Università di Pisa - Scuola di Ingegneria
Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni Corso di Laurea Specialistica a Ciclo Unico in Ingegneria Edile - Architettura
Tesi di Laurea - a. a. 2017/2018
Relatori:
Prof. Arch. Luca Lanini Arch. Massimiliano Martino
Candidato:
Andrea Marchi
L’edificio XI della Manifattura Tabacchi di Lucca:
ipotesi di recupero funzionale con metodologia HBIM
Introduzione
1. BIM - Building Information Modelling p. 1
1.1 Introduzione 1.2 Oggetti parametrici 1.3 Multidimensionalità
1.4 Vantaggi della progettazione BIM
2. HBIM - Il BIM per il patrimonio storico-architettonico p. 7
2.1 Introduzione
2.2 In cosa consiste l’HBIM
2.2.1 Acquisizione delle informazioni 2.2.2 Elaborazione delle informaizoni. 2.2.3 Fusione delle informazioni
3. Gestione delle informazioni p. 17
3.1 Verso l’interoperabilità 3.1.1 BuildingSMART 3.1.2 IFC 3.1.3 IFD 3.1.4 IDM 3.1.5 COBie
3.2 Potenziale del BIM 3.3 Sistemi di classificazione
3.3.1 Struttura dei sistemi di classificazione
3.3.2 Struttura del sistema di classificazione edilizia 3.3.3 Finalità e proprietà del sistema di classificazione
3.3.4 Principi di raggruppamento dei sistemi di classificazione 3.3.5 Studio dei principali sistemi di classificazione
3.3.6 Confronto e considerazioni 3.4 I Protocolli BIM
3.4.1 Protocolli UK e HBIM 3.5 Metodo di modellazione
3.5.1 Livello di sviluppo e Livello di dettaglio
5. La Manifattura Tabacchi di Lucca - L’evoluzione del complesso p. 41
5.1 Evoluzione nei secoli del centro storico 5.2 Evoluzione del quartiere Sud-Ovest 5.3 Genesi insediativa del complesso 5.4 L’edificio XI della Manifattura Tabacchi
6. Progetto HBIM - La metodologia di lavoro p. 69
6.1 Strumentazione di lavoro 6.2 Software utilizzati
6.3 Acquisizione delle informazioni
6.3.1 Ricerca documentale e di archvio 6.3.2 Strategia e metodologie di rilievo 6.3.3 Esportazione nuvola di punti 6.4 Elaborazione delle informazioni
6.4.1 Denominazione file di progetto
6.4.2 Strutturazione e predisposizione del modello 6.4.3 Dal cloud points al BIM
6.4.4 Famiglie parametriche 6.4.5 Database di progetto 6.5 Fusione delle informazioni 6.6 Esportazione delle informazioni
6.6.1 Esportazione informazioni in formato IFC 6.6.2 Esportazione informazioni in formato Excel
7. Il Palazzo delle Professioni - Proposta di recupero funzionale p. 98
7.1 Descrizione del progetto 7.2 Scelte progettuali
8. Conclusioni p. 115
8.1 Strumenti 8.2 Analisi tempi
8.3 Risultati, criticità e possibili sviluppi
Bibliografia e sitografia p. 121
Il lavoro di tesi proposto ha come scopo quello di fornire un contributo utile a definire una metodologia HBIM, ovvero l’applicazione del Building Information Modelling in riferimento agli edifici storici. Questa tecnologia fa si che si possa modellare un edificio attraverso la definizione di oggetti parametrici, consentendo l’inserimento di informazioni utili per tutte le fasi del ciclo di vita dell’edificio; proprio in questo il BIM si differenzia dai sistemi CAD e ci consente di lavorare a un “livello” più alto. La possibilità di riutilizzare largamente gli oggetti parametrici creati e di implementare le informazioni, l’automatizzazione di molteplici operazioni e l’interoperabilità tra le varie figure sono vantaggi che facilitano la gestione dei dati e portano ad un risparmio di tempi e costi. Questi aspetti hanno permesso una rapida diffusione di questa tecnologia nel panorama internazionale, e più recentemente anche a livello italiano, tanto che il recente Codice dei Contratti ha introdotto l’utilizzo obbligatorio del BIM per i lavori pubblici. Nel campo della conservazione degli edifici storici, la ricerca ha mostrato le potenzialità dell’applicazione del BIM ai beni architettonici, materia tuttora in continuo sviluppo. Il BIM è stato ideato per modellare edifici di nuova costruzione che presentano elementi seriali e standardizzati, mentre gli edifici storici esistenti raramente presentano queste caratteristiche, a causa della loro unicità e in molti casi irripetibilità. Tuttavia numerosi sono i vantaggi che l’uso del BIM porta con sé nell’ambito l’edilizia storica: l’archiviazione di informazioni relative a un edificio in un unico modello, la facilità di integrazione con strumenti relativi a rilievi tridimensionali ad alta definizione, la definizione degli interventi del progetto di restauro, l’estrapolazione di informazioni legate alla manutenzione e la gestione e infine la stima dei costi dell’intervento.
La tesi è strutturata in otto capitoli: il primo riguarda il BIM dalle sue teorizzazioni alle sue molteplici applicazioni. Nel dettaglio, affronta la sua storia, la sue definizione e la sua diffusione a livello internazionale, europeo e italiano, e le metodologie applicative in continuo sviluppo. Il secondo capitolo affronta il tema dell’Heritage BIM, evidenziandone le differenze e le criticità relative all’applicazione rispetto al nuovo costruito. Il terzo affronta il tema dell’interoperabilità e gli aspetti nella quale può essere declinata, gli standard utilizzati a livello internazionale, i concetti di Level of Development (LOD), Level of Information (LOI) e Level of Model Definition (LOMD). Nel quarto e quinto capitolo si inquadra il progetto all’interno del suo contesto urbanistico e architettonico ripercorrendo dapprima lo sviluppo della città di Lucca, poi della parte Sud-ovest del centro storico e infine del complesso della Manifattura Tabacchi di Lucca all’interno del quale si colloca l’edificio oggetto dell’applicazione metodologica. Il capitolo successivo si rivolge al tema progettuale specifico, che ha affrontato l’applicazione della metodologia HBIM su un edificio storico di proprietà pubblica. Vengono esposte nel dettaglio le modalità di ricerca e raccolta di informazioni eterogenee e come queste sono state prima elaborate e successivamente fuse tra loro portando a definire il modello dell’edificio. Nel settimo capitolo viene affrontato il tema della progettazione del Palazzo delle Professioni della città di Lucca e dell’annesso spazio di Coworking, analizzando le caratteristiche dell’idea progettuale e la possibilità di realizzazione all’interno dell’edificio XI della proposta di recupero funzionale. Infine nell’ottavo e utlimo capitolo vengono tratte le conclusioni del lavoro svolto, analazzando le criticità e i vantaggi che il metodo proposto ha portato.
