La modellazione informativa del patrimonio architettonico. Sperimentazioni e processi Cloud-to-HBIM

Gli avanzamenti tecnologici che in anni recenti hanno interessato i diversi campi del sapere, hanno investito in modo diretto le discipline del rilievo e della rappresentazione dell’architettura con lo sviluppo di strumenti di acquisizione massiva e di processi per l'elaborazione dei dati capaci di raccogliere la molteplicità e la multidimensionalità del reale, pervenendo a simulazioni sempre più esaurienti. Accanto a tali sviluppi, si è fatta viva l'esigenza di documentare l'architettura non solo nelle sue determinazioni metriche e figurative, ma anche nei suoi valori intrinseci, con l'obiettivo di porre in relazione le forme rilevate con i significati di ciò che viene rilevato, organizzando i dati secondo precise ontologie, coerentemente con un lessico univocamente interpretato e condiviso. Attualmente, nel progetto del nuovo, sono utilizzati processi di rielaborazione parametrica basata su oggetti ontologicamente riconosciuti: tali processi sono notoriamente identificati dall’acronimo BIM (Building Information Modeling) e riguardano una metodologia di lavoro condiviso che si serve di strumenti digitali simulativi: si tratta di modelli grafici tridimensionali e geometricamente definiti, che costituiscono il supporto visivo a cui associare informazioni di diversa natura, dai dati grafici e documentali, ai dati di analisi e di costo, permettendo consultazioni e verifiche da più punti di vista e con relativa immediatezza. Tali processi trovano piena operatività alle diverse scale nel progetto del nuovo, diversamente da quanto accade per il costruito storico ove i riscontri applicativi risultano ancora complessi, comportando un eccessivo consumo di tempo nella modellazione del dato. Molti sono gli studi e le ricerche che riguardano l'applicazione dei processi BIM all'architettura storica e che mettono in luce le criticità riscontrate nel coniugare la variabilità dell'architettura storica con la necessaria discretizzazione e standardizzazione che i processi parametrici implicano. A tal proposito, la comunità scientifica internazionale, da alcuni anni, si occupa di Historic/Heritage Building Information Modeling (HBIM) e cioè dell'applicazione dei sistemi BIM al costruito storico indagando e sperimentando approcci idonei alla digitalizzazione del patrimonio esistente. Le ricerche e gli studi condotti in tale ambito si rivolgono alla lettura del manufatto, alla strutturazione delle informazioni ad esso associate e alla modalità di gestione delle lacune informative e geometriche che a questo tipo di architettura si riconducono. Si guarda all’HBIM come forma di multi-linguaggio e quale sistema di documentazione, supportato dalla rappresentazione tridimensionale digitale del manufatto, utile alla condivisione dei saperi e alla gestione interrelata dei dati. Le nuove tecnologie consentono infatti di predisporre un documento digitale unitario, articolato su più livelli informativi, in cui sistematizzare dati di diversa natura e dunque dati a carattere teorico, tecnico, storico compositivo, strutturale, impiantistico, prefigurando un terreno di incontro comune, per una opportuna gestione del patrimonio architettonico ai fini della documentazione, valorizzazione, manutenzione e di qualsiasi intervento che su di esso debba essere operato. Al contempo non è da sottovalutare l’obbligatorietà che sta interessando per legge (DM 560/2017) l’impiego di metodologie BIM-Oriented negli appalti, considerando che la maggior parte degli interventi del nostro Paese è riferito a manufatti di interesse storico-architettonico. Il lavoro che segue, collocandosi nello specifico disciplinare del rilievo e della rappresentazione dell’architettura, intende approfondire le metodologie e i sistemi per la scomposizione e per la modellazione semantica del costruito storico, nell’ambito di sistemi HBIM. In particolare, intende prefigurare un processo volto alla rappresentazione digitale informatizzata degli elementi dell'architettura storica, nell’ottica di garantirne un'adeguata conoscenza e implicitamente preservarne il valore nel tempo. L’HBIM sfrutta le potenzialità dei modelli tridimensionali realizzati secondo i principi e gli strumenti delle piattaforme BIM, potenzialmente assumendo il ruolo di banca dati grafica per la conoscenza e per la documentazione del patrimonio costruito. In tale ambito di ricerca, le criticità operative sono molteplici a fronte delle quali si rende necessario un lavoro di pre-comprensione dei dati acquisiti, volto, da un lato, a verificarne i livelli di precisione e di accuratezza, dall'altro alla sistematizzazione delle informazioni, nell'ottica di individuare i livelli di simulazione nel modello digitale, in considerazione dell’unicità che caratterizza l’architettura storica. Il volume è articolato in sezioni che, a partire dall’analisi dello stato dell’arte relativo alle tecniche di modellazione e di acquisizione tridimensionale, prefigurano, attraverso un caso studio, soluzioni a supporto del processo di traduzione dei dati acquisiti, considerando le particolarità tipiche del costruito storico. La prima parte fornisce un report delle attuali tecniche di documentazione dell’architettura. Queste sono intese sia come metodi di costruzione di modelli tridimensionali derivati, sia come tecnologie di acquisizione tridimensionale, con i relativi processi e risultati, fino a giungere al concetto di modello consapevole che caratterizza il BIM, contemplandone le criticità proprie del costruito storico. Nella seconda parte viene affrontato il caso studio individuato nell’Archivio di Stato di Napoli, manufatto di grande interesse, fortemente stratificato nel tempo e connotato dalla presenza di elementi propri dell’architettura storica. Dal punto di vista metodologico, il lavoro ha preso avvio dallo studio della documentazione di archivio, approfondendo successivamente la conoscenza del manufatto attraverso un’attenta campagna di rilievo reality based, acquisendo complessivamente una significativa quantità di dati, utili a comprendere l'articolata conformazione spaziale, nonché la storia delle trasformazioni dell'intero complesso. La terza parte del lavoro, concerne la sperimentazione operata nel tradurre i dati acquisiti in un modello HBIM, concentrandosi in particolare sulla forma e sulla possibilità di identificare univocamente anche quelle parti dell’architettura storica ad oggi non previsti nei sistemi BIM, ma strutturati in vocabolari riconosciuti. Uno specifico approfondimento si è operato sulla documentazione delle fasi temporali e di trasformazione del manufatto e successivamente sulla modellazione dei sistemi voltati e sulle possibili soluzioni teoriche e tecniche affinché il modello sia, ad un tempo, riferibile alla generalità dei casi, nella individuazione della tipologia conformativa, ma anche rispondente alle specificità dell'oggetto indagato, sfruttando la manipolazione delle nuvole di punti e le proprietà della modellazione di tipo parametrico e algoritmico.