Lo studio e la valorizzazione del patrimonio storico attraverso l’ultima frontiera del Cultural Heritage BIM

Quando le relazioni spaziali bidimensionali consentite dal GIS non sono sufficienti ed è necessario stabilire relazioni a livello tridimensionale si può adottare la tecnologia BIM, Building Information Modeling. Analogamente a quanto prima descritto per il GIS, le entità tridimensionali di un BIM vengono caratterizzate da una serie di attributi che ne definiscono le proprietà di interesse. Il BIM nasce essenzialmente per la progettazione e la gestione di edifici complessi.

“Il BIM è un processo che gestisce informazioni nel corso della progettazione, dalla nascita del Concept, alla manutenzione dell’edificio stesso per tutto il suo ciclo di vita utile. L’adozione del BIM nella progettazione quindi preferibile a quella di un CAD perché le informazioni vengono gestite aggiornate durante tutto il processo rendendo il lavoro versatile e più facile da condividere e modificare.” ^[5]

Tra i numerosi vantaggi di questa tecnologia vi sono: la riduzione dei tempi di lavoro e dei costi, un maggior controllo della modellazione in tempo reale, qualità maggiore del progetto sia dal punto di vista delle analisi che per l’interoperabilità tra i professionisti e gli strumenti. A tale proposito, se prima il processo di progettazione era lineare e, per eventuali correzioni o modifiche, bisognava riprendere in mano dall’inizio il progetto, con il BIM questo processo diventa circolare, dove ogni modifica viene apportata in tempo reale e visualizzata da tutti i professionisti coinvolti. Inoltre, si tratta di una tecnologia che studia e tiene sotto controllo l’intero ciclo di vita dell’edifico riducendo di gran lunga eventuali errori di progettazione e dialogo tra gli operatori del settore.

Tale strumento, nato contemporaneamente al GIS negli anni 70 del XX secolo, inizia ad essere maggiormente diffuso in Italia dal 2014, ed entra in attuazione a seguito delle disposizioni del D. M. 560 del primo dicembre 2017. Questo Decreto ha l’obbiettivo di rendere obbligatorio entro il 2025 l’utilizzo di questi software nella progettazione di nuove opere edilizie.

La possibilità di applicare l’approccio BIM ai Beni Culturali costituisce una sfida interessante e attuale sia nell’ambito della modellazione 3D sia nella gestione, conservazione e valorizzazione delle fabbriche storiche.

Quando si parla di restauro e conservazione, si pensa subito all’Italia che stima circa il 60% di edifici aventi valore storico, ed ecco perché diventa sempre più stringente aumentare il recupero del patrimonio dell’edilizia storica. A tale proposito ragionando in un’ottica più innovativa, l’utilizzo di particolari strumenti applicati come il BIM e HBIM potrebbero contribuire a favorire il Settore dei Beni Culturali.

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Canciani M. , Saccone M., Spadafora G., Migliori D. , Mongelli M. , Puccini M., Quintiliani A., Gallia A., Masetti C., “Modelli 3D e dati GIS:

una loro integrazione per lo studio e la valorizzazione dei beni culturali”

in Archeomatica, “Documentare l’Archeologia”, Tecnologie per i Beni Culturali, Rivista trimestrale, anno XII, n.2, giugno 2020, p.34.

L’HBIM, Historical (o Heritage) Building Information Modeling, indica quella nuova tecnica di modellazione di componenti edilizie esistenti generando così modelli intelligenti in grado di fornire e gestire tutte le informazioni che costituiscono l’edificio visto nella sua tridimensionalità. L’Heritage BIM rientra tra le ICT per i Beni Culturali ed è sicuramente una delle tecnologie informatiche più recenti. Essa, infatti, fu citata per la prima volta da Murphy, professore al Dublin Institute of Technology, in una rivista scientifica del 2009.

L’HBIM viene applicato per le architetture esistenti, sia che si tratti di edifici monumentali che abitazioni civili vincolate, e sfrutta i sopracitati vantaggi del BIM utilizzandoli e ampliandoli per la realizzazione di modelli 3D del patrimonio costruito. Non si tratta esclusivamente di una mera restituzione geometrica digitale delle fabbriche storiche, ma di veri e propri modelli intelligenti e parametrici contenenti importanti informazioni che ne descrivono tutte le loro parti e componenti che possano essere aggiornate nonché le loro relazioni spaziali.

Il processo di modellazione attuato con l’HBIM può essere considerato una sorta di reverse engineering sugli edifici esistenti in quanto, durante la sua modellazione vengono studiati tutti i procedimenti e le tecniche che hanno permesso la realizzazione di tutte le componenti dell’organismo edilizio, rendendo più veritiero il modello 3D conclusivo. In ogni caso la modellazione dell’HBIM ha inizio da un rilievo metrico eseguito con tecnologie come la fotogrammetria, i laser scanner o sistemi a luce strutturata a seconda dei campi applicativi e dei requisiti di precisione e accuratezza richiesti dalla successiva modellazione. Con tali strumenti è possibile ottenere nuvole di punti, cioè tutto quell’insieme di punti che una volta referenziati tra loro nello spazio sono il punto di partenza per la modellazione 3D degli elementi di interesse.

