Innovative systems for the redevelopment of historical buildings: BIM application

During the last years the building construction has been characterized by a deep transformation due to the use of Information Technologies that are changing the way of life, work, production and exchange information (BIM). The BIM (Building information modeling) overcomes limits of the traditional organization of the design activity, in which specialized technicians work in sequential steps to elaborate the project. Its use has increased as tool for the control and management of the architectural project for both new buildings and for the redevelopment of existing ones. This paper will present the results of a study developed on the technological, economic and procedural advantages that can be obtained from the application of BIM method for the redevelopment of historic buildings using innovative shells realized with advanced computerized technologies. The work has been organized in different phases. During the first phase, the main potentials of BIM were identified through the wide selection of commercial software applied to the redevelopment of emblematic historical buildings, then the result of this phase has been used to the experimentation of complex shapes developed for a study case in which constructive, productive and adaptive aspects of the shape have been optimized. The aim was to demonstrate how it is possible, through the definition of different parameters, optimize the shape of the envelope in order to adapt in different condition, obtaining the least number of different constructive elements, minimizing the weight of the whole structure.

Il settore delle costruzioni sta vivendo una profonda trasformazione dovuta all’impiego di Tecnologie dell’Informazione che stanno modificando il modo di vivere, di lavorare, di produrre e di scambiare informazioni (BIM). Il BIM supera alcuni limiti della tradizionale organizzazione dell’attività progettuale, fatta di passaggi sequenziali tra i professionisti dei diversi settori per la definizione dei vari aspetti del progetto. Per tale ragione, in anni recenti, è cresciuto il suo uso come strumento di controllo e gestione del progetto di architettura sia per gli edifici di nuova costruzione che per la ri-funzionalizzazione di quelli esistenti. L’articolo presenta i risultati di uno studio che si sta conducendo sui vantaggi tecnologici, economici e procedurali che si possono ottenere dall’applicazione del BIM per la ri-funzionalizzazione di edifici storici attraverso l’inserimento di involucri innovativi realizzati con tecnologie evolute informatizzate. Il lavoro è stato organizzato in tre fasi: conoscitiva, di catalogazione e sperimentale. Durante la prima fase sono state individuate le principali potenzialità del BIM attraverso la vasta scelta di piattaforme software in commercio, nella seconda si è proceduto alla catalogazione e classificazione di casi studio in cui l’uso del BIM ha contribuito alla riqualificazione di edifici storici emblematici, mentre nella terza fase è stata sviluppata la sperimentazione di forme complesse per l’ottimizzazione costruttiva e produttiva di involucri evoluti. Attraverso l’applicazione di software di calcolo dedicati sono state simulate diverse condizioni in base alle soluzioni scelte, utilizzando alcuni criteri di valutazione e calcolo delle prestazioni finalizzati all’ottimizzazione della forma-elemento costruttivo-sistema. In particolare si è voluto dimostrare come è possibile, attraverso la definizione di parametri dimensionali, ottimizzare la forma dell’involucro in modo da ottenere il minor numero possibile di elementi costruttivi. Sono state sfruttate le potenzialità del BIM attraverso l’uso di software BIM-based, partendo dalla modellazione geometrica di masse, con l’aiuto di programmi di Visual Scripting e Computational Design, passando per la gestione del modello unico, di dati e di informazioni, fino alla modellazione degli elementi in componenti gli involucri oggetti di studio.