La ricerca si inserisce nell'ambito dell'Information Technology con particolare riguardo all'uso delle tecnologie digitali e delle metodologie di elaborazione dei dati per l'elaborazione di modelli conoscitivi del patrimonio edilizio esistente. L'innovazione tecnologia ha determinato una diffusione nel campo della 3D shape acquisizione dell'uso di metodologie di rilievo digitale basate su scanner laser (TLS) e fotogrammetria aerea (SAPR). Si ravvisano tuttavia problematiche nei processi di ottimizzazione automatica o semi- automatica del dato acquisito rappresentato dalla cosiddetta nuvola di punti. Parallelamente si stanno sperimentando protocolli di post-processing in relazione allo sviluppo delle nuove modalità di modellazione 3D di tipo parametrico che sono alla base del Building Information Modeling (BIM) soprattutto se applicati all'esistente (HBIM). Da questo punto di vista si ritiene che per un consistente numero di edifici anche di pregio architettonico questo nuovo approccio alla modellazione tridimensionale possa risultare particolarmente efficace. Particolarmente interessanti sono i numerosi edifici, pubblici e non, costruiti tra gli anni '20 e '50 del `900, del cosiddetto periodo razionalista. Questi edifici sono stati spesso realizzati con caratteristiche formali e costruttive tali da poter essere ben tradotte in un sistema informato in grado di ottimizzare i processi di salvaguardia, manutenzione e gestione.
Caso studio di particolare valore storico-architettonico è il Palazzo degli Uffici dell'Esposizione Universale di Roma, progettato dall'ing. Gaetano Minnucci, primo edificio realizzato in occasione dei lavori di costruzione dell'EUR42.
Obiettivo principale della ricerca è pertanto l¿ottimizzazione dei processi di interazione ed integrazione dei diversi modelli digitali come presupposto fondamentale per una diffusione capillare delle tecnologie digitali applicate alla conoscenza, salvaguardia e gestione del patrimonio edilizio esistente.
Nell'ultimo decennio si registrano numerosi studi riguardanti l'applicazione dei processi BIM al costruito storico. Un ulteriore incentivo ad approfondire questi studi è rappresentato dalle recenti disposizioni di legge (DM 570/2017 in attuazione del D.Lgs. 50/2016) che ne regolamentano la progressiva introduzione negli appalti pubblici e la definitiva obbligatorietà entro il 2025 per importi inferiori al milione di euro. Nonostante la strada tracciata, persistono ancora forti perplessità nei confronti di vantaggi, automatismi e risultati attesi nell¿ambito dell'Heritage BIM.
I processi HBIM si fondano su un ambizioso obiettivo per cui la costruzione di un modello informato dovrebbe contenere la totalità delle informazioni inerenti un manufatto, dagli aspetti geometrico-costruttivi a quelli storico-critici. Tali modelli dovrebbero pertanto costituire un database unitario ma allo stesso tempo eterogeneo, al fine di fornire all'amministrazione uno strumento operativo sia per la documentazione ma soprattutto per il monitoraggio e la manutenzione degli edifici. La fase preliminare conoscitiva delle fonti storiche e di indagine diretta delle caratteristiche geometriche, metriche e materiche dei manufatti comporta inevitabilmente un accrescimento di interoperabilità e conseguentemente maggiori difficoltà inerenti la modellazione e l'informazione dei modelli stessi. Pratica divenuta ormai ordinaria nel campo dei processi di modellazione di edifici storici è dunque quella di mettere a sistema tutta una serie di oggetti tridimensionali organizzati in librerie più o meno parametriche, a seconda del grado di sovrapposizione e aderenza che si voglia ottenere con i dati di rilievo da acquisizione massiva (TLS e SAPR), e associare a tali oggetti geometrici le relative informazioni a valle del processo conoscitivo.
Non trascurabile in questo processo il ruolo dell'innovazione tecnico-costruttiva dell'ultimo secolo che ha determinato anche una maggiore segmentazione del processo edilizio sia in fase progettuale che realizzativa. Ciò ha determinato una maggiore specializzazione delle figure professionali in diversa misura coinvolte nel processo edilizio che in qualche misura si rispecchia in maniera non sempre positiva nei processi HBIM. Di fatti, maggiormente nella rappresentazione di edifici storici che non nel caso di nuove progettazioni, viene messo in campo un processo di frammentazione delle abilità dei vari operatori in funzione delle diverse discipline e materie di competenza, i quali dunque tendono a lavorare secondo una modalità sequenziale o quantomeno isolazionistica, unendo i propri sforzi e i relativi modelli soltanto a fase di modellazione ultimata. Tale approccio non soltanto va incontro a inevitabili problematiche legate alle interferenze tra le varie discipline e le varie geometrie, ma soprattutto contraddice e vanifica la logica BIM la cui innovazione risiede proprio nella condivisione simultanea del lavoro, in un'ottica di interdisciplinarietà e di propagazione istantanea a cascata delle modifiche su tutto il modello.
La ricerca si pone dunque come obiettivo quello di sovvertire la tendenza alla frammentarietà e alla sequenzialità del lavoro in favore di un processo che sia quanto più condiviso e univoco possibile attraverso un continuo gioco di feedback simultanei. E' infatti dimostrato che a parità di fattori e attori coinvolti nel processo di conoscenza, la metodologia che prevede uno sviluppo condiviso "circolare" tramite il susseguirsi di ipotesi configurative e simulazioni applicative giunge prima al risultato atteso rispetto ad un flusso di lavoro lineare che procede per passaggi consecutivi. In quest'ottica, l'impostazione di un unico set di regole e impostazioni che precedono la fase vera e propria di elaborazione del modello, messo a disposizione di tutte le figure operanti, pone le basi per un lavoro che sia interoperabile a tutti gli effetti. Essendo tali regole frutto delle analisi conoscitive condotte a monte, si intende definire un template che non soltanto ponga le basi della modellazione e organizzi il lavoro tra le diverse discipline e figure operative, ma costituisca esso stesso una sorta di modello preliminare. Tale proto-modello contestualizza il modello vero e proprio all'interno di uno spazio digitale informato allo stesso modo in cui è possibile inquadrare un edificio in una determinata epoca storica caratterizzata da determinate innovazioni tecnologiche e culturali, nello specifico quelle che hanno segnato la profonda modificazione del processo edilizio avvenuta nella prima metà del `900 durante il periodo razionalista.