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Hbim, ovvero, come riprogettare l’esistente

Il cosiddetto Hbim, acronimo di Heritage Building Information Modeling, ovvero l’utilizzo del Building Information Modeling negli interventi di recupero del patrimonio esistente, è una disciplina ancora relativamente giovane ma che ha senza dubbio un enorme potenziale. Basti pensare, ad esempio, all’enorme numero di edifici di altissimo valore storico, architettonico e monumentale presenti nel nostro paese, in rapporto ai quali l’Hbim rappresenta un’eccellente alternativa rispetto ai metodi tradizionali di rappresentazione, consentendo di creare un vero e proprio modello digitale contenente tutte le informazioni relative al manufatto, che poi possono essere utilizzate per il suo restauro o, non diversamente da quanto avviene per l’edilizia di nuova costruzione, per la sua manutenzione e gestione.

L’HBIM consente di creare un modello tridimensionale che rappresenta una copia il più possibile esatta di un edificio esistente, contenente oltre ai dati geometrici tutte le informazioni significative per la sua riqualificazione, manutenzione e gestione. (fonte Autodesk)

Pur considerando infatti le ovvie differenze fra i due ambiti, non c’è dubbio che molti dei vantaggi propri del Bim possono essere utilmente sfruttati in entrambi i casi. Più in particolare, l’Hbim consiste sostanzialmente nella creazione di un modello tridimensionale che, per quanto possibile, rappresenti una esatta copia di un edificio esistente, copia che oltre ai dati geometrici ne integra tutte le ulteriori informazioni (materiche, cromatiche, costruttive, ecc.) e segue quindi l’identica logica per oggetti parametrici propria del Building Information Modeling.

Il tutto utilizzando metodi avanzati di rilievo come la scansione laser, i cui dati rappresentano la base di partenza che consente di ottenere attraverso le opportune elaborazioni modelli caratterizzati da un elevato grado di precisione e definizione.

Per la creazione del modello tridimensionale HBIM vengono utilizzate tecnologie come il rilievo tramite laser scanner, che restituisce nuvole di punti dalla cui elaborazione è possibile ottenere una rappresentazione del manufatto a sua volta utilizzabile per ricavare diverse visualizzazioni

La “ricostruzione digitale” del manufatto attraverso la sua modellazione per oggetti concettualmente è quindi molto simile a un modello Bim ordinario; a variare sono le informazioni in esso contenute, che nel caso dell’edilizia storica vengono integrate ad esempio da dati relativi all’evoluzione del manufatto, il suo stato di conservazione, la sua integrità funzionale, oltre che dalle già accennate informazioni relative a geometria, materiali, tecniche costruttive, così come da ulteriori documenti storici e immagini che integrano e completano la carta d’identità digitale dell’edificio, tutti funzionali alla sua successiva gestione.

In estrema sintesi, l’Hbim può essere definito come un processo di reverse engineering che, a partire dai dati ricavati con opportune tecniche dall’edificio esistente, ne permette la rappresentazione digitale integrata da tutte le informazioni significative per la sua gestione.

Hbim
Un modello HBIM contiene tutti i dati relativi all’evoluzione del manufatto, il suo stato di conservazione, la sua integrità funzionale oltre alle informazioni relative a geometria, materiali e tecniche costruttive

Dal punto di vista operativo, il processo di creazione di un modello Hbim si articola concettualmente nelle tre fasi di raccolta, elaborazione e fusione dei dati relativi al manufatto.

Trattandosi di edifici storici, il primo step prevede innanzitutto la raccolta di tutte le informazioni esistenti che consentano di ottenere una conoscenza il più dettagliata possibile degli stessi, attingendo ad esempio a fonti storiche, documenti d’archivio, disegni, descrizione delle tecniche e dei materiali impiegati, per poi passare al suo rilievo fisico allo scopo di definirne le caratteristiche geometriche nello stato di fatto.

Questo passaggio può essere gestito attraverso metodiche tradizionali, ma oggi, grazie alla sempre più diffusa disponibilità di tecnologie di imaging e rilievo digitale, queste ultime vengono quando possibile preferite per l’elevata definizione e precisione che sono in grado di offrire. Una delle più diffuse è senza dubbio il rilievo tridimensionale tramite laser scanner, sia aereo che a terra, che effettuando scansioni da diversi punti di rilievo georeferenziati restituiscono nuvole di punti con un grado di risoluzione millimetrico, dalla cui elaborazione è possibile ottenere un modello tridimensionale a sua volta utilizzabile per ricavare diverse visualizzazioni in pianta e prospetto dell’edificio. Un’ulteriore metodologia è rappresentata dalla fotogrammetria per immagini, anch’essa utilizzabile per la creazione di un modello tridimensionale dell’opera anche se con un grado di dettaglio inferiore rispetto alla scansione laser.

Il modello 3d viene tipicamente completato con texture ricavate da immagini fotografiche che consentono di ottenere rendering realistici dell’edificio e sono utilizzabili all’interno di un software di modellazione BIM i dati in esso contenuti

Completata la campagna di rilievo, il secondo step è rappresentato dalla rielaborazione e contestualizzazione dei dati raccolti, una sorta di modellazione inversa sulla base delle nuvole i punti rilevate dai laser scanner attraverso apposite piattaforme software che, a seconda delle funzionalità offerte, consentono ad esempio di ricreare superfici e texture, comparare diverse rilevazioni, rilevare eventuali interferenze, creare modelli navigabili e così via.

Tale elaborazione prevede innanzitutto l’unione delle diverse nuvole di punti rilevate in un’unica nuvola che rappresenta l’oggetto con il massimo livello di precisione possibile e una riduzione al minimo degli errori tramite l’allineamento delle nuvole rilevate. Su questa base vengono create le mesh, ovvero superfici composte da poligoni i cui vertici sono i punti stessi della nuvola e i lati sono i segmenti che li collegano; ciò permette di ottenere superfici che descrivono la forma dei manufatti rilevati, la cui risoluzione sarà tanto maggiore quanto più numerosi saranno i punti.

Queste ultime vengono poi completate con texture, in genere ricavate dalle immagini fotografiche riprese in fase di rilievo, che consentono di ottenere rendering realistici dell’edificio e sono utilizzabili all’interno di un software di modellazione BIM con tutto il loro contenuto di informazioni geometriche.

Nell’Hbim, in particolare, questo processo sfocia nella creazione di librerie parametriche di oggetti sulla base della documentazione esistente o dei dati rilevati, che rappresentano tutti i componenti dell’edificio.

Il modello BIM finale rappresenta quindi sostanzialmente una sintesi di tutte le informazioni relative al manufatto, sulla cui base è poi possibile produrre tutti gli elaborati bi e tridimensionali ad esso relative e la documentazione necessaria al tipo di intervento programmato, oltre che effettuare tutte le interrogazioni necessarie a pianificare le azioni richieste.

Con il contributo di Assobim

 

 

 

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