errori o avere sempre un riepilogo delle operazioni in programma nella giornata. Funziona da supporto per chi ha competenze, o ne facilita l’apprendimento, ma non sostituisce l’operatore».

Quali sono stati gli step finora intrapresi e si possono già intravedere i primi risultati?

«Nel caso concreto della ricerca – che si concluderà entro la fine del 2025 con una pubblicazione scientifica in cui verranno condivisi i risultati raggiunti – si è provato a replicare con l’uso della realtà aumentata una tecnica costruttiva storica estremamente efficiente e sostenibile, perché permette di realizzare volte sottili in muratura in grado di autosostenersi in ogni fase della loro costruzione, senza l’utilizzo di strutture di supporto temporanee, come le centine. Si tratta di un particolare tipo di strutture noto come Bóveda Tabicada, realizzate secondo una tecnica sviluppata in Spagna nel XIV secolo e utilizzata fino alla prima metà del XX secolo. Un metodo di costruzione complesso che prevede una particolare disposizione geometrica dei mattoni e richiede una formazione pratica decennale sotto la guida di un maestro esperto per poter essere appreso. Oggi, non più di quattro o cinque muratori in tutta la Spagna possono padroneggiare questo metodo costruttivo. Il nostro esperimento, quindi, consiste nel codificare la conoscenza di questa pratica storicamente efficiente attraverso lo sviluppo di metodologie dedicate e di una serie di test comparativi tra diverse tecniche di costruzione della volta sottile.

Tre squadre, costituite da muratori e carpentieri a pari livello di esperienza lavorativa, si cimenteranno nella costruzione della stessa struttura ricevendo diversa formazione e differente supporto degli strumenti di realtà aumentata: la prima squadra seguirà le pratiche contemporanee di costruzione senza alcuna formazione specifica, la seconda apprenderà la tecnica costruttiva delle volte sottili sulla base di testimonianze video e audio, infine la terza riceverà la stessa formazione ma sarà assistita dalla tecnologia di AR durante l’intera fase di costruzione. La ricerca registrerà i parametri di prestazione, come il tempo di costruzione e la conformità ai modelli geometrici digitali, e monitorerà i fattori di stress dei lavoratori durante tutto il processo costruttivo».

L’impiego di questa tecnologia va a toccare anche l’aspetto della formazione e potrebbe in futuro aiutare nel superare la carenza di maestranze. Ci fa un esempio?

«Questo cambio di paradigma aiuta anche a evitare che vi sia uno “scollamento” tra quanto pensato in fase di progettazione e quanto poi nel concreto viene realizzato».

In più va nella direzione di affrontare una delle sfide che riguarda il settore edilizio: la ricerca del personale.

«Sono sempre più le richieste di persone qualificate, con competenze verticali che tradizionalmente richiedono anni di esperienza, di pratica. C’è bisogno nel breve periodo di figure giovani, ma il problema è che non vi è sufficiente ricambio generazionale e così si verifica una grossa lacuna in termini di maestranze. In questo senso l’innovazione, intesa dal punto di vista del processo tecnologico e tecnico, può portare a un grande vantaggio».

L’aspetto che veniva citato all’inizio del cantiere come luogo caotico viene quindi meno, a favore di maggior sicurezza?

«Parliamo di un’innovazione che non mira ad aumentare la produttività, ciò anche in un’ottica di sostenibilità e di preservazione dell’ambiente. Al centro c’è la persona, l’operatore, e l’innovazione punta a migliorare la qualità dell’ambiente e le sue condizioni di lavoro». Anche dal punto di vista della sicurezza, la realtà aumentata – ha spiegato il ricercatore – è da distinguere ai sistemi di realtà virtuale. Questo vuol dire che l’operatore non sarà mai “cieco” nel caso in cui il dispositivo dovesse spegnersi o avere un guasto, poiché è possibile vedere la realtà proprio come con un paio di occhiali e non attraverso una fotocamera e uno schermo.

Quali saranno le prospettive future della sperimentazione?

«La sperimentazione cercherà di dimostrare come l’adozione della tecnologia di AR, rendendo possibile l’apprendimento di tecniche costruttive complesse, efficienti e sostenibili del passato, potrà contribuire significativamente alla preservazione del patrimonio storico e culturale e influenzare lo sviluppo dei sistemi costruttivi contemporanei. Seguiranno in futuro altre sperimentazioni: uno degli step sarà quello di provare a portare la Realtà Aumentata nell’edilizia residenziale».

Le differenze tra Realtà Aumentata e Virtuale

La realtà aumentata è una tecnologia capace di aggiungere informazioni o modelli virtuali all’ambiente reale. Permette di combinare dei progetti completamente virtuali alla realtà fisica presente in cantiere, oppure di posizionare virtualmente un progetto in un contesto reale per valutarne preventivamente il design, l’impatto sull’ambiente circostante e sul contesto sociale. Per architetti e ingegneri questo si traduce nel poter presentare un progetto 3D oppure un tour virtuale ai clienti prima che il progetto venga realizzato. Rappresenta un aiuto anche per i membri del team che non si trovano in cantiere, ma possono vedere immagini e video 3D, pianificare il progetto in ogni dettaglio già nelle fasi iniziali e poi revisionare le scelte in cantiere.

Al contrario la realtà virtuale ha come obiettivo quello di replicare la realtà in un mondo non reale, riproducendone le caratteristiche dal punto di vista sensoriale con lo scopo di compiere azioni nello spazio virtuale che superano limiti fisici, economici e di sicurezza. In questo caso viene ricreato un ambiente digitale che sostituisce del tutto il mondo reale e con cui è possibile interagire tramite particolari visori e controller.

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