A protocol for using unmanned aerial vehicles to inspect agro-industrial buildings

  1. Gómez Patrocinio, F. Javier
  2. Tascón, Alberto 1
  1. 1 University of La Rioja, Spain
Revista:
Informes de la construcción

ISSN: 0020-0883

Año de publicación: 2021

Volumen: 73

Número: 564

Tipo: Artículo

DOI: 10.3989/IC.84138 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Otras publicaciones en: Informes de la construcción

Resumen

Los vehículos aéreos no tripulados, comúnmente denominados drones, son una tecnología con muchas aplicaciones potenciales en la construcción. Entre las más evidentes está la inspección de edificios durante las fases de construcción y puesta en servicio o como parte de su programa de mantenimiento. Los drones también pueden combinarse con la termografía para realizar evaluaciones energéticas. Este trabajo presenta un protocolo para la inspección de edificios agroindustriales formado por 5 fases, cada una constituida por diversas tareas. El protocolo se desarrolló a partir de experiencias previas reportadas en otros sectores, regulaciones existentes y la propia experiencia de los autores. Además, se ha validado mediante su aplicación a un caso real: una nave climatizada para crianza de vino de 7.200 m2 recién construida. La inspección proporcionó información gráfica de utilidad, tanto visible como infrarroja, y se detectaron dificultades, aspectos a considerar y precauciones para el uso de estas tecnologías.

