Fabrizio Banfi, Ricercatore presso il Dipartimento di Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito del Politecnico di Milano, dal 2013 svolge attività di ricerca nel campo del Building Information Modeling (BIM), rilievo 3D, scan-to-BIM, eXtended Reality (XR) e virtual museum. Nel 2016, il Social Sciences and Humanities Research Council (SSHRC) ha finanziato la sua attività di ricerca attraverso il programma di formazione New Paradigm /New Tools for Architectural Heritage presso i centri di ricerca Carleton Immersive Media Studio (CIMS) Lab – Carleton University di Ottawa e presso Autodesk Research Toronto , Ontario (Canada). Dopo un anno di esperienza internazionale ha completato il Dottorato multidisciplinare cum laude e ha vinto il premio SIFET 2018 come miglior tesi a livello nazionale. Autore di oltre 70 articoli su riviste scientifiche nazionali e internazionali e atti di convegno, attualmente è professore presso la Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni (AUIC), Scuola di Specializzazione in Beni Architettonici e Paesaggistici (SBAPP), la scuola di Dottorato del dipartimento Architettura, Ingegneria Delle Costruzioni E Ambiente Costruito (ABAC), master BIM di II livello del Politecnico di Milano, Università di Trento e collabora come docente presso il Raymond Lemaire International Centre For Conservation (Rlicc) della KU Leuven all interno del Archdoc workshop (Architectural Heritage Documentation For Conservation & Virtual Palace Workshop). Attualmente svolge attività di ricerca presso il laboratorio dABC Lab – GIcarus del dipartimento ABC, collaborando con diversi enti pubblici e centri di ricerca nazionali e stranieri nel campo della digitalizzazione del patrimonio costruito ed è socio ordinario dell’Unione Italina del Disegno (UID).

Come è nato il suo interesse per la digitalizzazione e il BIM?
Fin da piccolo ero appassionato alle varie forme di rappresentazione, dall’avvento dell’era digitale e del mondo dell’architettura in generale. Una volta concluso la sperimentazione in architettura a livello liceale, mi sono iscritto al Politecnico di Milano con l’obiettivo di approfondire tematiche innovative come la modellazione digitale 3D, la progettazione, il rilievo 3D e il restauro. In quel periodo, venivano lanciati sul mercato i primi software di modellazione e rappresentazione architettonica 3D. Scoprii come il disegno 3D, la modellazione digitale e le primissime piattaforme BIM potevo comunicare una quantità di informazioni in più rispetto alle forme di rappresentazione tradizionale come il disegno CAD vettoriale 2D, migliorando le mie analisi e riducendo al tempo stesso i tempi di produzione di computi e forme di rappresentazione dei progetti che via via realizzavo. Fummo testimoni di una vera e propria Digital Revolution e di un cambio generazionale, i quali comportarono un grande cambiamento nel settore delle costruzioni, nell’industria, nella ricerca applicata e soprattutto nelle attività di tutti i giorni di noi professionisti.

Come ha portato la sua esperienza in Università?
Dopo esperienze e collaborazioni in diversi studi d’ architettura nel territorio milanese come progettista, ebbi l’opportunità di indirizzare i miei interessi professionali ricoprendo la posizione di assegnista di ricerca presso il dABC Lab – Gicarus presso il dipartimento ABC del Politecnico di Milano. Mi specializzai in quello che oggi viene definito il campo del Digital Cultural Heritage (DCH), dove la ricerca applicata e diverse discipline come la rappresentazione architettonica, la geomatica, l’archeologia e il restauro confluiscono a supporto della tutela di edifici storici e siti archeologici di elevato valore storico-culturale.
I miei primi incarichi furono quello di realizzare il modello HBIM della Basilica di Collemaggio dopo il terremoto del 2009, Castel Masegra a Sondrio, Ponte Azzone Visconti a Lecco e la Basilica di Sant’Ambrogio a Milano, cercando di assecondare le richieste dei colleghi restauratori e strutturisti, e partendo da tecniche di rilievo 3D avanzate. Si trattò di una grande esperienza che mi permise di maturare sotto diversi aspetti disciplinari e indirizzare i miei interessi verso tematiche che oggi giorno ritroviamo nei vari standard internazionali del BIM come i livelli di dettaglio e informazione (LOD,LOI) e forme di interazione e immersività all’avanguardia come la virtual e augmented reality (VR-AR). In questo contesto scoprii come la modellazione digitale e nuovi gradi di generazione e accuratezza (GOG-GOA), basati sui algoritmi matematici NURBS (Non Uniform Rational Basis-Splines), potevano essere indirizzati non solo alla realizzazione e rappresentazione di progetti di nuova costruzione caratterizzati da elementi architettonici e strutturali complessi, ma bensì colmare quel gap generativo in parte oggi ancora presente nelle principali piattaforme BIM come Autodesk Revit e Graphisoft Archicad per la rappresentazione e gestione del patrimonio costruito.
