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Gestione del patrimonio storico architettonico con metodologia HBIM : il caso studio del Sacro Monte di Varallo

Coniglione, Francesco

Gestione del patrimonio storico architettonico con metodologia HBIM : il caso studio del Sacro Monte di Varallo.

Rel. Anna Osello, Andrea Maria Lingua, Marco Zerbinati. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, 2017

Abstract:

L'innovazione tecnologica degli ultimi anni che ha investito il settore dell'architettura, dell'ingegneria e delle costruzioni ha permesso di sviluppare e sperimentare nuove metodologie riguardo alla gestione del patrimonio storico architettonico esistente. All'interno dell'elaborato verranno trattate le metodologie innovative di rilievo quali fotogrammetria aerea tramite UAV (Unmanned Aerial Vehicle), terrestre e tecnica laser scanner ai fini della modellazione BIM.

Tali metodologie sono state applicate a due cappelle del Sacro Monte di Varallo, un complesso devozionale del XV secolo.

L'obiettivo di questa ricerca è legato alla realizzazione, attraverso l'utilizzo di strumenti informatici, di un database ai fini della manutenzione programmata.

The recent technological innovation that invested architecture, engineering and construction fields allowed to develop and experiment new methodologies about the management of the existing architectural historical heritage.

Within this thesis will be discussed the innovative survey methodologies, like terrestrial or aerial photogrammetry with UAV (Unmanned Aerial Vehicle) and laser scanner technique for BIM modeling.

Those methodologies have been applied to two chapels of Sacro Monte of Varallo, a devotional complex of the 15th century.

The purpose of this research is linked to the realization, through the use of IT tools, of a database for the scheduled maintenance.

Relatori: Anna Osello, Andrea Maria Lingua, Marco Zerbinati
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: A Architettura > AP Rilievo architettonico
R Restauro > RA Restauro Artchitettonico
T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TC Protezione degli edifici
U Urbanistica > UD GIS
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/6296
Capitoli:

ABSTRACT

INTRODUZIONE

CAPITOLO 1:1 SACRI MONTI

1.1 II SISTEMA DEI SACRI MONTI PREALPINI

1.2 II SACRO MONTE DI VARALLO

1.2.1 CENNI STORICI

1.2.2 GESTIONE E MANUTENZIONE

Manutenzione straordinaria e ordinaria dei tetti

Manutenzione ordinaria dell'interno delle cappelle

Monitoraggio e studio dell'azione dell'umidità

Manutenzione della vegetazione

1.2.3 II CASO STUDIO

Cappella 1

Cappella 16

CAPITOLO 2: TECNICHE E METODOLOGIE PER IL RILIEVO DEI BENI ARCHITETTONICI .

