Politecnico di Torino (logo)

Somano, Maurizio

Dalla nuvola di punti al BIM : sperimentazioni sull'anfiteatro romano di Pollenzo.

Rel. Filiberto Chiabrando, Antonia Teresa Spanò. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, 2015

Questa è la versione più aggiornata di questo documento.

Abstract:

INTRODUZIONE

Nella tesi qui trattata sono state sperimentate innovative tecniche di rilievo e modalità di rappresentazione al fine di contribuire nella divulgazione di beni di carattere storico. Il percorso che ha portato alla stesura del presente documento è iniziato nel primo trimestre del 2015 a Pollenzo, una frazione del comune di Bra sita nella provincia di Cuneo, famosa per un patrimonio storico e culturale di grande rilievo lasciato in primis dagli antichi romani e dopo dalla famiglia Savoia.

Questo studio è stato effettuato mettendo in relazione diverse tecniche di rilievo, terrestri e aeree, col fine di ottenere un unico modello tridimensionale di tipo BIM basato sulla scienza della geomatica. Disciplina composta dai molteplici utilizzi e che si occupa di fornire un enorme supporto nella gestione del territorio, acquisendo, interpretando e divulgando informazioni riferite in un determinato sistema di riferimento. Le applicazioni di questa materia sono molto attuali, si pensi ai disastri ambientali sempre più frequenti che caratterizzano il panorama mondiale, inondazioni, terremoti e smottamenti; l’applicazione di queste avanzate tecniche di rilievo permette di ridurre al minino i rischi di accertamento da parte dell’uomo tramite l’utilizzo di tecniche di rilievo indirette. Altro campo nel quale c’è grande impiego della geomatica è invece lo studio e la documentazione di beni mobili o immobili di carattere storico-culturale. Data la considerevole quantità di informazioni che queste discipline consentono di estrapolare, si possono ottenere accurate riproduzioni del bene permettendone un’immediata divulgazione, contestualizzazione e una verifica delle criticità strutturali e non solo. Tema molto attuale nel nostro paese in quanto ci si trova davanti un patrimonio storico di prim’ordine dove siamo tenuti a una costante manutenzione e condivisione contribuendo alla tutela del territorio, del patrimonio architettonico e dei beni ambientali.

In passato, ho avuto l’occasione di cimentarmi con questo tipo di metodologia durante alcuni scavi archeologici ad Aquileia, un comune sito nella provincia di Udine ricco di storia ed è soprattutto dopo questa esperienza che ho deciso di approfondire questo ramo dell’architettura.

Il caso studio preso in esame è una porzione dell’anfiteatro costruito nella seconda metà del I sec. d.C. dai romani a Pollentia. Sulle sue rovine, a partire dalla fine del settecento, è stato edificato un borgo di case rustiche e, grazie a queste, oggi rimane ben visibile il tipico andamento ellittico dell'anfiteatro. Entrando inoltre nelle cantine, è stato possibile apprezzarne i resti delle stratigrafie delle murature che lo componevano.

Un bene di difficile rilievo e comprensione tramite le tradizionali tecniche e per questo si è deciso di appoggiarsi alla geomatica. Le metodologie utilizzate nella realizzazione degli elaborati che verranno proposti successivamente sono qui di seguito elencate:

- GPS (Global Positioning System) e Total Station

- Fotogrammetria Laser Scanner e UAV (Unmanned aerial vehicle) o droni

- BIM (Building Information Modeling)

Queste sono state descritte nel capitolo 2, Metodologie e tecniche utilizzate, nel quale oltre a una spiegazione della loro nascita ed evoluzione, vengono delineati gli strumenti, il loro utilizzo e le loro caratteristiche tecniche. L’obiettivo del presente studio sarà quindi rilevare e ottenere una fedele ricostruzione digitale del bene architettonico, partendo dall’utilizzo di UAV o droni, per l’acquisizione di immagini aeree; laser scanner per ottenere per mezzo di onde elettromagnetiche il costruito da terra; strumentazione GPS per la georeferenziazione del materiale rilevato e infine software BIM per la rappresentazione, gestione e divulgazione.