Referencias bibliográficas

  • Shakhatreh, H., Sawalmeh, A. H., Al-Fuqaha, A., Dou, Z., Almaita, E., Khalil, I., Othman, N. S., Khreishah, A., and Guizani, M. (2019). Unmanned aerial vehicles (UAVs): A survey on civil applications and key research challenges. IEEE Access, 7, 48572-48634.
  • (2) Drešček, U., Kosmatin Fras, M., Tekavec, J., and Lisec, A. (2020). Spatial ETL for 3D building modelling based on unmanned aerial vehicle data in semi-urban areas. Remote Sensing, 12(12), 1972.
  • (3) Kim, S., Kim, S., and Lee, D. E. (2020). Sustainable application of hybrid point cloud and BIM method for tracking construction progress. Sustainability, 12(10), 4106.
  • (4) Martínez-Carricondo, P., Carvajal-Ramírez, F., Yero-Paneque, L., and Agüera-Vega, F. (2020). Combination of nadiral and oblique UAV photogrammetry and HBIM for the virtual reconstruction of cultural heritage. Case study of Cortijo del Fraile in Níjar, Almería (Spain). Building Research and Information, 48(2), 140-159.
  • (5) Chen, K., Reichard, G., and Xu, X. (2019). Opportunities for applying camera-equipped drones towards performance inspections of building facades. In Y. K. Cho, F. Leite, A. Behzadan y C. Wang (Eds.), Computing in Civil Engineering 2019: Smart Cities, Sustainability and Resilience (pp. 113-120). Reston, VA, USA: American Society of Civil Engineers.
  • (6) Nnaji, C., and Karakhan, A. A. (2020). Technologies for safety and health management in construction: Current use, implementation benefits and limitations, and adoption barriers. Journal of Building Engineering, 29, 101212.
  • (7) Davila Delgado, J. M., Oyedele, L., Ajayi, A., Akanbi, L., Akinade, O., Bilal, M., and Owolabi, H. (2019). Robotics and automated systems in construction: Understanding industry-specific challenges for adoption. Journal of Building Engineering, 26, 100868.
  • (8) Rakha, T., and Gorodetskky, A. (2018). Review of Unmanned Aerial System (UAS) applications in the built environment: Towards automated building inspection procedures using drones. Automation in Construction, 93, 252-264.
  • (9) Grosso, R., Mecca, U., Moglia, G., Prizzon, F., and Rebaudengo, M. (2020). Collecting built environment information using UAVs: Time and applicability in building inspection activities. Sustainability, 12(11), 4731.
  • (10) Vollmer, M., and Möllmann, K. P. (2018). Infrared thermal imaging. Fundamentals, research and applications. Weinheim, Germany: Wiley.
  • (11) Bienvenido-Huertas, D., Rodríguez-Álvaro, R., Moyano, J., Marín, D., and Rico, F. (2019). Estudio comparativo de los métodos para evaluar la transmitancia térmica en cerramientos opacos en el invierno mediterráneo. Informes de la Construcción, 71(554), e288.
  • (12) Cañas, I., Martín, S., and González, I. (2003). Aplicabilidad de la termografía para la inspección de los edificios rurales: Caso de una comarca española. Informes de la Construcción, 55(488), 21-28.
  • (13) Wicker, M., Alduse, B. P., and Jung, S. (2018). Detection of hidden corrosion in metal roofing shingles utilizing infrared thermography. Journal of Building Engineering, 20, 201-207.
  • (14) Eyssautier-Chuine, S., Mouhoubi, K., Reffuveille, F., and Bodnar, J. L. (2020). Thermographic imaging for early detection of biocolonization on buildings. Building Research and Information, 40,296-310.
  • (15) Gómez, J., and Tascón, A. (2019). Metodología y aplicación práctica para la inspección de edificios agroindustriales mediante drones. In F. J. García-Ramos and P. Martín-Ramos (Eds.), Proceedings of the 10th Iberian Agroengineering Congress (pp. 144-148). Huesca, Spain: Universidad de Zaragoza.
  • (16) Seo, J., Duque, L., and Wacker, J. (2018). Drone-enabled bridge inspection methodology and application. Automation in Construction, 94, 112-126.
  • (17) Entrop, A. G., and Vasenev, A. (2017). Infrared drones in the construction industry: designing a protocol for building thermography procedures. Energy Procedia, 132, 63-68.
  • (18) Ministerio de la Presidencia y para las Administraciones Territoriales. (2017). Real Decreto 1036/2017, de 15 de diciembre, por el que se regula la utilización civil de las aeronaves pilotadas por control remoto, y se modifican el Real Decreto 552/2014, de 27 de junio, por el que se desarrolla el Reglamento del aire y disposiciones operativas comunes para los servicios y procedimientos de navegación aérea y el Real Decreto 57/2002, de 18 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de Circulación Aérea. Boletín Oficial del Estado, BOE 29th December 2017, 316. Retrieved from https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2017-15721.
  • (19) Denominación de Origen Calificada Rioja. Retrieved from https://www.riojawine.com/en/home-en/
  • (20) Barbaresi, A., De Maria, F., Torreggiani, D., Benni, S., and Tassinari, P. (2015). Performance assessment of thermal simulation approaches of wine storage buildings based on experimental calibration. Energy and Buildings, 103, 307- 316.
  • (21) Gómez, J., Tascón, A., and Ayuga, F. (2018). Systematic layout planning of wineries: the case of Rioja region (Spain). Journal of Agricultural Engineering, 49(1), 34-41.
  • (22) AENOR-CEN (1998). UNE-EN 13187 Thermal performance of buildings - Qualitative detection of thermal irregularities in building envelopes - Infrared method (ISO 6781:1983 modified). Asociación Española de Normalización (AENOR).
  • (23) Garrido, I., Lagüela, S., Arias, P., and Balado, J. (2018). Thermal-based analysis for the automatic detection and characterization of thermal bridges in buildings. Energy and Buildings, 158, 1358-1367.
  • (24) Kim, C., Choi, J.-S., Jang, H., and Kim, E.-J. (2021). Automatic detection of linear thermal bridges from infrared thermal images using neural network. Applied Sciences, 11(3), 931.
  • (25) Ficapal, A., and Mutis, I. (2019). Framework for the detection, diagnosis, and evaluation of thermal bridges using infrared thermography and unmanned aerial vehicles. Buildings, 9(8), 179.
  • (26) Asdrubali, F., Baldinelli, G., and Bianchi, F. (2012). A quantitative methodology to evaluate thermal bridges in buildings. Applied Energy, 97, 365-373.
  • (27) Tejedor, B., Casals, M., Gangolells, M., and Roca, X. (2017). Quantitative internal infrared thermography for determining in-situ thermal behaviour of façades. Energy and Buildings, 151, 187-197.
  • (28) Garrido, I., Lagüela, S., Otero, R., and Arias, P. (2020). Thermographic methodologies used in infrastructure inspection: A review—Post-processing procedures. Applied Energy, 266, 114857.
  • (29) Taylor, T., Counsell, J., and Gill, S. (2014). Combining thermography and computer simulation to identify and assess insulation defects in the construction of building façades. Energy and Buildings, 76, 130-142.
  • (30) Brinks, P., Kornadt, O., and Oly, R. (2015). Air infiltration assessment for industrial buildings. Energy and Buildings, 86, 663-676.
  • (31) Liu, X., Lin, L., Liu, X., Zhang, T., Rong, X., Yang, L, and Xiong, D. (2018). Evaluation of air infiltration in a hub airport terminal: On-site measurement and numerical simulation. Building and Environment, 143, 163-177.
  • (32) Quinn Brewster, M. (1992). Thermal Radiative Transfer and Properties. New York, USA: Wiley.
  • (33) Ellenberg, A., Kontsos, A., Bartoli, I., and Prandhan, A. (2014). Masonry crack detection application of an unmanned aerial vehicle. In Computing in Civil and Building Engineering. In R. Issa Issa and I. Flood (Eds.), Proceedings of the 2014 International Conference on Computing in Civil and Building Engineering (pp. 1788-1795). Reston, VA, USA: American Society of Civil Engineers.
  • (34) Zulgafli, M. N., and Tahar, K. N. (2017). Three dimensional curve hall reconstruction using semi-automatic UAV. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 12(10), 3228-3232. Retrieved from http://www.arpnjournals.org/jeas/ research_papers/rp_2017/jeas_0517_6039.pdf.
  • (35) Roca, D., Lagüela, S., Díaz-Vilariño, L., Armesto, J., and Arias, P. (2013). Low-cost aerial unit for outdoor inspection of building façades. Automation in Construction, 36, 128-135.
  • (36) Horla, D., and Cieślak, J. (2020). On obtaining energy-optimal trajectories for landing of UAVs. Energies, 13(8), 2062.
  • (37) Gupta, R., Barnfield, L., and Gregg, M. (2018). Exploring innovative community and household energy feedback approaches. Building Research and Information, 46(3), 284-299.
  • (38) Vavilov, V. P. (2010). How accurate is the IR thermographic evaluation of heat losses from buildings? Quantitative InfraRed Thermography Journal, 7(2), 255-258.
  • (39) Fox, M., Coley, D., Goodhew, S., and de Wilde, P. (2014). Thermography methodologies for detecting energy related building defects. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 40, 296-310.
Fuente de los datos: Dialnet