Tra gli obiettivi che l’HBIM si propone, analogamente al GIS, vi è quello di poter gestire grandi quantità di dati e informazioni in maniera più strutturata e coordinata tra i differenti professionisti ottimizzando così sia le risorse che i costi. Inoltre, lavorare e progettare su di un modello 3D realizzato con l’HBIM dà la possibilità di poter studiare diverse strategie progettuali e valutarne la loro compatibilità sull’edificio storico.

Tutto questo porta a considerare che il BIM può essere una risorsa utile non solo per la modellazione di edifici di nuova progettazione ma anche per la gestione e conservazione dell’esistente, facilitando scelte strategiche volte al futuro del patrimonio, soprattutto per un Paese come l’Italia che, come è noto a tutti, possiede una grande quantità di valenze storiche, monumentali e architettoniche.

“Se oggi il BIM resta il grande sconosciuto per molti professionisti, l’HBIM è ancora meno noto. Nonostante questo, si sta cercando di estenderlo sempre più, creando database più vasti, prima di porzioni di edifici, poi di elementi stilistici architettonici e successivamente anche di interi edifici e aggregati

6.

“HBIM, il BIM applicato all’edilizia esistente, Ne sentiamo parlare sempre più spesso: ma cos’è l’HBIM e quali sono i vantaggi che possono

L’HBIM oggigiorno, nonostante rappresenti una oggettiva risorsa per la gestione del patrimonio storico, ha difficoltà nell’essere utilizzato dal momento che il processo di modellazione attualmente richiede tempistiche lunghe dettate dal fatto che gli strumenti BIM non sono stati progettati per affrontare edifici esistenti bensì per la progettazione ex novo.

Quando si va ad intervenire sull’edificato esistente il problema che emerge è quello di sintetizzare un modello 3D in modo tale da poter essere gestito da un sistema BIM, perché la complessità del rilievo metrico all’interno di un BIM deve essere semplificata, ed è compito degli architetti svolgere tale operazione poiché possiedono tutte le competenze e gli strumenti per governare tale processo con senso logico e critico. È lo stesso progettista che deve strutturare il modello e deve essere in grado di saperlo gestire. La ricerca su questa problematica continua a studiare nuove strategie per rendere più rapido ed efficiente tale processo di modellazione senza perdere dettagli e informazioni che caratterizzano la complessità degli edifici esistenti.

Un ulteriore ostacolo da superare è l’approccio classico in cui la rappresentazione e la sostanza del progetto si racconta mediante piante, prospetti e sezioni. Esse non costituiscono però il vero e proprio progetto ma si tratta soltanto di un metodo di rappresentazione di quest’ultimo. Il progetto invece deve essere pensato e concepito a partire dal 3D, perché è impensabile e non si può concepire un edificio senza vedere le connessioni tra un piano e l’altro, questo non solo a livello di impianti ma anche di strutture ed elementi di connessione e di funzionalità.

Ciò che si sta quindi cercando di fare a tale riguardo, soprattutto negli istituti universitari, è quello di dimostrare che il BIM e l’HBIM possono essere validi strumenti utili sia per la divulgazione dei Beni Culturali sia per migliorare l’acquisizione di dati, la modellazione, la restituzione e la progettazione delle fabbriche storiche.

L’integrazione dei dati 3D con il patrimonio culturale è diventata negli ultimi anni parte integrante delle fasi di conoscenza, diagnostica e documentazione dei beni, e viene anche sfruttata dai programmi introdotti per la valorizzazione, fruizione e gestioni degli stessi beni. Proprio per tali motivi nella proposta dell’iter metodologico per il rilievo e l’integrazione di impianti negli edifici storici considerare l’HBIM come uno strumento tecnologico applicato può risultare una scelta appropriata. Il poter modellare e descrivere i componenti impiantistici e le loro connessioni con l’aggiunta di dati e informazioni specifiche offre innumerevoli vantaggi e possibilità sia per la conoscenza del bene stesso che per la sua gestione e per le previsioni progettuali. Fino ad ora l’utilizzo del HBIM per l’impiantisca storica non ha riscontrato esempi di applicazione evidenti ma, dato che dal punto di vista normativo, ma non solo, il BIM avrà uno sviluppo sempre maggiore nella progettazione ex novo, allo stesso modo si prevede una sua diffusione anche per il settore dei Beni Culturali. Dal momento che la seguente tesi studia una metodologia di approccio critico tra il Restauro e l’impiantistica storica, nell’individuare una procedura d’indagine è sembrato opportuno considerare questo software come strumento da applicare visti i vantaggi che offre.