Modellazione H-BIM e ricostruzione delle trasformazioni del costruito storico
ABSTRACT
Oggetto del presente contributo è una ricerca svolta su uno dei palazzi più antichi della città di Napoli, Palazzo Penne, un edificio residenziale di epoca quattrocentesca che ha subito nel tempo numerose trasformazioni che ne hanno radicalmente alterato l’assetto originario. In particolare, è stata svolta un’accurata indagine a carattere multidisciplinare ed è stato costruito un modello BIM 3D, mettendo a fuoco le criticità procedurali ed i vantaggi dei sistemi HBIM a partire da rilievi effettuati con tecnologie range based.
di S. Scandurra, M. Pulcrano, C. Tarantino, A. di Luggo -
Dipartimento di Architettura, Università di Napoli Federico II
Heritage BIM: riflessioni metodologiche ed interoperabilità con le simulazioni numeriche
ABSTRACT
Efficienza energetica, sostenibilità degli interventi ed efficienza nella gestione del processo conservativo sono tre aspetti sempre più importanti nel campo del restauro e della rigenerazione dei tessuti urbani storici. Numerosi studi identificano l’Heritage-BIM come lo strumento più adatto per l’integrazione e la gestione della conoscenza prodotta nel corso del processo conservativo, con sperimentazioni in corso che, dal campo della rappresentazione e del rilievo geometrico, sono andate in una direzione sempre più multidisciplinare.
Le simulazioni numeriche sono uno strumenti potenti per il miglioramento dell’efficienza energetica del patrimonio costruito. Permettono infatti la comprensione di fenomeni complessi e l’analisi delle conseguenze energetiche ed ambientali di interventi di conservazione con particolare attenzione alle problematiche legate al degrado e permettono applicazioni innovative nel campo delle analisi non distruttive e nella ricostruzione del funzionamento passivo originario delle strutture storiche.
Un modello HBIM contiene già gran parte delle informazioni richieste per le indagini numeriche delle strutture storiche e l’interoperabilità tra diverse piattaforme informatiche (o tra sistemi informativi non omogenei) è in grado di ottimizzare i tempi e di ridurre l’insorgere di errori nei passaggi manuali.
Attualmente il processo di integrazione fra i due ambienti software è ancora in una fase embrionale, con passaggi complessi che richiedono un approccio multidisciplinare e il coinvolgimento di numerosi esperti di diversi settori. L’articolo descrive la metodologia di integrazione fra analisi multidisciplinari, modellazione HBIM ed indagini simulative adottata nell’ambito di un progetto di ricerca industriale, in cui è stato possibile testare sul campo limiti e potenzialità degli approcci attualmente disponibili, utilizzando il design computazionale per coprire il gap fra ambiente BIM e ambiente simulativo.
di Elena Gigliarelli – Institute for Technologies Applied to Cultural Heritage (ITABC) – National Research Council of Italy (CNR)
Filippo Calcerano – ITABC - CNR
Michele Calvano – Sapienza University of Rome
Francesco Ruperto - Sapienza University of Rome
Mario Sacco – Studio Arcrea
Luciano Cessari – ITABC - CNR
Editoriale Vol. 2
Se fino a qualche anno fa parlare di BIM o H-BIM era argomento trattato dai pochi coraggiosi pionieri specialisti nel settore della progettazione su scala internazionale, oggi l’approccio BIM è diventato un “must” della progettazione, riqualificazione, re-funzionalizzazione, restauro, recupero ecc.
L’uso delle tecniche BIM ha avuto un tale incremento, da sensibilizzare gli studiosi ricercatori a sperimentarne nuove e più efficaci applicazioni. Le sollecitazioni che arrivano costantemente dal mondo dei professionisti ha aperto una finestra molto ampia sulle problematicità e sul loro superamento nel settore dei CH. E, sebbene il settore dei beni culturali sia il bacino di confluenza del maggior numero di sperimentazioni, anche i settori dell’ingegneria hanno rivolto la loro attenzione alle applicazioni BIM. Si fa riferimento all’ingegneria stradale, idraulica, ferroviaria, strutturale e energetica, insomma, in una sola parola a tutti i settori che sono coinvolti in una Smart City, che oggi più che mai, ha bisogno di una metodologia Smart BIM.
