Digitalizzare in modo economicamente vantaggioso l'architettura storica

315 scansioni laser, 160 GB di dati di nuvole di punti e 280 ore di modellazione: come VDE ha creato per l’Università di Zurigo una base digitale di riferimento per la pianificazione della ristrutturazione e la documentazione a lungo termine di un simbolo storico.

Quando oggi si parla di BIM, gemelli digitali e scansione laser, molti pensano innanzitutto a nuove costruzioni o a moderni edifici adibiti a uffici. Eppure sono proprio gli edifici storici a trarre particolare vantaggio da un rilevamento digitale preciso dello stato attuale. Abbiamo avuto l’opportunità di realizzare uno dei nostri progetti più interessanti in questo ambito per l’Università di Zurigo.

Un edificio ricco di storia
L’edificio principale dell’Università di Zurigo è stato costruito tra il 1909 e il 1914 su progetto del rinomato architetto Karl Moser. Ancora oggi è uno degli edifici universitari più famosi della Svizzera e caratterizza in modo significativo il panorama urbano di Zurigo. In vista di un intervento di ristrutturazione pianificato e ai fini della documentazione a lungo termine per la tutela dei beni culturali, era necessario rilevare digitalmente l’atrio, compresa una parte dell’area d’ingresso, ed elaborarlo come modello 3D preciso dello stato attuale. Già durante la prima visita è apparso chiaro che non si trattava di un normale progetto di rilevamento. L’architettura monumentale, le decorazioni storiche e le imponenti sculture all’interno rendono l’edificio un luogo davvero speciale.

Perché l’Università di Zurigo ha scelto VDE
Per il progetto sono stati valutati diversi fornitori. Determinante per l’assegnazione dell’incarico a VDE è stata la nostra esperienza nei rilievi complessi, nonché la nostra specializzazione in modelli edilizi dettagliati e che tengono conto delle deformazioni. Già in precedenza avevamo avuto l’opportunità di realizzare diversi progetti per l’Ufficio Edilizia e per il Cantone di Zurigo. Queste esperienze hanno creato un clima di fiducia e hanno dimostrato che siamo in grado di digitalizzare in modo economico e preciso anche edifici storici particolarmente impegnativi.

315 posizioni di scansione in un solo sabato
Il rilevamento ha potuto essere effettuato esclusivamente al di fuori dei normali orari di attività dell’università. Durante i periodi di lezione, infatti, nell’edificio regna un’intensa attività, il che avrebbe reso quasi impossibile un’acquisizione completa dei dati. Per questo motivo, l’intero rilevamento è stato effettuato in un solo fine settimana.

Dati salienti del progetto
• Oggetto: Università di Zurigo, edificio principale
• Ubicazione: Rämistrasse 71, Zurigo
• Anno di costruzione: 1914
• Area del progetto: atrio e parte dell’area d’ingresso
• Superficie modellata: 4’655 m²
• 315 posizioni di scansione
• 2 topografi in loco
• 2 scanner laser RIEGL VZ-400i
• 1 giorno di rilevamento
• 18 ore di rilevamento
• Circa 160 GB di dati di nuvola di punti
• Precisione: ± 2 cm
• Modellazione che tiene conto delle deformazioni

Nel giro di un solo giorno è stata realizzata una mappatura digitale completa dell’area di progetto. Senza la moderna scansione laser 3D, una documentazione di questa qualità e completezza sarebbe stata difficilmente realizzabile.

La vera sfida è iniziata solo dopo il rilevamento
Spesso si pensa che l’acquisizione dei dati sia la parte più difficile di un progetto. Nel caso dell’Università di Zurigo, però, è stato diverso. La sfida maggiore risiedeva nella modellazione. L’atrio storico presenta numerosi dettagli architettonici, decorazioni, targhe e sculture. Complessivamente, è stato necessario integrare nel modello digitale, nel modo più fedele possibile all’originale, tra i 10 e i 20 elementi rilevanti dal punto di vista storico-artistico. L’approccio classico sarebbe stato quello di rimodellare tutti i dettagli come geometria CAD. Dal punto di vista tecnico sarebbe stato possibile, ma economicamente poco sensato. È proprio qui che si è posta la domanda cruciale: come digitalizzare un edificio storico nel modo più fedele possibile all’originale, senza che l’impegno e i costi aumentino a dismisura?

