HBIM per Palazzo Gagliardi-de Riso di Vibo Valentia

L’applicazione dell’HBIM per lo studio di Palazzo Gagliardi-de Riso di Vibo Valentia, in Calabria, mette in luce i vantaggi e i limiti degli strumenti digitali nel campo del restauro e della conservazione del patrimonio storico.

Palazzo Gagliardi-de Riso è uno splendido edificio nobiliare della prima metà dell’800, antica dimora di una delle famiglie più importanti di Monteleone. Nonostante sia chiuso da oltre dieci anni e versi ormai in un precario stato di conservazione, ha ancora una valenza storico-artistica considerevole. La sua architettura è un’interpretazione delle moderne teorie estetiche e liberali che circolavano, agli inizi del XIX secolo, nelle più importanti città europee. Per la qualità dei contenuti e per il suo valore storico e culturale, l’edificio è stato scelto come caso ideale per l’applicazione dell’HBIM (Heritage Building Information Modeling), finalizzato a una visione strategica del progetto di restauro. A firmare il lavoro è l’architetto Enrico Pata, specialista in restauro dei beni architettonici, che per questo progetto ha ricevuto una Menzione Speciale al concorso Digital & BIM Award 2019 nella categoria “Interventi di restauro e valorizzazione del patrimonio”.

L’obiettivo principale di questo studio era quello di acquisire e di documentare l’edificio secondo un’innovativa forma di rappresentazione dell’architettura storica. Il modello HBIM, con il supporto del raumbuch e della ricerca d’archivio è diventato un insuperabile contenitore di dati, descrizioni, fotografie, catalogate e georeferenziate, utili a identificare e a descrivere ogni elemento presente, attraverso l’assegnazione delle proprietà”. – spiega Enrico Pata – “Grazie al BIM abbiamo ottenuto la restituzione geometrica dell’architettura e del suo apparato decorativo esteriore, oltre che la quantificazione dei volumi e quindi delle masse da inserire nella valutazione dei carichi per l’analisi di vulnerabilità sismica (LV1). È stato eseguito il rilievo tridimensionale della carpenteria in legno della copertura e la progettazione in scala esecutiva di un innovativo sistema di consolidamento strutturale”.
L’esportazione di disegni, quali piante, prospetti e sezioni, dell’edificio e della carpenteria in legno, con un livello di definizione in scala 1:1 ha consentito di riprodurre fedelmente un modello 3D del palazzo; la possibilità di generare formati .obj o .stl ha consentito di realizzare un plastico utilizzando la stampante 3D.

Il metodo operativo utilizzato per la modellazione 3D
Inizialmente, per poter inserire i dati all’interno del workflow BIM, è stata necessaria una campagna esplorativa dell’immobile finalizzata al rilievo metrico. Per ottenere i dati necessari alla restituzione materica dello stato di fatto, è opportuno procedere all’acquisizione fotogrammetrica delle facciate, utile per realizzare le ortofoto sulle quali riportare degrado e alterazioni. Le tecniche fotogrammetriche, integrate al rilievo, possono rivelarsi un valido ausilio per la traduzione in 3D delle geometrie complesse. Per le parti più difficili da riprodurre, uniche e irripetibili, sono stati importati elementi ottenuti da un rilevamento avanzato, attraverso la procedura scan-to-BIM.

“Un buon modello BIM richiede una conoscenza precisa che non può limitarsi a quanto è facilmente osservabile e richiede in molti casi di procedere con un’analisi investigativa approfondita” commenta Enrico Pata.

L’acquisizione metrica della pianta dell’edificio è avvenuta mediante rilievo diretto. Per quanto riguarda l’acquisizione dell’edificio in elevato ci si è avvalsi del rilievo fotogrammetrico e di un costante lavoro di misurazione diretta. I dati planimetrici e quelli in elevato sono stati il punto di partenza per la modellazione parametrica.

Diversamente dagli edifici di nuova costruzione, la difficoltà principale per realizzare un modello HBIM è la poca flessibilità degli elementi messi a disposizione dai software (muro, trave, pilastro). La maggior parte di questi strumenti sono inadatti per replicare le forme dell’architettura storica. Nel caso in esame è stato utilizzato il software ARCHICAD, che attraverso la funzione ‘profili complessi’ permette di ottenere un solido, per estrusione o rotazione, partendo da un profilo bidimensionale. Inoltre, attraverso la funzione ‘operazioni con gli elementi solidi’ offre la possibilità di editing degli elementi creati”.

Il BIM per la mitigazione del rischio sismico
Partendo da un’analisi della vulnerabilità statica, il BIM è stato utilizzato anche per progettare tre inedite soluzioni per il miglioramento strutturale, ovvero: una catena per il consolidamento delle murature, un sistema metallico estradossale per il consolidamento della volta a schifo e gli elementi in plexiglass per il sostegno delle voltine dipinte dei soffitti.

Per conoscere il comportamento strutturale dell’edificio, inizialmente è stata effettuata un’analisi di vulnerabilità sismica LV1, dalla quale sono emerse anomalie dei muri longitudinali del secondo piano per lo scarso controventamento e per la presenza di molte aperture. L’analisi ha comunque confermato le eccezionali qualità costruttive della struttura che, a oggi, ha resistito a 37 terremoti come quelli catastrofici del 1869, 1905 e 1908” commenta Enrico Pata.

