BIM, come possono le più innovative tecnologie digitali aiutare a restaurare e ricostruire gli edifici storici

La rappresentazione ottenuta con il BIM è dinamica, interattiva e parametrica

In questi ultimi anni stiamo assistendo ad una rapida e consolidata diffusione del BIM (Building Information Modeling), metodologia operativa che nasce per gestire i processi di programmazione, progettazione, realizzazione e manutenzione di una costruzione attraverso un modello informativo che contiene tutte le informazioni che riguardano il suo intero ciclo di vita, dal progetto, alla costruzione, fino alla sua demolizione e dismissione.

La rappresentazione digitale di un modello ottenuta con il BIM è dinamica, perché si evolve durante la sua stessa elaborazione; interattiva, poiché si può modificare nel corso dello sviluppo delle operazioni e in relazione all’accumulo di informazioni e della conoscenza dell’edificio; parametrica, poiché descrive un processo per cui un elemento è modificato automaticamente nel momento in cui diventa adiacente, o viene assemblato a un altro elemento per mantenere un determinato rapporto dimensionale con esso.

Ancora, il BIM è uno strumento unitario in grado di ‘raccontare’ la storia di un edificio attraverso il contributo di dati geometrici, informazioni storiche e materiche.
Nel tempo si è compreso come questa tipologia di approccio ben si presta ad essere applicata anche agli edifici storici ed esistenti; e si è iniziato a parlare di HBIM, ossia Heritage o Historical Building Information Modeling.

L’HBIM indica un nuovo modo di modellare gli organismi edilizi esistenti utilizzando il processo BIM, al fine di generare modelli intelligenti che possono contenere e gestire grandi quantità di informazioni. Questi modelli recano informazioni sull’edificio, sulle sue componenti e su tutte le sue caratteristiche, che possono essere aggiornate, sostituite e implementate nel tempo. Oltre alla modellazione, l’HBIM consente di condurre in modo dettagliato e completo le analisi sullo stato di fatto: rilievo materico, individuazione dei fenomeni di degrado, ecc.

Quindi non soltanto un modello 3D accurato, ma un database che contiene una grande quantità di dati riguardanti gli aspetti storici, strutturali e relativi al degrado, in modo coerente e facilmente consultabile, nella prospettiva auspicata da molti di una sempre maggiore interoperabilità tra i diversi professionisti coinvolti nei processi di tutela e restauro oltre che tra gli strumenti che essi usano nel loro lavoro progettuale e realizzativo.

Lo sviluppo di un modello HBIM consiste nell’indagine dell’esistente attraverso il rilevamento ottenibile con diversi strumenti, quali la “nuvola di punti” o il rilievo fotogrammetrico, e attraverso la raccolta di documentazione relativa all’edificio fino ad arrivare alla creazione di oggetti parametrici ricchi di informazioni che rappresentano gli elementi architettonici.

Il modello che viene generato è di fatto un database carico di informazioni che ne descrivono i materiali, lo stato di conservazione, le fasi di trasformazione dell’edificio.

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Workflow del progetto HBIM

Generare il modello 3D BIM di un edifico storico consente di avere tutti i benefici del BIM sul progetto di restauro. In maniera sintetica possiamo individuare 4 fasi del workflow HBIM:

1. studio dell'edificio storico, ossia l'analisi di tutta la documentazione relativa all'edificio stesso;
2. realizzazione di un rilievo metrico finalizzato alla modellazione dell'edificio, eseguibile in modalità tradizionale o preferibilmente con laser scanner, unito all’elaborazione digitale di fotografie;
3. creazione di un modello mediante l'utilizzo di un software di BIM authoring come ad esempio Edificius;
4. gestione delle informazioni.

Nel dettaglio, le principali fasi da seguire per lo sviluppo del modello 3D e il progetto di restauro di un edificio storico con la metodologia HBIM sono:

• strutturazione dell’ACDat (ambiente di condivisione dei dati);
• raccolta dati, elaborati e documentazione storica;
• gestione e condivisione della documentazione raccolta su piattaforme collaborative;
• rilievo fotografico e fotoraddrizzamento;
• rilievo geometrico condotto con il supporto di diverse tecnologie (da quelle più tradizionali come rulline, livelle e squadri; a quelle più avanzate come laser scanner, stazione totale, rilievo fotogrammetrico, ecc.);
• rilievo materico;
• modellazione 3D dello stato di fatto con BIM Authoring;
• condivisione del modello su piattaforme collaborative;
• studio del layout funzionale dello stato di fatto;
• analisi del degrado direttamente in ambiente HBIM;
• analisi stratigrafica e sulle fasi di costruzione dell’opera in ambiente HBIM;
• studio del quadro fessurativo e dei cinematismi in atto;
• progetto delle indagini e delle prove da svolgere;
• individuazione degli interventi di progetto;
• integrazione con software BIM di progettazione strutturale e impiantistica;
• modellazione 3D del progetto;
• verifica del progetto in Real Time o realtà virtuale (VRi);
• computo metrico automatico dal modello 3D;
• elaborazione grafici e tavole esecutive.

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