Academic literature on the topic 'BIM nuvola punti'

La tesi di laurea verte sul progetto di restauro della residenza estiva dei Gozzadini. Lo stabile si trova nel territorio rurale di Villanova di Castenaso (BO), dove la famiglia possedeva diversi appezzamenti terrieri e poderi. Completamente isolata dal tessuto abitativo storico e recente, la villa è stata nei vari secoli rimaneggiata e arricchita dai proprietari; attualmente versa in condizioni di degrado da diversi decenni. Nonostante alla fine del secolo scorso fosse ancora parzialmente abitata, ha risentito di una mancata gestione del suo valore artistico-culturale e di un lungo abbandono. Dopo l’analisi del materiale storico-archivistico presente sul territorio del comune di Castenaso e nell’archivio Gozzadini di Bologna, si sono raccolte le testimonianze dai residenti in modo da comprendere anche le recenti vicissitudini della villa. Lo stato attuale della villa è analizzato nel dettaglio anche attraverso rilevamento fotografico e in alcune sue parti utilizzando strumentazione fotogrammetrico-digitale. L’acquisizione delle informazioni legate al rilevamento è considerata in virtù del materiale storico-archivistico-testimoniale precedentemente collezionato. Questo permette una migliore lettura delle strutture presenti, delle varie fasi di ampliamento e della progressione del degrado, oltre che delle sue cause. La documentazione creata è, inoltre, elaborata ed esaminata nello spazio virtuale del processo BIM, permettendo una migliore visione dello stato di fatto del palazzo in esame e permettendo una parametrizzazione di alcune informazioni utili per il processo di consolidamento della struttura esistente. La tesi porta, infine, all’elaborazione di considerazioni legate alle lavorazioni e agli interventi necessari per una nuovo impiego della Villa, tenendo conto del suo valore non solo per il territorio di Castenaso e della sostenibilità dell’intervento.

L'atto del rilievo rappresenta l'operazione preliminare volta alla comprensione e conoscenza approfondita di una struttura. Un rilievo tridimensionale effettuato con le moderne tecniche geomatiche della scansione laser o della fotogrammetria digitale può fornire una rappresentazione metrica completa e rigorosa dell'oggetto a partire dalle nuvole di punti generate, opportunamente gestite. Questo dato, in sé essenziale per una corretta documentazione geometrica a molteplice valenza, può essere utilizzato anche per l'applicazione di un approccio di Building Information Modeling (B.I.M.); tale metodologia, che trova oggi adozione soprattutto in sede di progettazione, può essere infatti efficacemente adottata anche per l'esistente attraverso software di B.I.M. authoring che consentono l'utilizzo di nuvole di punti come guida per una precisa modellazione. Il B.I.M. è basato su un modello condiviso contenente informazioni, e può fornire agli utenti la possibilità di arricchire costantemente il modello parametrico e di interrogarlo per svolgere simulazioni strutturali, energetiche, ecc. Attraverso il caso di studio relativo all'edificio che ospiterà in Bologna una nuova sede della catena olandese The Student Hotel, è stato possibile creare un accurato modello B.I.M. grazie alle scansioni che hanno interessato l'intera struttura. Sono stati modellati tutti gli oggetti parametrici strutturali (travi, pilastri, setti murari, solai) con precisione millimetrica, garantita dalla tipologia di rilievo, per poi essere posizionati nello spazio virtuale. Il modello è stato sfruttato per svolgere l'analisi statica della struttura all'interno dello stesso software di modellazione B.I.M. e, grazie all'interoperabilità e alla condivisione tra i diversi ambiti concorrenti alla costruzione, si può considerare come base per l'integrazione di informazioni necessarie per compiere anche la progettazione architettonica, l'integrazione di dati impiantistici, l'analisi di efficientamento energetico, ecc.

La tesi tratta la ricerca di procedure che permettano di rilevare oggetti utilizzando il maggior numero di informazioni geometriche ottenibili da una nuvola di punti densa generata da un rilievo fotogrammetrico o da TLS realizzando un modello 3D importabile in ambiente FEM. Il primo test si è eseguito su una piccola struttura, 1.2x0.5x0.2m, in modo da definire delle procedure di analisi ripetibili; la prima consente di passare dalla nuvola di punti “Cloud” all’oggetto solido “Solid” al modello agli elementi finiti “Fem” e per questo motivo è stata chiamata “metodo CSF”, mentre la seconda, che prevede di realizzare il modello della struttura con un software BIM è stata chiamata semplicemente “metodo BIM”. Una volta dimostrata la fattibilità della procedura la si è validata adottando come oggetto di studio un monumento storico di grandi dimensioni, l’Arco di Augusto di Rimini, confrontando i risultati ottenuti con quelli di altre tesi sulla medesima struttura, in particolare si è fatto riferimento a modelli FEM 2D e a modelli ottenuti da una nuvola di punti con i metodi CAD e con un software scientifico sviluppato al DICAM Cloud2FEM. Sull’arco sono state eseguite due tipi di analisi, una lineare sotto peso proprio e una modale ottenendo risultati compatibili tra i vari metodi sia dal punto di vista degli spostamenti, 0.1-0.2mm, che delle frequenze naturali ma si osserva che le frequenze naturali del modello BIM sono più simili a quelle dei modelli generati da cloud rispetto al modello CAD. Il quarto modo di vibrare invece presenta differenze maggiori. Il confronto con le frequenze naturali del modello FEM ha restituito differenze percentuali maggiori dovute alla natura 2D del modello e all’assenza della muratura limitrofa. Si sono confrontate le tensioni normali dei modelli CSF e BIM con quelle ottenute dal modello FEM ottenendo differenze inferiori a 1.28 kg/cm2 per le tensioni normali verticali e sull’ordine 10-2 kg/cm2 per quelle orizzontali.

