INCEPTION: la modellazione BIM applicata all’Heritage

Inception è un progetto finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del Programma Horizon 2020, Grant Agreement no 665220, che vede coinvolte numerose realtà che stanno sperimentando il BIM nei progetti di restauro conservativo a livello internazionale. Tra queste, un team di ricercatori dell’Università degli Studi di Ferrara – Federica Maietti, Federico Ferrari, Marco Medici, Emanuele Piaia e Silvia Brunoro – coordinati dal Professore Roberto Di Giulio, Dipartimento di Architettura, ai quali abbiamo chiesto di raccontarci gli sviluppi di questo progetto (in fondo all’articolo la foto con tutto il team coinvolto nel progetto).

Quali obiettivi si propone il progetto “INCEPTION”?
I principali obiettivi del progetto INCEPTION (“Inclusive Cultural Heritage in Europe through 3D semantic modelling”) possono essere sintetizzati in quattro punti fondamentali:
– proporre metodologie innovative per la modellazione 3D del patrimonio culturale attraverso un approccio inclusivo, ovvero considerando diversi campi di applicazione e diversi utenti;
– favorire una conoscenza e una comprensione inclusiva e interdisciplinare dell’identità e della diversità culturale europea stimolando e facilitando collaborazioni tra discipline, tecnologie e settori;
– sviluppare procedure e metodologie più efficienti (in termini di tempi e costi e rispetto delle specificità del patrimonio culturale) per il rilievo 3D di edifici, siti e ambienti complessi;
– sviluppare una piattaforma open standard e “web-based” per “contenere”, implementare e condividere i modelli digitali.

Il progetto, puntando alla effettiva conoscenza e diffusione del patrimonio culturale europeo attraverso nuovi utilizzi dei modelli digitali, si è avvalso anche di uno “stakeholder panel”, un gruppo di istituzioni ed esperti del settore a livello europeo, che hanno costituito un significativo confronto scientifico orientando la ricerca verso quelle strategie necessarie agli “utilizzatori finali” per ampliare la conoscenza, valorizzazione e disseminazione attraverso modelli digitali in grado di aumentare l’inclusività e l’accessibilità del patrimonio culturale.

Quali sono le principali fasi di sviluppo?
Il progetto ha sviluppato una serie di metodiche e “tools”, dall’acquisizione tridimensionale del patrimonio culturale alla modellazione BIM applicata all’heritage fino al “porting” su Realtà Virtuale o Aumentata.
Per la parte di acquisizione tridimensionale uno specifico protocollo definisce in maniera chiara metodologie, accuratezze, metodi di registrazione delle scansioni, ecc. in funzione dell’utilizzo del rilievo. Inoltre, uno dei partner del progetto, produttore di scanner 3D, ha implementato un firmware specifico, integrato nei loro strumenti laser scanner per poter disporre anche di metadati e paradati sul rilievo, per velocizzare il processo di verifica, controllo e certificazione dei dati nonché semplificare le procedure di acquisizione dei dati 3D.
Il cuore del progetto è una piattaforma web-based in cui tutte le tipologie di dati informatici connessi ai beni culturali (rilievi 3D di dettaglio o architettonici, documenti word o pdf, immagini e video anche a 360°, ecc.) sono semanticamente collegate alle geometrie di modelli BIM tramite specifiche ontologie. Questo permette finalmente una gestione “intelligente” del “sapere” connesso al Cultural Heritage, considerando diversi utilizzi e diverse tipologie di utenti, e includendo quindi finalità turistiche, scientifiche o prettamente tecniche. L’arricchimento dell’informazione al modello BIM (attraverso il collegamento di allegati, testi descrittivi, ecc.) avviene direttamente dalla piattaforma, al fine di semplificare tali processi informatici alle diverse competenze che ruotano attorno al patrimonio culturale. Questa strategia permette una fruizione orizzontale dei dati rispetto a varie tipologie di utenti, sia in fase di navigazione e consultazione che in fase di sviluppo e caricamento.
Inoltre, grazie alla funzione “time-machine”, la piattaforma è in grado di generare in automatico modelli tridimensionali di eventuali diverse fasi storiche di un edificio o contesto, utilizzando semanticamente gli eventuali attributi temporali esplicitati nelle geometrie del BIM. La piattaforma è un sistema “aperto” che le permette di poter diventare un acceleratore di business per lo sviluppo, da parte di società esterne, di applicazioni (AR/VR) utilizzando dinamicamente il materiale contenuto e il motore semantico che collega tutte le informazioni.

