Tecnologie LiDAR e HBIM : una proposta applicata al Castello del Valentino = LiDAR and HBIM technologies : a proposed approach applied to the Castle of Valentino

Davide Leoni

Tecnologie LiDAR e HBIM : una proposta applicata al Castello del Valentino = LiDAR and HBIM technologies : a proposed approach applied to the Castle of Valentino.

Rel. Antonia Teresa Spano'. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, 2016

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Abstract:	INTRODUZIONE Le soluzioni oggi rese disponibili nel campo della tecnologia offrono, per le discipline della moderna Geomatica, molteplici possibilità ed opportunità per la documentazione del patrimonio dei Beni Culturali. Tale patrimonio necessita di essere conservato e valorizzato, al fine di poterlo trasmettere integro alle generazioni future. La prerogativa essenziale per la conservazione di questo patrimonio è la sua conoscenza, sia dal punto di vista storico, sia che per quanto concerne le caratteristiche di geometria e forma. La Geomatica fornisce un supporto a queste attività, non solo dal punto di vista dell'acquisizione delle informazioni, ma anche per quanto riguarda la rappresentazione degli oggetti stessi. La ricerca condotta è applicata su un singolo caso studio, con particolare riguardo al rilievo della Sala delle Colonne, ambiente interno del Castello del Valentino. Il quale, essendo parte delle residenze sabaude recentemente inserite nella lista UNESCO del patrimonio dell'umanità, è naturalmente oggetto di interesse e attenzione per la sua conservazione. Data la complessità dell'oggetto preso in esame, sono state adottate le tecniche di rilievo oggi più idonee e all'avanguardia nel campo della documentazione dei Beni Culturali. Va sottolineato che le operazioni di rilievo non possono essere ricondotte a metodi e tecniche standardizzate, ogni singolo caso presenta le sue peculiarità e specificità, che per questo lo rendono unico ed irripetibile. La struttura della tesi segue le classiche fasi del processo che, a partire dal rilievo eseguito con tecnologia LiDAR, porta alla restituzione di un modello tridimensionale dal quale è possibile ricavare informazioni specifiche sullo stato di fatto del bene. Per la rappresentazione dei dati raccolti in fase di rilievo è stato utilizzato un approccio integrato e multidisciplinare, che ha previsto la collaborazione della metodologia Building Information Modeling (BIM), affiancata alle classiche discipline della Geomatica. Oggi, grazie alle potenzialità offerte dallo sviluppo dei software di modellazione, sono disponibili nuovi metodi di archiviazione, analisi e gestione delle informazioni, che hanno trovato nel modello tridimensionale un naturale supporto. Da queste premesse scaturisce l’interesse di questo lavoro di tesi, indagare le potenzialità della modellazione BIM applicata al rilievo con tecnologia LiDAR, eseguito su manufatti esistenti e tutelati. Il lavoro ha previsto la ricostruzione virtuale dell'ambiente interno del Castello, utilizzando la tecnologia BIM, che nel suo utilizzo canonico, permette di gestire l'intero processo edilizio, dalla progettazione architettonica, all'intera gestione del cantiere fino ad arrivare alla rappresentazione stessa del manufatto, ma in questo specifico caso il modello tridimensionale è stato corredato da informazioni del rilievo e riguardanti la storia e l'evoluzione dell'edificio. Essendo questo un campo di indagine sperimentale, è stato necessario adottare dei compromessi nella modellazione degli elementi delle Sala, utilizzando tecniche e metodi differenti. Come verrà illustrato meglio nei seguenti capitoli, l'ambito di studio specifico di questo settore è chiamato Historic Building Information Modeling (HBIM), poiché esso mira ad offrire capacità descrittive e di gestione delle informazioni che caratterizzano all'architettura storica.
Relatori:	Antonia Teresa Spano'
Tipo di pubblicazione:	A stampa
Soggetti:	A Architettura > AP Rilievo architettonico D Disegno industriale e arti applicate > DI Grafica digitale
Corso di laurea:	Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città
Classe di laurea:	NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici:	NON SPECIFICATO
URI:	http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4613