Di conseguenza la mia ricerca di dottorato e l’esperienza internazionale presso il CIMS e Autodesk Reserch Toronto cercò di migliorare quello che oggi viene definito il processo scan-to-BIM rivolto a edifici e infrastrutture storiche che richiedono un approccio completamente diverso rispetto agli edifici moderni, cercando di migliorare l’attendibilità metrica, geometrica ed informativa stessa dei modelli parametrici che generiamo partendo da scansioni laser, dati fotogrammetrici (aerei e terrestri) e livelli di informazione (LOI) indirizzati al restauro e alla tutela del bene. In quel periodo vinsi la posizione per partecipare al progetto New Paradigm /New Tools for Architectural Heritage Social Sciences finanziato dal Humanities Research Council, Canadian Government, Partnership Grants – Partnered Research Training Initiative Program (SSHRC). Grazie ad esso, partecipai a uno dei progetti HBIM più avanzati e vasti del mondo (HBIM del Parlamento Canadese) e compresi come la ricerca applicata e un centro di ricerca come il CIMS, supportavano l ‘Heritage Conservation Services (HCS) e il Parliamentary Precinct Directorate (PPD) of Public Services and Procurement Canada (PSPC) sulla documentazione e la creazione di un progetto BIM in Autodesk Revit adottato dai principali consulenti (architetti e ingegneri) come base per studi di progettazione, gestione e consegna integrata del progetto.

Qual è secondo lei la grande occasione che il BIM offre al mondo della progettazione e del restauro?
Negli ultimi anni mi sono reso conto come gli sviluppi tecnologici e la ricerca applicata nel campo del BIM e dell’HBIM stiamo sempre più indirizzando i professionisti ad aggiornarsi nelle loro pratiche quotidiane, cambiando esponenzialmente il modo di progettare e gestire un edificio, dalla sua prima fase progettuale fino alla costruzione e gestione nel tempo. Ho visto come il disegno e la rappresentazione architettonica si sia evoluta nel tempo. Dalle interminabili giornate a ‘tirare’ a china al liceo, passando all’avvento del disegno vettoriale CAD, che ha sostituito il tecnigrafo in un batter di ciglia, fino alle forme più complesse di progetti BIM in grado di gestire edifici in fasi temporali diverse ed erigere computi dimensionali con un solo click del mouse.
Nell’ultima decade, sono ormai stati riscontrati e confermati i vantaggi che il BIM e l’HBIM portano durante tutto il ciclo di vita dell’edificio. Le case produttrici di software hanno progressivamente cambiato e migliorato gli interfaccia dei loro software in modo da proporre e definire l’offerta sul mercato anche a supporto degli edifici esistenti e non solo di nuova costruzione. Basti pensare come Autocad, Rhino e Revit abbiano via via integrato i loro interfaccia con funzioni in grado di gestire scansioni laser di grandi dimensioni ed estrarre primitive geometriche in modo automatico, la tecnica slicing ecc. In questo contesto, il BIM rappresenta ormai uno strumento indispensabile per esercitare la professione, poiché’ facilita la condivisione di informazioni durante tutto l’iter tramite una logica multi-utente e garantisce al tempo stesso un controllo metrico e geometrico elevato su ogni singolo componente. Soprattutto all’estero stiamo già vedendo come il BIM, il BIMcloud e l’InfraBIM si stiano evolvendo in forme sempre più interattive e immersive come i Digital Twin dove grazie all’integrazione tra modelli e sensori e’ possibile gestire e monitorare il comportamento di un edificio banalmente dal proprio laptop o gestire il processo di costruzione di un’infrastruttura di grandi dimensioni. Grazie al BIM possiamo inoltre anche proiettarci e sincronizzarci real-time in ambienti altamente immersivi come l’eXtended Reality(XR) dove possiamo dar vita agli oggetti modellati con il visual programming language (VPL) e l’intelligenza artificiale (IA) ed indagare nuove forme di “prossemica digitale”. Inoltre, i modelli scan-to-BIM e l’HBIM oltre ad essere utili al processo di conservazione e restauro posso essere anche utilizzati come base per i musei virtuali, dove l’utente finale, direttamente dalla sua poltrona, può esplorare nuovi livelli di conoscenza e interattività, rivivere ricostruzioni storiche, scoprire informazioni non facilmente reperibili in sito.