L’analisi e la mappatura del degrado
Nel BIM, per quanto riguarda l’analisi del degrado dei materiali presenti in facciata, è possibile assegnare a ciascun elemento le forme di degrado riscontrate, creando la finestra “degradazioni e alterazioni” all’interno delle proprietà. Questa delicata operazione, utile per definire un elenco preciso e puntuale di lavorazioni specialistiche, l’impiego di prodotti, tecnologie o specialità professionali di alto costo, non ammette imprecisioni e non può scontrarsi con i limiti della modellazione parametrica. Attualmente un grande limite consiste nella difficoltà di attribuire, nelle tre dimensioni di ciascun oggetto, mappature del degrado tridimensionali o di contrassegnare interventi come iniezioni, integrazioni, ripristini, ecc.

La mappatura del degrado non è stata effettuata in questa fase, in quanto è solito produrla dopo l’affidamento di un incarico di progettazione, in previsione di un intervento concreto.

Anche per quanto riguarda la mappatura del degrado, c’è la possibilità di importare e mappare le ortofoto nel modello digitale, creando dei fogli di lavoro paralleli, e quindi avere questo tipo di elaborato all’interno dello stesso modello BIM, operazione che è stata effettuata per quanto riguarda rilievo, classificazione e restituzione della carpenteria del tetto.

 Raumbuch, tavole di progetto e BIM

In questo progetto il raumbuch (letteralmente “libro delle stanze”, strumento comunemente utilizzato dai conservatori per raccogliere le informazioni sugli aspetti di conservazione) è stato gestito in maniera separata rispetto al BIM. In Archicad – il software utilizzato in questo progetto – è stato possibile inserire le informazioni del raumbuch all’interno delle “proprietà” degli elementi, creando infine delle “liste”.

Per scelta, nel modello BIM è stata fatta una selezione delle informazioni da inserirvi. In primis per una ragione pratica: il BIM non ha ancora superato le limitazioni operative dovute alle difficoltà di utilizzo dei programmi informatici da parte dei tecnici che hanno in gestione i beni storici (uffici, soprintendenze, ecc.). Si è quindi preferito, per quanto riguarda il raumbuch e le schede operative presenti nelle tavole di progetto, fare affidamento a un file, sviluppato con il programma Adobe InDesign, in modo da semplificare e agevolare la consultazione. Questo file, che consta di 700 cartelle A4, 1500 voci e 450 fotografie, può essere esportato e consultato facilmente in formato pdf. Al suo interno sono confluiti tutti i dati ulteriori, ovvero relazioni tecniche, studi storici, schede tecniche dei materiali, relazioni sulle indagini di laboratorio, e quanto potrà essere utile in futuro per la conoscenza del manufatto” spiega Pata.

Quindi, per agevolare l’interscambio di informazioni, in questo lavoro sono stati realizzati due file: il modello BIM e il secondo – che gestisce fogli di lavoro A4 – contenente le informazioni aggiuntive; due strumenti pensati per essere l’uno integrazione dell’altro.

HBIM tra potenzialità e limiti

Enrico Pata cita altri vantaggi che l’HBIM può portare al progetto: “L’HBIM può essere utilizzato per prevedere i punti di ancoraggio delle impalcature, così da evitare la trapanazione della muratura storica per l’inserimento delle tenute. Inoltre la tecnologia BIMx permette di accedere al modello 3D da smartphone o tablet utilizzando un’app. Il BIM può essere esplorato attraverso la realtà virtuale, tramite schermo o con visore Google Cardboard, divenendo uno strumento alla portata di tutti. Inoltre, il modello dell’edificio può essere caricato su BIM Explorer, una piattaforma che consente di navigare nel BIM via web e di consultare il un database dinamico da ogni parte del mondo”.

Accanto agli innegabili vantaggi, bisogna però fare i conti con alcuni limiti di utilizzo del BIM come strumento di gestione degli edifici storici. “Oltre alle difficoltà dell’inserimento nel modello degli elementi con maggiore complessità geometrica, allo stato attuale il problema principale è la conoscenza limitata dei soggetti che dovrebbero utilizzare i programmi BIM. Per questi motivi, nella maggior parte dei casi, il BIM per gli edifici storici rimane uno strumento con grandi potenzialità in fase di progettazione, ma che non viene poi utilizzato per la gestione, né tantomeno aggiornato al variare dello stato dell’arte”.

Questo lavoro ha permesso di sperimentare un nuovo metodo operativo per la progettazione degli interventi di restauro, ma soprattutto servirà a evitare che sconsiderati e improvvisati restauri, eventi naturali, l’inerzia degli enti di tutela o l’indifferenza della proprietà pubblica possano cancellare e stravolgere per sempre le informazioni autentiche che sono state rilevate. “Palazzo Gagliardi – de Riso è un bene storico minacciato dall’incuria e da un modo errato di restaurare che sta danneggiando irreparabilmente importanti testimonianze del passato” conclude Enrico Pata.

 

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Giornalista professionista della redazione di BIMportale, lavora da molti anni nell’editoria B2B per la stampa tecnica e specializzata. Ha scritto a lungo di tecnologia, business e innovazione. Oggi orienta la sua professione nel campo delle tecnologie applicate alla progettazione architettonica e all’imprenditoria delle costruzioni.