Capitoli:	INDICE INTRODUZIONE 1 Cenni sul piano di manutenzione e conservazione programmata 1.1 Manutenzione e conservazione 1.1.1 La conservazione programmata: un nuovo approccio per il patrimonio storico architettonico 1.2 Piano di manutenzione 1.3 Piano di conservazione 2 Metodologie di rilievo per la documentazione dei beni culturali 2.1 II sistema GPS 2.2 La tecnologia LiDAR 2.3 II rilievo fotogrammetrico 3 Building Information Modeling 3.1 Approccio Building Information Modeling 3.1.1 Interoperabilità 3.1.2 BuildingSMART e lo standard IFC 3.1.3 The Level of Development (LoD) 3.2 Storia ed evoluzione del BIM 3.3 Diffusione del BIM in diversi Paesi 3.4 Historic Building Information Modeling 4 Storia Castello del Valentino 5 II rilievo della Sala Colonne 5.1 Rete di inquadramento 5.2 Rilievo Laser 5.2.1 Rilievo celerimetrico dei punti di controllo con stazione totale 6 Modellazione digitale parametrica 6.1 Autodesk Revit 6.1.1 Famiglie di Sistema 6.1.2 Famiglie Caricabili 6.1.3 Famiglie Locali 6.2 Plug-in Scan to BIM 6.3 Modellazione caso studio Sala delle Colonne 6.3.1 Caricare le nuvole di punti in Revit 6.3.2 Pavimentazione 6.3.3 Componenti verticali: le murature 6.3.4 Lesene e apparato decorativo 6.3.5 Serramenti e porte 6.3.6 Colonne 6.3.7 Modellazione di elementi complessi: le volte a crociera 6.3.8 Collegamento modello del nucleo di primo impianto del Castello. 6.4 Estrazione delle informazioni dal modello 3D 6.4.1 Fasi storiche 6.4.2 Definizione dei Locali NOTE CONCLUSIVE ELABORATI GRAFICI BIBLIOGRAFIA
Bibliografia:	BIBLIOGRAFIA Capitolo 1 CRAVANZOLA GIADA, VINARDI MARIA GRAZIA, Palazzo Ottolenghi ad Asti: la conservazione programmata ed i piani di manutenzione, Tesi di Laurea, Torino, febbraio 2010. DELLA TORRE STEFANO, La conservazione programmata del patrimonio storico architettonico: linee guida per il piano di manutenzione e il consuntivo scientifico, Milano, Guerini, 2003. LEE REGINALD, Manutenzione edilizia programmata : strategie, strumenti e procedure, Milano, Hoepli, 1993, pp.5-13. MARSOCCI LORENZO, Il programma di manutenzione, Roma, DEI, 2000. PAVAN ALBERTO, RE CECCONI FULVIO, MALTESE SEBASTIANO, La manutenzione programmata degli edifici, Politecnico di Milano. Sitografia: http://consiglio.basilicata.it Capitolo 2 BARTOLUCCI DANIELE, Principi di laser scanning 3D: hardware, metodologie applicative, Palermo, Dario Flaccovio Editore, 2009. BITELLI GABRIELE, “Moderne tecniche e strumentazioni per il rilievo dei beni culturali”, Relazione invitata 6a Conferenza Nazionale ASITA. Atti 6a Conferenza Nazionale ASITA, IX-XXIV, Perugia, 2002. CHIABRANDO FILIBERTO, DONADIO ELISABETTA, SAMMARTANO GIULIA, SPANÒ ANTONIA, La tecnologia laser scanning per la valutazione statica delle strutture storiche, in Atti della XIX Conferenza Nazionale ASITA Conferenza Nazionale ASITA 2015, Lecco 29 Settembre -1 Ottobre 2015, pp 9; pp. 253-261. CHIABRANDO FILIBERTO, DONADIO ELISABETTA, SAMMARTANO GIULIA, SPANÒ ANTONIA, Reality based modeling training. Photomodelling and LiDAR techniques for thè St. Uberto Church in Venaria Reale, in Disegno & Città Disegno & Città, Torino, 17-19 Settembre 2015. CHIABRANDO FILIBERTO, SPANÒ ANTONIA, I sistemi laser scanning nei progetti e percorsi formativi d’Architettura, in Bollettino della società italiana di fotogrammetria e topografia sifet, 2012, pp. 20, pp. 65-84. CINA ALBERTO, Dal GPS al GNSS (Global Navigation Satellite System): per la Geomatica, Torino, CELID, 2014. CLINI PAOLO, Il rilievo dell'architettura : tecniche, metodi ed esperienze, Firenze, Alinea, 2008. DAPOSTOLI, ROBERTO, GIAMPAOLO, FRANCESCO, Il rilievo degli edifici: per il ripristino, il restauro, la conservazione, l’ampliamento, Santarcangelo di Romagna (RN), Maggioli Editore, 2011. PELOSO DANIELA, “Tecniche laser scanner per il rilievo dei beni culturali”, in Archeologia e Calcolatori, voi 16, 2005. PIGATO CLAUDIO, Quadrante laboratorio di Topografia e Fotogrammetria, Milano, Poseidonla, 2004. ROGGERO MARCO, dispense Laboratorio di geomatica per la modellazione dell'architettura, Torino, 2014. SPANÒ ANTONIA TERESA, dispense Workshop "Fotogrammetria digitale e scansioni 3d per il rilievo di beni culturali", Politecnico di Torino, 2014. TERZAGO MATTEO, SPANÒ ANTONIA TERESA, INVERNIZZI STEFANO, Rilievo e scansione laser e valutazioni statiche delle rovine dell'acquedotto romano di Susa, Tesi di Laurea, Torino, luglio 2014. Sitografia: http://www.unisky.it/ http://web.poliba.it/ Capitolo 3 ARONA ALESSANDRO, “Italia in ritardo sul modello Bim”, in II Sole 24 ore, 04 marzo 2015. BIM FORUM, Level of Development Specification, 30 Ottobre 2015. EASTMAN C., TEICHOLZ P., SACKS R., LISTON K., BIM Handbook. A guide to Building Infomation Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers, and