L’impiego del BIM negli interventi di recupero del patrimonio esistente, è una disciplina relativamente recente e ancora in fase di perfezionamento ma indubbiamente che offre delle grandi potenzialità. Il dibattito internazionale sull’utilizzo del BIM non si sta focalizzando esclusivamente su progetti di nuova realizzazione, ma anche su quei modelli digitali capaci di fornire informazioni sulla stratigafia di un manufatto esistente. Ciò può avvenire in tre o anche quattro dimensioni, se si considera la fase di manutenzione e di interventi di restauro.
In un paese come l’Italia, ricco di edifici dall’altissimo valore storico, architettonico e monumentale, questa branca della modellazione parametrica si dimostra una valida alternativa ai tradizionali metodi di rappresentazione digitale, permettendo di creare un modello 3D contenente tutte le informazioni relative al manufatto, utili per il suo restauro, nonchè per la sua gestione e manutenzione, similmente a quanto avviene per gli edifici di nuova realizzazione.
Il principio alla base dell’HBIM riguarda la creazione di un modello 3D che sia in grado di rappresentare il più fedelmente possibile un edificio esistente. L’attenzione viene traslata dal modello tipicamente geometrico alla creazione di un database tridimensionale olistico che raccolga e integri una serie di informazioni eterogenee provenienti da ambiti pluridisciplinari.
Aspetto indispensabile per la definizione di tali copie digitali di architetture riguarda lo sfruttamento di metodi avanzati di rilievo no-contact, tra i quali il laser scanner e la fotogrammetria. Questi strumenti non invasivi, infatti, perfezionano i dati acquisiti e documento no lo stato di un edificio, fornendo informazioni grafiche e metriche di elevata precisione, ma al contempo richiedono un certo livello di competenza nel trattamento dei dati acquisiti.
La scelta del caso studio, individuato in Villa Almerico Capra, per l’applicazione dei principi delle H-BIM è dovuta a molteplici fattori. Innanzitutto l’edificio oltre ad essere una delle ville più iconiche ed imitate di Palladio fa parte del patrimonio dell’Unesco dal 1994. L’architetto rinascimentale è noto per aver scritto il trattato I Quattro Libri dell’Architettura (Venezia 1570), un’opera illustrata dove riporta i progetti delle sue architetture basate su proporzioni armoniche e sull’uso del linguaggio degli ordini classici, precisamente descritti e affrontati in tutte le loro caratteristiche compositive.
È noto come il linguaggio impiegato dall’architetto stesso per progettare e comporre i suoi edifici dalle funzioni più disparate – sacro, abitativo (villa e palazzo), di rappresentanza pubblica – sia costante tra le sue opere. Il linguaggio palladiano degli ordini architettonici è infatti impiegato per definire composizioni diverse, i cui caratteri decorativi sono ripetuti e variano talvolta in dimensione mantenendo le medesime proporzioni per adattarsi all’esigenza
specifica dell’edificio. Tale aspetto risulta essere particolarmente interessante in campo parametrico e per la suddivisione semantica delle componenti, nonché un esercizio applicativo di modellazione per famiglie nidificate che consente di estendere l’impiego di colonne, architravi e modanature di vario genere a molteplici modelli di architetture palladiane.
La costruzione tridimensionale del modello di villa Almerico Capra ha avuto alla base una ricerca storico-archivistica che ha portato ad una conoscenza totale della genesi dell’edificio e del suo sviluppo nel tempo.
A partire dai risultati documentali ottenuti è stato possibile il modello solido tridimensionale e stabilire con certezza la paternità di ogni scelta e stesura progettuale. La ricostruzione è avvenuta con un apposito programma di modellazione, che impone una conoscenza totale dell’edificato e, laddove sono state trovate informazioni incerte, si è cercato un riscontro fotografico per comprendere la fattura di ogni singola porzione dell’edificio.Per avviare il lavoro di modellazione in Revit, si è proceduto in prima istanza a predisporre i disegni in pulito di piante, prospetti e sezioni in ambiente Autocad ridisegnando i disegni originali della villa palladiana. Questo processo ha permesso di definire e perfezionare i riferimenti metrici e di fare delle considerazioni sull’impiego delle proporzioni sia in planimetria che in alzato.
Grazie ai disegni bidimensionali corretti, si è proceduto ad inserirli all’interno del software Revit scegliendo la vista di pavimento per il collocamento della pianta e le viste Sud per il prospetto ed Est per la sezione a metà dell’edificio. Tra i parametri di importazione si è mantenuta la scala in metri e non quella automatica in quanto sono stati registrati degli errori dimensionali rispetto a quella di default.
Una volta descritto il perimetro dell’edificio ed associati i piani sui quali le murature hanno inizio e fine, si possono generare i pavimenti sui livelli corrispondenti e le scale che collegano tali solai orizzontali. Sia scale che solai sono generati descrivendo parametricamente le loro caratteristiche; questa peculiarità dei programmi BIM impone la conoscenza innanzitutto strutturale degli elementi che compongono un corpo di fabbrica, e di una buona praticità con la costruzione dei dettagli architettonici. Ultimati i muri
e i solai si può procedere con l’inserimento di porte e finestre come indicato nelle planimetrie. Per la creazione dei vuoti nella muratura per porte e finestre (ad una e due ante) sono stati sfruttati i modelli esistenti adattandoli alle esigenze dimensionali dello stato di fatto.
Aspetto di primario interesse di questa ricerca, ha riguardato la definizione come famiglie parametriche di elementi decorativi classico-rinascimentali che caratterizzano la villa.
Il primo approccio alla modellazione parametrica HBIM è stato applicato per la realizzazione della famiglia di modanature timpanate che inquadrano porte e finestre precedentemente già inserite. Le geometrie sono state definite utilizzando i comandi di
estrusione lungo un percorso per la definizione dei profili e delle mensole, mentre per le volute laterali decorate è stata utilizzata l’estrusione semplice. Per la creazione di questi elementi, il programma Revit mette a disposizione livelli e linee di riferimento, nonché quote vincolabili per il mantenimento delle proporzioni.
La modellazione parametrica supera la tradizionale rappresentazione dimostrandosi una valida ed interessante opportunità per il campo del restauro, della gestione e della rappresentazione dell’architettura storica.