La possibilità di interrogare un modello tridimensionale per estrapolare tutte quelle informazioni necessarie per nuovi interventi su un’opera, ottimizza i tempi e i risultati delle operazioni da compiere. I percorsi BIM divengono sempre più ricchi ed articolati e si aprono a soddisfare le esigenze di tutte quelle figure che sono coinvolte in una struttura realizzata o da realizzare, in buono stato di conservazione o da ristrutturare, risanare, recuperare, ecc. Si pensi agli impianti, al sistema strutturale, all’arredamento, agli elementi di chiusura, ai materiali impiegati, ecc. Ovviamente, quanto più complessa è la struttura delle informazioni da esplicitare, tanto più complesso diventa l’algoritmo che sostiene tale impalcatura.
Un argomento estremamente vasto e che, per tale motivazione si presta ad equivoci non sempre di facile individuazione. Nasce l’esigenza di fare chiarezza riguardo il concetto di piattaforme interoperabili, formati aperti ed esportazione in formati compatibili. Oltre ai frequenti fraintendimenti, si insinuano le difficoltà riscontrate nel tentativo di integrare dati collegati a modelli realizzati con software diversi. Emerge, dunque, quanto l’interoperabilità sia un problema nella pratica ben più complesso di quanto dichiarato a livello teorico.
In questo numero della rivista Dn, sono presenti 8 articoli che consentono al lettore di apprendere sia lo stato degli avanzamenti in letteratura, sia i funzionamenti di nuovi algoritmi matematici sia le progettazioni computazionali che, grazie alle sperimentazioni condotte, permettono sempre più nuove applicazioni.
Le tecniche BIM sono spesso adottate per risolvere le difficoltà legate alla gestione dei costi di produzione/realizzazione/intervento/costruzione/sostenibilità. In questo numero sono presenti alcuni lavori che affrontano il BIM anche sotto questo aspetto in contesti molto diversi tra loro con caratteristiche ed esigenze a volte in contrasto e questo, consente di poterne trarre alcuni aspetti essenziali che diventano paradigma, archetipo di metodologie operative.
Di grande attualità è, inoltre, la sperimentazione BIM in campo GIS per ottenere i dati territoriali finalizzati allo sviluppo di un City Information Modeling (CIM) facendo uso di dati open source e rilievi geospaziali.
Un’esigenza che è sorta in modo spontaneo via via che il sistema BIM è entrato nella progettazione e riqualificazione del costruito, è quella della necessità di codificare un nuovo parametro, il Level of Reliability, che tenga conto sia della affidabilità geometrica che semantica-ontologica del modello rispetto alla realtà che intende descrivere. Da qui, la necessità di codificare set di parametri condivisibili e ripetibili per giungere ad una valutazione numerica di sintesi del LOR, inteso come il livello di coerenza globale del processo di definizione di un oggetto digitale.
Uno dei traguardi che gli studiosi e sperimentatori BIM intendono raggiungere, è quello dell’applicazione in remoto direttamente in situ. In questo modo, si ha la possibilità di aggiornare in tempo reale, apportare eventuali modifiche, annotare considerazioni, individuare punti di fragilità o di forza, ecc e vederne la risposta del sistema sul server. Inoltre, attraverso l’applicazione del computational design è possibile velocizzare e migliorare la realizzazione di geometrie complesse tipiche dell’architettura storica e automatizzare alcuni processi in fase di progettazione.
Esplorare le nuove frontiere del BIM mediante l’impiego di strumenti algoritmici per il controllo degli aspetti formali e informativi del progetto rappresenta, oggi, una vera rivoluzione in termini di ottimizzazione dell’aggrovigliata e a volte indistricabile macchina di progettazione delle strutture edili e delle infrastrutture civili.
Laura Inzerillo, Francesco Ruperto