Contractors, Jonn Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2008. FIORDALISI MILA, “Progettazione 3D: arriva il «RetroBim» ed è boom di riqualificazioni per gli edifici storici”, in II Sole 24 ore, 16 luglio 2015. GARAGNANI SIMONE, “Building Information Modeling semantico e rilievi ad alta risoluzione di siti appartenenti al Patrimonio Culturale”, in DISEGNARECON, 01 novembre 2011. MALTESE SEBASTIANO, “BIM: tutti sanno cos’è, ma quanti lo usano? il risultato del sondaggio del Politecnico di Milano”, 06 maggio 2014. M. MURPHY, et al., Historic Building Information Modeling - adding intelligence to laser and image based surveys of European classical Architecture. ISPRS J. Photogram. Remote Sensing (2013). NATIONAL INSTITUTE OF BUILDING SCIENCE, United States. National Building Information Modeling Standard. Version 1 - Part 1: Overwiew, Principles, and Methodologies. OREN D.,et al., Survey turned into HBIM: the restoration and the work involved concerning the basilica di Collemaggio after the earthquake (l’Aquila), ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume 11-5, 2014 ISPRS Technical Commission V Symposium, 23 - 25 June 2014, Riva del Garda, Italy OSELLO ANNA, Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri ed architetti, Torino, Dario Flaccovio Editore, 2012. http://www.ingenioweb.it http://www-3.unipv.it http://www.buildingsmart.org http://www.ingegneri.cc http://www.ilsole24ore.com http://disegnarecon.unibo.it http://www.ediliziaeterritorio.ilsole24ore.com https://www.researchgate.net https://bimforum.org http://www.isprs-ann-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net Capitolo 4 BERNARDI MARZIANO, Il castello del Valentino, Torino, SIP, 1949. COSTANZA ROGGERO, SCOTTI AURORA, Il Castello del Valentino, Torino, Politecnico di Torino, 1994. COSTANZA ROGGERO BARDELLI, et al., Il Valentino: sintesi storica e metodologia per il progetto, Torino, Celid, 1986. CUNEO CRISTINA, RABELLINO FIORELLA La fabbrica del Valentino tra cinquecento e seicento, in Atti e rassegna tecnica, n. XLVI, 1992, pp. 261-270. Sitografia: http://castellodelvalentino.polito.it http://frigo.polito.it Capitolo 5 BARTOLUCCI DANIELE, Principi di laser scanning 3D: hardware, metodologie applicative, Palermo, Dario Flaccovio Editore, 2009. CHIABRANDO FILIBERTO, DONADIO ELISABETTA, SAMMARTANO GIULIA, SPANÒ ANTONIA, La tecnologia laser scanning per la valutazione statica delle strutture storiche, in Atti della XIX Conferenza Nazionale ASITA Conferenza Nazionale ASITA 2015, Lecco 29 Settembre - 1 Ottobre 2015, pp 9; pp. 253-261. CHIABRANDO FILIBERTO, DONADIO ELISABETTA, SAMMARTANO GIULIA, SPANÒ ANTONIA, Reality based modeling training. Photomodelling and LiDAR techniques for the St. Uberto Church in Venaria Reale, in Disegno & Città Disegno & Città, Torino, 17-19 Settembre 2015. Chiabrando Filiberto, Spanò Antonia, I sistemi laser scanning nei progetti e percorsi formativi d'Architettura, in Bollettino della società italiana di fotogrammetria e topografia sifet, 2012, pp. 20, pp. 65-84. CROSILLA FABIO, La tecnica del laser scanning : teoria ed applicazione, Udine, CISM, 2003. SPANÒ ANTONIA TERESA, dispense Workshop "Fotogrammetria digitale e scansioni 3d per il rilievo di beni culturali", Torino, 2014. Spanò Antonia Teresa, Report del rilievo metrico integrato dei fronti architettonici nord e sud del castello del Valentino, della cancellata, della pavimentazione del cortile d'onore e della zona aulica del primo impianto cinquecentesco del Castello, 2010, pp.1-61. P. BASTONERÒ, E. DONADIO, F. CHIABRANDO, A. SPANÒ, Fusion of 3D models derived from TLS and image-based techniques for CH enhanced documentation, in ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci Copernicus GmbH ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci, Riva del Garda, 25 June 2014, pp 8; pp. 73-80. Sitografia: http://www.faro.com CAPPOCHIN SIMONE, Recupero edilizio e restauro: sei casi di utilizzo del sistema Building Information Modeling per la progettazione di interventi su edifici da ristrutturare e di valore storico, Milano, Il Sole 24 Ore, 2010. POZZOLI SIMONE, MARCO BONAZZA, Autodesk Revit architecture 2014 : guida alla progettazione BIM, Milano, Tecniche Nuove, 2013. RAINERI PAOLO, SPANÒ ANTONIA TERESA, CHIABRANDO FILIBERTO, L'approccio BIM (Building Information Modeling) per la documentazione dell'architettura storica : una proposta applicativa al Castello del Valentino, tesi di Laurea, Torino, febbraio 2015. Sitografia: http://www.progettarearchitettura.it

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