Tecniche di rilievo del patrimonio architettonico esistente
per una gestione delle informazioni tramite il metodo BIM

di Emanuele Cappetta

In generale, quando si pensa al mondo dell’Architettura, dell’Ingegneria e delle costruzioni in genere, ci si riferisce al “nuovo”, ma attualmente, soprattutto in Italia, rapportarsi con l’esistente è la sfida che i professionisti di questo settore devono affrontare. L’Italia, proprio in questo senso, da tempo, sta cercando di favorire un cambiamento attraverso il programma INNOVance, nato nel 2011, che ha l’obiettivo di creare il primo database nazionale con lo scopo di favorire l’integrazione di tutti i soggetti del processo costruttivo.
Il patrimonio edilizio storico, presente nella maggior parte dei centri urbani italiani, spesso richiede la pianificazione di interventi complessi e problematici determinando la necessità di attuare studi specifici e di analizzare i problemi di ciascun sito.

Tra le tante metodologie per studiare un determinato bene troviamo la Fotogrammetria Digitale, il TLS (Terrestrial Laser Scanner) e il GPR (Ground Penetrating Radar). La funzione tipica di queste tecnologie di acquisizione è quella di catturare le informazioni geometriche dell’oggetto.
La fotogrammetria digitale cattura immagini fisse e le trasforma in nuvole di punti 3D mentre gli scanner utilizzano più fasci laser per misurare le distanze dal bersaglio, infine il radar penetra a terra emettendo un segnale radio ad alta frequenza per dedurre la posizione di ciò che è necessario rilevare.

La fotogrammetria digitale trasforma immagini fisse catturate da una telecamera per ricavare informazioni geometriche 3D. Per applicazioni edili, viene spesso utilizzata la fotogrammetria terrestre o a distanza ravvicinata. Due telecamere, di cui sono note le coordinate, si trovano lontano da un oggetto per creare una rappresentazione 3D. Matematicamente, questo crea almeno due linee convergenti per identificare un punto nello spazio; una tecnica comunemente nominata come triangolazione.

La scansione laser terrestre è nota come Light Detection and Raging (LiDAR) e LADAR (Laser Distance and Ranging). In generale, la tecnica si riferisce all’emissione di impulsi di laser sulla superficie dell’oggetto di interesse. Il tempo di andata e ritorno dall’emissione al rilevamento è derivato in una distanza.
I TLS più recenti dispongono di funzionalità che consentono di restituire più dati. A lunghe distanze, la dimensione dello spot del TLS aumenta, perché la luce emessa dal TLS si espande man mano che la gamma aumenta, creando l’effetto “a più ritorni”.

Per l’ispezione planimetrica digitale si deve richiamare l’uso del GPR: solitamente usate per individuare singole armature all’interno delle strutture in calcestruzzo. Il radar di penetrazione a terra funziona emettendo un segnale radio ad alta frequenza.

L’utilizzo di queste tecnologie permette di estrapolare numerose e preziose informazioni architettoniche, indispensabili non solo dal punto di vista del patrimonio culturale, ma anche per costruire strumenti più operativi, mirati alla gestione del patrimonio.

È sotto gli occhi di tutti che la società ha assistito a una vera e propria rivoluzione del mondo come lo conoscevano. Le nuove tecnologie dell’era digitale sono diventate accessibili alla nostra vita quotidiana con benefici riconosciuti; quest’ondata di novità ha interessato anche il mondo delle costruzioni, in maniera tardiva nel nostro paese, ma che ha visto l’espressione più perfetta nel BiM (Building information modeling).

Un’evoluzione che ha coinvolto anche l’oggetto della rappresentazione digitale 3D dell’esistente. Un percorso che, nel tempo, ha cambiato obiettivi, prospettive e finalità. Se gli obiettivi iniziali del laser scanning e della fotogrammetria erano quelli di raffigurare con estrema accuratezza gli edifici, oggi ci troviamo a dare più importanza alla documentazione informativa che abbiamo rispetto a quel determinato bene; un database intelligente che ci permetta di produrre analisi e mantenere nel tempo l’integrità del manufatto.

Il BIM, in questo senso, oltre a essere una risposta alla recente domanda di multidisciplinarietà, essenziale nella gestione del ciclo di vita degli edifici, è un collante tra quelle che sono le caratteristiche tangibili e intangibili di un bene e si colloca in continuità con la recente tecnologia dell’informazione e della comunicazione.
Si traduce così in “n” dimensioni: 3D (modello), 4D (modello con tempo), 5D (modello con costo), 6D (modello energetico) e 7D (manutenzione e ciclo vita dell’edificio).
Da semplice contenitore di informazioni 3D il modello diventa un “deposito” per la gestione delle conoscenze, derivate da tutte le informazioni generate dai professionisti coinvolti nella realizzazione dell’edificio.

Tuttavia, nonostante i passi avanti, il potenziale del BIM deve ancora essere pienamente realizzato a causa di funzionalità, problemi di interoperabilità.
L’uso del BIM nelle operazioni e nella manutenzione degli edifici esistenti ad oggi è molto limitato, ma è indubbio che questo metodo incoraggia le progettazioni, le costruzioni e i rilievi con operazioni basate su un’unica versione della “verità”, dove i dati sono coerenti e non ridondanti.
In sostanza, il BIM implica la costruzione di un “twin” digitale, prototipo del modello reale.
Affinché il BIM possa acquisire, ad oggi, maggior successo ha bisogno di: un linguaggio comune, una piattaforma per comunicare questo linguaggio e una disponibilità degli attori a mettersi in gioco a cambiare il metodo di lavoro.

Il BIM è più di un semplice CAD 3D, è un processo e un modo di lavorare supportato da tecnologie digitali per migliorare l’efficienza dell’infrastruttura per tutto il suo ciclo di vita. Per garantire che il BIM sia implementato in modo efficace, l’industria delle costruzioni dovrà allontanarsi da un certo retaggio di cultura del lavoro, abbracciando l’approccio alla collaborazione. Passaggio cruciale per i professionisti del mondo delle costruzioni è capire cosa significa un approccio BIM, cioè cosa fare e cosa non fare.
È, quindi, essenziale che qualsiasi tipologia di progetto pilota, casi studio, laboratori siano ampiamente pubblicizzati e valorizzati per condividere esperienze derivate dal “fare”, testimonianze utili che permettono di migliorare, da più punti di vista, pratiche lavorative complesse per rispondere alle domande che ci pone l’edilizia nel 2019.