Ci potete raccontare qualche caso studio in cui è stato applicato il metodo?
Il progetto ha sviluppato nove casi studio che, a partire dal riconoscimento delle specifiche esigenze di ogni singolo edificio o sito culturale, hanno consentito di applicare diversi sistemi di acquisizione digitale per poi sviluppare una modellazione tridimensionale dedicata, a seconda delle finalità specifiche.
I nove casi studio, appartenenti a sei Paesi europei tra i partner del progetto, sono stati scelti con l’obiettivo di differenziare il più possibile i casi applicativi: diverse tipologie e diversi livelli di complessità, architetture, siti archeologici e complessi storici caratterizzati da diversi materiali, diversi stati conservativi e, soprattutto, diverse esigenze di analisi o valorizzazione.

I casi studio analizzati sono:
– l’Istituto degli Innocenti a Firenze;
– l’Archivio Nazionale e Museo di Hydra, Grecia;
– il Technical Museum Nikola Tesla a Zagabria, Croazia;
– la Chiesa Mirlovic Zagora e il villaggio rurale intorno alla chiesa, Croazia;
– la Chiesa di Obergum a Groningen, Olanda;
Villa Klonaridi ad Atene, Grecia;
– la Chiesa Panayia Phorviotissa a Cipro;
– il Castello di Torrelobatón a Valladolid, Spagna;
– l’Acropoli di Erimokastro a Rodi, Grecia.

Il rilievo e la modellazione semantica dell’Istituto degli Innocenti a Firenze, ad esempio, hanno avuto l’obiettivo di realizzare diversi modelli digitali del complesso nelle diverse fasi storiche, al fine di applicare la funzionalità della time-machine, arricchendo inoltre il modello BIM con documenti d’archivio utili a studi sull’architettura rinascimentale e sul Brunelleschi. Il modello della Chiesa di Obergum a Groningen, Olanda, ha consentito lo sviluppo di un’applicazione dedicata alla gestione per la conservazione dell’edificio storico.

Quale è l’importanza di un approccio BIM ai progetti di restauro?
Come per le nuove costruzioni, anche per i progetti di restauro, l’impiego del BIM è strategico per la gestione, programmazione e organizzazione del cantiere. Se si pensa alla maggior complessità che caratterizza il cantiere di restauro è indubbio come i vantaggi siano importanti, perché permettono un risparmio di tempo, errori o varianti con una forte attenzione ai costi e non per ultimo una garanzia maggiore sulla qualità dei lavori. Il modello BIM aggiornato dopo il cantiere diventa l’as-build, punto zero della nuova vita dell’edificio, uno strumento prezioso per il monitoraggio, la conservazione, interventi di manutenzione e la gestione dell’edificio e del suo ciclo di vita nel futuro.

Come può avvenire una vera innovazione operativa in questo campo delle costruzioni?
L’innovazione, come sempre, può avvenire attraverso un cambio del paradigma e una maggiore cultura sull’argomento. Siamo un paese in cui la cultura dell’investimento, soprattutto nel settore AEC, è assente. Il modello BIM impone un investimento in termini economici, di sviluppo, di lavoro e soprattutto del progetto. Progettare BIM significa prendere coscienza del progetto tramite e nel modello in interazione e collaborazione con tutti i tecnici impegnati nel processo. Uno sforzo necessario se si vuole procedere nella direzione della collaborazione effettiva e dell’interdisciplinarietà del cantiere di restauro. Gli orizzonti temporali sembrano troppo vicini e spesso non per responsabilità dei professionisti ma per competenze che le istituzioni devono avere.

Quali sono secondo voi le prospettive future del HBIM in Italia?
L’HBIM
per l’Italia in special modo e per l’Europa in generale è un futuro vicino e necessario. Domani tutto si relazionerà e gestirà su sistemi BIM. Si inizia finalmente a capire come differenziare BIM e HBIM in relazione anche alla terminologia specifica, non sempre congruente, applicabile dal nuovo al cantiere di restauro. Servono però regole maggiormente condivise a livello europeo per permettere alle nostre imprese di competere meglio in Europa e di crescere insieme. Dovrebbe essere proprio l’Italia a doversi far carico di definire l’HBIM, perché è possibile immaginare che esisterà un passaggio tra GIS e BIM geometrico per la gestione del territorio, delle infrastrutture, dello spazio urbano e dell’edificato.

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Giornalista professionista della redazione di BIMportale, dopo i primi anni a rincorrere notizie di cronaca e attualità ha deciso di fermarsi per seguire più da vicino il mondo dell’architettura e del design. Collabora con diverse testate di questo settore alla ricerca di progetti e realtà da raccontare e descrivere con una particolare attenzione alle idee più innovative approfondendo anche tematiche legante al rispetto dell’ambiente e alle fonti rinnovabili.