2.1 CARATTERISTICHE DEL RILEVAMENTO

2.2 LE TECNICHE DI RILEVAMENTO

2.2.1 RILIEVO TOPOGRAFICO

2.2.2 FOTOGRAMMETRIA

La Camera

UAV

2.2.3 LA TECNICA LIDAR TERRESTRE

A triangolazione

A misura diretta

CAPITOLO 3: L'ACQUISIZIONE DEI DATI

3.1 LA PIANIFICAZIONE DEL RILIEVO

Cappella 1

Cappella 16

3.2 LA COSTRUZIONE DELLA RETE TOPOGRAFICA

3.3 ACQUISIZIONE FOTOGRAMMETRICA

3.3.1 ACQUISIZIONE DA TERRA

3.3.2 ACQUISIZIONE DA UAV

3.4 ACQUISIZIONE TRAMITE LASER SCANNER

CAPITOLO 4: L'ELABORAZIONE DEI DATI

4.1 LA COMPENSAZIONE DELLA RETE

4.2 L'ELABORAZIONE DEI DATI FOTOGRAMMETRICI

4.2.1 II SOFTWARE AGISOFT PHOTOSCAN

4.2.2 LA METODOLOGIA DI ELABORAZIONE

Selezione e classificazione dei fotogrammi

Importazione e caricamento dei dati

Georeferenziazione dei fotogrammi

Realizzazione nuvola densa

Costruzione mesh e applicazione texture

Esportazione risultati e nuvola di punti

4.3 LA REALIZZAZIONE DEL MODELLO DIGITALE DI SUPERFICIE (DSM)

4.3.1 IL SOFTWARE ENVI LlDAR

4.3.2 LA METODOLOGIA DI ELABORAZIONE

Importazione nuvola di punti

Impostazione dei parametri

Esportazione del modello

L'ELABORAZIONE DELLE SCANSIONI LASER SCANNER

4.4.1 IL SOFTWARE FARO SCENE

4.4.2 LA METODOLOGIA DI ELABORAZIONE

Importazione e caricamento dei dati

Collocazione preliminare delle scansioni

Registrazione dei marker

Georeferenziazione e collocazione delle scansioni

Verifica delle tensioni dei target

Colorazione delle scansioni

Esportazione della nuvola di punti

CAPITOLO 5: GESTIONE DELLE NUVOLE DI PUNTI

5.1 FILTRAGGIO E PULITURA DELLE NUVOLE DI PUNTI

5.1.1 IL SOFTWARE 3DRESHAPER

5.1.2 LA METODOLOGIA DI LAVORO

L'importazione delle nuvole di punti

Il filtraggio

Il taglio e la pulitura

L'esportazione

5.2 UNIONE DELLE NUVOLE DI PUNTI

5.2.1 II SOFTWARE CLOUDCOMPARE

5.2.2 LA METODOLOGIA DI LAVORO

L'importazione e l'unione delle nuvole di punti

La creazione e l'esportazione delle sottoregioni

PREPARAZIONE DELLE NUVOLE DI PUNTI ALLA MODELLAZIONE

5.3.1 II SOFTWARE RECAP 360

5.3.2 LA METODOLOGIA DI LAVORO

L'importazione delle sottoregioni

L'esportazione delle sottoregioni

CAPITOLO 6: LA MODELLAZIONE HBIM

6.1 INTRODUZIONE ALLA METODOLOGIA BIM

6.2 L'INTEROPERABILITÀ

6.3 II BIM APPLICATO AL PATRIMONIO ARCHITETTONICO: L'HBIM

6.4 II SOFTWARE AUTODESK REVIT

6.4.1 LA GESTIONE DEI MODELLI PER IL SACRO MONTE DI VARALLO

6.4.2 II MODELLO FEDERATO

6.4.3 IMPORTAZIONE E GEOREFERENZIAZIONE GLOBALE DELLE NUVOLE DI PUNTI

6.4.4 INSERIMENTO DI UN NUOVO MODELLO ALL'INTERNO DEL MODELLO FEDERATO

6.4.5 MODELLAZIONE DEL CASO STUDIO: CAPPELLA 1 E CAPPELLA 16

Il software PointSense

La modellazione delle coperture e della volta con il software Rhinoceros

Modellazione degli elementi architettonici

Realizzazione del terreno

Analisi della facciata della Cappella 1

Confronto tra nuvola di punti e modello BIM

6.5 I LOD

Level of Development

La norma italiana UNI 11337:2017

ILOD proposti al Sacro Monte di Varallo

CAPITOLO 7: LA GESTIONE DEL DATABASE

7.1 LA MANUTENZIONE PROGRAMMATA

7.2 II DATABASE

7.2.1 LA GESTIONE DEI DATABASE ESISTENTI

7.2.2 ESPORTAZIONE DEI DATABASE DA AUTODESK REVIT

7.2.3 II PLUG-IN REVIT DB LINK

7.2.4 GESTIONE DEI DATABASE SU SQL SERVER

7.2.5 II SOFTWARE MICROSOFT ACCESS

Le relazioni

Le query

Le maschere di consultazione

CONCLUSIONI

BIBLIOGRAFIA

ALLEGATI

Bibliografia:

• ALESSI, G., Libro dei Misteri, Arnaldo Forni Editore, Bologna, 1974.