Per questi motivi credo sia ormai opportuno considerare il BIM, soprattutto per quanto riguarda la progettazione e il restauro, una “base” del proprio bagaglio formativo da cui partire e non un “obiettivo” da raggiungere. Gli architetti, ingegneri e restauratori del ‘domani’ che cerco di formare ogni giorno in classe devono inevitabilmente “oggi, ora” confrontarsi con la modellazione digitale e il BIM, sapendo che la vera occasione sta nell’acquisire strumenti che posso spaziare in modo olistico in diversi campi disciplinari, aumentando la consapevolezza, gestione e qualità dei loro progetti proiettati verso un futuro in continuo cambiamento.

Quali sono secondo lei i limiti oggi all’adozione dell’HBIM in Italia?
I costi relativi alla conversione digitale in termini hardware, software e competenza personale! Gli ultimi anni sono stati caratterizzate da un elevato numero di progetti HBIM e metodi in grado di gestire il paradigma della complessità degli edifici storici e siti archeologici in modo appropriato, estendendo il concetto del BIM a quello dell’heritage (HBIM). I progetti HBIM sono stati migliorati attraverso l’uso integrato di diverse tecnologie come il rilievo 3D, il laser scanning, la fotogrammetria digitale (terrestre e UAV) e tecniche di modellazione avanzata. Inoltre, si è riscontrato che la comprensione e interpretazione di ogni manufatto rilevato da un punto di vista tipologico è fondamentale nella fase di generazione del modello. L’identificazione delle unità stratigrafiche, i materiali utilizzati, le vicissitudini storiche che si sono avvicendate nei secoli come terremoti, restauri, consolidamenti strutturali e altri tipi di analisi sono cruciali per una corretta rappresentazione tridimensionale informativa. La necessità di aumentare il livello di dettaglio e informazione dei modelli HBIM di conseguenza è risultato direttamente proporzionale alla sua scomposizione in sotto-elementi in grado di rappresentare strutture semantiche, non necessariamente dettate esclusivamente dalla geometria o dalla logica costruttiva dell’edificio. La determinazione di oggetti parametrici intelligenti e le relazioni bidirezionali che loro stessi instaurano sono quindi fondamentale per le successive fasi di mappatura delle informazioni e condivisione di scenari complessi come quelle di siti archeologici, edifici terremotati e infrastrutture storiche.
È quindi fondamentale, in un contesto più generale e olistico aggiornare costantemente le proprie conoscenze e competenze non solo a livello digitale, cercando di arrivare a un livello di gestione autonoma di queste tecnologie, strumenti e metodi in modo d’avere un bagaglio conoscitivo in grado di rapportarsi alle sfide che pone oggi il patrimonio costruito, il restauro e la progettazione digitale. Questo purtroppo oggi a livello mondiale per la maggior parte delle volte viene considerato anche una vera e propria barriera. Studi d’architettura già avviati da molti anni necessitano di tempo ed elevati costi per riconvertire i loro iter lavorativi, acquistare e soprattutto ammortizzare strumenti digitali avanzati e formare personale altamente qualificato. Motivo per cui credo che uno dei miei compiti più importanti sia quello di rimanere costantemente aggiornato cercando di trasmettere la miglior offerta formativa ai miei studenti in questo specifico campo applicativo. I corsi universitari, i master e le esperienze di tirocinio presso i nostri laboratori di ricerca credo possano essere un buon punto di partenza prima di affrontare le innumerevoli sfide che presenterà la professione dell’ architetto, dell’ingegnere e dell’archeologo del futuro all’ estero e soprattutto in Italia dove l’osmosi tra il HBIM, l’XR, e ambiti disciplinari come il restauro, la rappresentazione e la geomatica possono promuovere un aumento della consapevolezza culturale e sociale del patrimonio costruito non del tutto considerato dai vari organi amministrativi e standard nazionali-internazionali.