Il BIM incontra la tecnologia mesh
Dopo una prima analisi della nuvola di punti, il nostro team ha optato per un approccio ibrido. Tutti gli elementi costruttivi rilevanti ai fini della progettazione, quali pareti, solai, pilastri e altri elementi dell’edificio, sono stati modellati con precisione in ArchiCAD. Le sculture storiche, le placche e le decorazioni, invece, sono state importate direttamente dalla nuvola di punti come oggetti mesh.

Questa scelta ha comportato diversi vantaggi:

Massima precisione
I dettagli storici sono stati riprodotti quasi alla scala 1:1 rispetto alla realtà.

Realizzazione economica
Una modellazione CAD completa di tutte le decorazioni avrebbe aumentato enormemente il carico di lavoro.

Elaborazione più rapida
La tecnologia mesh ha ridotto notevolmente il carico di lavoro di modellazione.

Rappresentazione autentica
Anziché un’interpretazione semplificata, è stata creata una riproduzione digitale molto fedele all’originale. Proprio questo aspetto ha reso il progetto particolarmente entusiasmante per me personalmente. Avevamo già utilizzato approcci simili in progetti di minore entità. Ma per la prima volta abbiamo potuto applicare questo metodo a un edificio così famoso e architettonicamente significativo. L’imponente cortile interno con le sue figure storiche ha dimostrato in modo eclatante il potenziale insito nella combinazione di BIM e tecnologia mesh.

280 ore di lavoro di modellazione
Una volta completato il rilevamento, è iniziata la fase di elaborazione vera e propria. Quattro modellatori esperti hanno lavorato complessivamente per circa 280 ore alla creazione del modello digitale dello stato attuale.

Il risultato è stato: • 2’708 elementi modellati • Modello 3D di riferimento georeferenziato • Conforme agli standard di disegno per la conservazione dei monumenti • Modello ArchiCAD 28 • Consegna in formato PLN e PLA

Il modello finito riproduce lo stato attuale tenendo conto delle deformazioni e costituisce una base affidabile per i futuri lavori di progettazione e risanamento.

Più di un semplice modello BIM
Per il committente è stato realizzato ben più di un semplice modello 3D. Oltre al supporto immediato alla progettazione del risanamento, l’Università di Zurigo ha ricevuto contemporaneamente una documentazione digitale a lungo termine del patrimonio storico. Proprio nel caso degli edifici sottoposti a tutela monumentale, questo aspetto sta acquisendo sempre maggiore importanza. Gli edifici subiscono cambiamenti nel corso dei decenni. Una documentazione digitale precisa contribuisce a preservare in modo duraturo le strutture storiche e a renderle accessibili alle generazioni future.

Cosa abbiamo imparato da questo progetto
Il progetto ci ha dimostrato ancora una volta che la soluzione migliore non è sempre quella più complessa. Soprattutto nella conservazione dei monumenti, non si tratta di modellare ogni dettaglio nel modo più complicato possibile. È fondamentale trovare il giusto equilibrio tra precisione, economicità e utilità effettiva per il committente. La combinazione di scansione laser, modellazione BIM e tecnologia mesh ha permesso proprio di raggiungere questo equilibrio.

** Il risultato parla da sé**
Il progetto è stato portato a termine con successo e ha soddisfatto tutti i requisiti relativi alla pianificazione del restauro e alla documentazione per la tutela dei beni culturali. Siamo particolarmente lieti che la proficua collaborazione non si sia conclusa con questo progetto. Successivamente, VDE ha potuto realizzare ulteriori progetti per l’Università di Zurigo. Per noi questa è la più bella conferma del nostro lavoro: quando da un incarico impegnativo nasce una partnership a lungo termine.

State pianificando un progetto di conservazione dei beni culturali o di ristrutturazione?
VDE supporta architetti, progettisti, conservatori dei beni culturali e committenti nel rilevamento digitale dello stato attuale degli edifici storici. I nostri servizi comprendono: • Scansione laser 3D • Rilevamento edilizio • Scan-to-BIM • Modelli ArchiCAD e Revit • Documentazione per la tutela dei beni culturali • Elaborazione di nuvole di punti • Gemelli digitali • Piante di rilevamento 2D e 3D

Desiderate digitalizzare l’architettura storica in modo preciso ed economico? Allora non esitate a contattarci.