• AMMINISTRAZIONE VESCOVILE DEL SACRO MONTE DI VARALLO, II Sacro Monte di Varallo. Raccolta storica dei testi delle cappelle del Sacro Monte di Varallo, Vercelli, 2016.

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• CANNAROZZO, R.; CUCCHIARINI, L.; MESCHIERI, W., Misure, rilievo, progetto, Zanichelli, Bologna, 2012.

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• OSELLO, A., Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri e architetti, Dario Flaccovio Editore, Torino, 2012.

• PAVAN, A.; Re CECCONI, F.; MALTESE, S. (A CURA Dì), La manutenzione programmata degli edifici, Politecnico di Milano, 2010.

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• SCARZELLA, P.; ZERBINATTI, M., Recupero e conservazione dell'edilizia storica, Alinea editrice, Firenze, 2009.

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• SOCIETÀ VALSESIANA DI CULTURA, de Valle Sicida, Tipolitografia di Borgosesia, Borgosesia, 2016.

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ARTICOLI

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• BITELLI, G., Moderne tecniche e strumentazioni per il rilievo dei beni culturali, in "Atti 6a Conferenza Nazionale ASITA", (2002).

• CHIABRANDO, F.; LINGUA, A.; MASCHIO, P.; RINAUDO, F.; SPANÒ, A., Mezzi aerei non convenzionali a volo autonomo per il rilievo fotogrammetrico in ambito archeologico, in "Una giornata informale per i 70 anni del Prof. Carlo Monti, 3 maggio 2012", (2012).

• GASPAROLI, P., La manutenzione preventiva e programmata del patrimonio storico tutelato come prima forma di valorizzazione, in "TECHNE", n.3, (2012), pp. 148-157.

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• GUIDI, G.; REMONDINO, F.; RUSSO, M., Principali tecniche e strumenti per il rilievo tridimensionale in ambito archeologico, in "Archeologia e Calcolatori", n.22, (2011).

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• https://archiviolagomaggiorevaresotto.blogspot.it

• https://knowledge.autodesk.com

• https://users.dimi.uniud.it/

• https://www.rhino3d.com/

TESI

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• VALENTINA ALENA GIRELLI, Tecniche digitali per il rilievo, la modellazione tridimensionale e la rappresentazione nel campo dei beni culturali, Tesi di dottorato, Università di Bologna, 2007.

• DAVIDE LEONI, Tecnologie LiDAR e HBIM: una proposta applicativa al Castello del Valentino, Tesi di Laurea Magistrale, Politecnico di Torino, 2016.

• FRANCESCA MATRONE, Rilevamento metrico 3D e modellazione HBIM per la manutenzione programmata del patrimonio architettonico. Il caso studio del Sacro Monte di Varallo, Tesi di Specializzazione, Politecnico di Torino, 2016.

• SALVATORE SANNA, Rilievo metrico e modellazione BIM per alcuni edifici del Sacro Monte di Varallo Sesia, Tesi di Laurea Magistrale, Politecnico di Torino, 2017.

• VALERIA UFFREDI, Metodologie innovative di rilievo e modellazione BIM applicati a beni culturali. Realizzazione di un database per la manutenzione programmata, Tesi di Laurea Magistrale, Politecnico di Torino, 2015.

MANUALI

• 3DReshaper

• CloudCompare

• Database –

• LibreOffice Base

• PointSense for Revit 18.0.

• Scene

NORMATIVE

• G202-2013, Level of Development Specification, For Building Information Models.

• PAS 1192-2:2013, Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling.

• UNI 11337-4:2017, Evoluzione e sviluppo informativo di modelli, elaborati ed oggetti.

DISPENSE CORSI

• ALBERTO PAVAN, Digitalizzazione del settore costruzioni: UNI 11337:2017 Dal BIM alla piattaforma di filiera.

• BOGHETTO, M., Introduzione a SQL Server.

• CARMELO RICCARDO FICHERA, Rilievo e rappresentazione del territorio Introduzione all'utilizzo di Access 2010, Politecnico di Torino

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