Nel primo capitolo è stata invece presa in esame la storia di Pollenzo affrontando le tematiche che portarono in primis i romani a stabilire la scelta del sito e la sua urbanizzazione, fino ad arrivare ai giorni nostri. Nel terzo capitolo verranno infine analizzati e commentati gli elaborati ottenuti, verificandone l’effettiva correttezza e il grado di comprensione.

Relatori: Filiberto Chiabrando, Antonia Teresa Spanò
Soggetti: A Architettura > AP Rilievo architettonico
S Scienze e Scienze Applicate > SD Computer software
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4465
Capitoli:

Sommario

Introduzione

1. Pollenzo

1.1. Introduzione

1.2. La Storia del borgo

1.2.1. Epoca romana

1.2.2. Epoca medievale

1.2.3. Epoca sabauda

1.3. La città “romana”

1.3.1. Introduzione

1.3.2. Il teatro

1.3.3. L’anfiteatro

1.3.4. La rete idrica

1.3.5. La necropoli

1.3.6. Turriglio

1.4. La città “sabauda”

1.4.1. Introduzione

1.4.1. L’Agenzia

1.4.1. La cascina Albertina

1.4.1. Il Castello

1.4.1. La Chiesa San Vittore

1.4.2. Il Parco del Castello

1.4.3. La piazza Carlo Alberto ora Vittorio Emanuele II

1.4.4. Il Ponte sul fiume Tanaro

1.4.5. Il Torrione

1.5. Cartografia storica

1.6. Cartografia contemporanea

2. Metodologie e tecniche utilizzate

2.1. Introduzione

2.2. GPS (Global Positioning System)

2.2.1. Definizione e informazioni di base

2.2.2. Sistema RTK

2.2.3. GPS Leica Geosystem 1200

2.2.4. Stazione totale Leica TCR 805

2.3. Fotogrammetria

2.3.1. Definizioni e informazioni di base

2.3.2. La fotogrammetria digitale

2.3.3. Iter e strumenti della fotogrammetria digitale

2.3.4. Fotogrammetria aerea

2.4. UAV - Aeromobili a pilotaggio remoto

2.4.1. Definizione e informazioni di base

2.4.2. Classificazione

2.4.3. Applicazioni

2.4.4. Normativa

2.4.5. Gli UAV in campo fotogrammetrico

2.4.6. 'UAV Ebee SenseFly

2.5. Laser scan

2.5.1. Definizione e informazioni di base

2.5.2. Metodologia e funzionamento

2.5.3. Riflettività portata e precisione

2.5.4. Laser scanner Faro Cam2 Focus3D

2.6. Modellazione tridimensionale

2.6.1. Nascita del disegno informatizzato

2.6.2. BIM nuove opportunità

2.6.3. Dal BIM all’HBIM.

3. Caso studio: l’anfiteatro romano di Pollenzo

3.1. Operazioni di rilievo

3.1.1. Sistemazione dei target

3.1.2. Rilievo aerofotogrammetrico

3.1.3. Inquadramento GNSS

3.1.4. Rilievo topografico con stazione totale

3.1.5. Rilievo laser scanner

3.2. Elaborazione dati fotogrammetrici

3.2.1. Operazioni svolte

3.2.2. Software utilizzati

3.3. Elaborazione nuvola di punti

3.3.1. Operazioni svolte

3.3.1. Software utilizzati

3.4. Elaborazione dati BIM

3.4.1. Operazioni svolte

3.4.1. Software utilizzati

3.5. BIM nei dispositivi portatili

4. Risultati delle elaborazioni

Conclusioni

Bibliografia

Sitografia

Indice delle figure

Indice delle tabelle

Ringraziamenti

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA

FAUSTO SACERDOTE E GRAZIA TUCCI, Sistemi a scansione per l’architettura e il territorio, Firenze, Alinea Editrice, 2007

CARLO ARGIOLAS, RICCARDO PRENZA, EMANUELA QUAQUERO, Bim 3.0 dal disegno alla simulazione: Nuovo paradigma per il progetto e la produzione edilizia, Roma, Gamgemi Editore, 2009