La tesi si pone l’obiettivo di indagare i tipi e l’evoluzione stilistica e formale degli scaloni monumentali dei palazzi storici bolognesi dall’inizio del Quattrocento alla fine del Settecento. L’indagine è un contributo alla costruzione di un Atlante dell’architettura bolognese per raccogliere e organizzare la variabilità delle soluzioni esistenti per conoscerle, conservarle e valorizzarle. L’inquadramento storico ha delineato le motivazioni alla base dei mutamenti socio-culturali che trovano corrispondenza nelle trasformazioni architettoniche. L’analisi archivistico-bibliografica ha permesso di ricostruire le variazioni stilistiche e costruttive degli scaloni traendone la logica trasformativa di passaggio da tradizionale a scenografico. È stata svolta una catalogazione degli scaloni per dedurne le caratteristiche salienti sotto il profilo tipologico e formale. L’approfondimento di casi rilevanti con strumentazione laser scanner ha permesso un rilievo preciso e accurato di caratteristiche altrimenti difficilmente misurabili con tecniche tradizionali per la complessità architettonica. La costruzione di un modello basato su nuvole di punti è la partenza per la creazione, secondo l’approccio H-BIM, di un database tridimensionale che permetta di veicolare una varietà di informazioni riguardanti l’oggetto d’indagine. L’integrazione tra modello fisico e informativo offre infinite potenzialità per interventi di conservazione e valorizzazione del bene culturale. L’archiviazione di una copia digitale, estensibile e aggiornabile, permette il monitoraggio quantitativo e qualitativo degli effetti di degrado a fini conservativi, confrontando lo stato di fatto con uno pregresso. La valorizzazione del bene culturale avviene con la consultazione anche da remoto con possibilità di visite virtuali configurabili dall’utente. Con la realtà aumentata, si può anche sovrapporre a una visita fisica informazioni allegate al modello virtuale con un approfondimento completo e immediato.

Questo lavoro di tesi propone lo studio, tramite i metodi della modellazione digitale e del rilievo, della Rocca medievale di Reggiolo, in provincia di Reggio Emilia. Dopo un’analisi dettagliata dello stato dell’arte, con lo studio dei testi di riferimento per le discipline coinvolte nel lavoro (rilievo fotogrammetrico e mediante laser scanning terrestre, modellazione parametrica BIM e rappresentazione digitale di beni artistici e monumentali), si è svolto il rilievo digitale ad alta risoluzione. L’acquisizione informativa geometrica dello stato attuale del monumento è stata realizzata tramite strumenti attivi e passivi, oltre che mediante consultazione di elaborati grafici tradizionali. La parte più corposa riguarda l’elaborazione successiva delle informazioni, raccolte in modelli progettati per ospitare contenuti, non sola geometrici ma anche materici. Le nuvole di punti raccolte e registrate con il rilievo sono state rielaborate parametricamente per giungere alla produzione di astrazioni architettoniche digitali dalle proprietà semantiche (BIM-fitting), aggregate secondo regole specifiche per valutare come proporzione e grammatica siano state interpretate nella realizzazione dell’opera. Anche le difformità con i disegni originali sono state considerate nel raggiungimento dell’obiettivo finale: la costruzione di un modello conoscitivo regolato da parametri e integrato da informazioni pertinenti lo stato di conservazione del monumento. Il modello finale, ma prima ancora il processo metodologico seguito per generarlo, possono garantire una documentazione completa e analitica delle condizioni nelle quali si trova l’edificio storico, anche in funzione di future operazioni di restauro, recupero, manutenzione o salvaguardia. Il lavoro di tesi, si inserisce nell’ambito della ricerca applicativa che riguarda l’adozione di criteri di Building Information Modeling e restituzione digitale degli edifici, storico-monumentali, indagandone potenzialità e limiti attuali.