ETTORE MOLINARO, LIDIA BOTTO, SILVIA BRIZIO, EDOARDO MOSCA, PIER PAOLO FACCIO, Arte in Bra, Cassa di Risparmio di Bra, 1988

GIUSEPPE CARITA', Pollenzo, una città romana per una real villeggiatura romantica, L’Artistica Editrice, 2004

CIRCOLO "GRAMSCI", Celebrando Pollentia - Atti del Convegno tenuto il 14 maggio 1983 in Bra, Collana della Biblioteca Civica di Bra, 1989 POLLENZO "Da contea a frazione lungo un millennio" di Daniela Brussino e Baldassarre Molino (Associazione Turistica Pro Loco "La Torre" Pollenzo - 2003)

Rinaudo F.; Guamieri A.; Vettore A.; Visintini D.; Bonora V.; Tucci G.; Bini M.; Forlani G, Sistemi a scansione per l'architettura e il territorio. /. Alinea Editrice s.r.l., Firenze

ANNA OSELLO, Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri e architetti, Dario Flaccovio Editore, 2012

LUDOVICO GONELLA, DONATELLA RONCHETTA BUSSOLATI, Pollentia romana: note sull'organizzazione urbanistica e territoriale, Torino, 1980

Altri:

LEANDRO BORNAZ, L'analisi ed il trattamento dei dati laser scanner terrestri, Udine, 2004

CHIABRANDO F., SPANO A., I sistemi laser scanning nei progetti e percorsi formativi d’Architettura, BOLLETTINO DELLA SOCIETÀ ITALIANA DI FOTOGRAMMETRIA E TOPOGRAFIA, SIFET, pp. 20, 2012.

CHIABRANDO F., BONFANTI C., SPANO A. , High Accuracy Image And Range Based Acquiring For Artistic Handworks 3d-models, ISPRS, pp. 6, 2010, Vol. XXXVIII, Part 5, ISSN: 1682-1750

Proceedings of the CIPA WG 6 international workshop on scanning for cultural heritage recording September, 1-2, 2002 Corfu, Greece

SIMONE GARAGNANI, Il processo costruttivo tra rappresentazione e conoscenza: La nascita del Building Information Modeling, Università di Bologna

L. BARAZZETTI, F. BANFI, R. BRUMANA, D. ORENI, M. PREVITALI, F. RONCORONI, Hbim and augmented information: towards a wider user community of image and range-based reconstructions, ABC Department, Politecnico di Milano

Tesi di laurea

RAINERI PAOLO, L’approccio BIM ( Building Information Modeling) per la documentazione dell’architettura storica : una proposta applicativa al Castello del Valentino, rel. Antonia Spanò; correl. Filiberto Chiabrando

BALLA ELTON, Tecniche multipiattaforma per il rilievo e la modellazione 3D: il caso studio di un bene architettonico inaccessibile: "La Furnasetta" di Morano sul Po, rel. Antonia Spanò; correl. Filiberto Chiabrando, Andrea Lingua

MARCO ODELLO, Metodi e strumenti della geomatica per il monitoraggio del territorio e delle sue emergenze. La prova di Morano sul Po del Team Direct, rel. Antonia Spanò; correl. Filiberto Chiabrando, Andrea Lingua

SITOGRAFIA

www.comune.bra.cn.it

www.pollenzo.it

www.turismoinbra.it

www.archeo.piemonte.beniculturali.it

www.wikipedia.it

www.comune.bra.it

www.treccani.it

www.alessiocaggiano.it

www.online.scuola.zanichelli.it

www.geomaticaeconservazione.it

www.enac.gov.it

www.dronepoint.com

www.tuttodrone.it

www.progettarearchitettura.it

www.bimidea.it

www.buildingsmart.org

www.leica-geosystems.it

www.sensefly.com

www.faro.com

www.ibimi.it

www.bimforum.org

Modifica (riservato agli operatori) Modifica (riservato agli operatori)