DOTTORATO NAZIONALE IN HERITAGE SCIENCE

Titolo della tesi: Un protocollo per la classificazione dei danni strutturali e la valutazione della loro evoluzione: sviluppo in ambiente HBIM

L’interpretazione del quadro fessurativo e deformativo, insieme alla valutazione del relativo livello di gravità, rappresenta un passaggio fondamentale per l’analisi della stabilità degli edifici in muratura e, di conseguenza, per la conservazione del patrimonio architettonico. Il tema si inserisce pienamente nell’ambito del restauro, poiché il rilievo e l’analisi critica dei dissesti richiedono una conoscenza approfondita dell’edificio storico, delle sue caratteristiche costruttive e delle trasformazioni avvenute nel tempo, nonché del possibile impatto di tali fattori sulle forme del danno. L’Historic Building Information Modelling (HBIM) offre un valido supporto per la rappresentazione e l’interpretazione dei danni, in quanto consente la loro precisa localizzazione spaziale, l’associazione di informazioni descrittive funzionali alla classificazione e la correlazione con ulteriori fattori di rilievo. Tuttavia, la mappatura delle lesioni in ambiente HBIM resta un tema aperto a causa della mancanza di strumenti e metodologie condivise. A prescindere dai sistemi informativi, la classificazione dei danni rappresenta un ambito ancora aperto anche sotto il profilo metodologico. Nonostante la rilevanza del tema, riconosciuta anche dalla normativa di riferimento per i Beni Culturali (D.P.C.M. 9 febbraio 2011), si riscontra la carenza di protocolli standardizzati per la classificazione dei quadri fessurativi, i quali devono essere analizzati criticamente al fine di individuare il meccanismo di danno più probabile. Ciononostante, le lesioni possono essere efficacemente classificate, poiché presentano una morfologia che è ricorrente e caratteristica del cinematismo in atto, pur essendo condizionata da molteplici fattori, tra cui le caratteristiche costruttive e geometriche del singolo elemento e dell’intero organismo edilizio, nonché le trasformazioni subite nel tempo. La morfologia delle fessurazioni può essere descritta attraverso parametri specifici (direzione, variazione dell’ampiezza lungo lo sviluppo, profondità, ecc.), mentre quadri fessurativi tipici possono essere ricondotti alle diverse tipologie di cinematismo (rotazione, traslazione verticale, ecc.) o azioni (compressione, taglio, ecc.) e alle differenti categorie di elementi costruttivi. La ricerca propone un protocollo, implementato in ambiente HBIM, finalizzato alla rappresentazione informativa e all’analisi guidata del danno. Il metodo si basa sull’individuazione dei parametri descrittivi delle fessurazioni e sull’interrogazione di un database strutturato a supporto della diagnosi. Tale processo consente di astrarre il cinematismo associato al danno, sulla base delle relative caratteristiche morfologiche, e di identificare il macroelemento coinvolto, in funzione dei dati posizionali e delle fessurazioni correlate. Il database proposto fornisce, inoltre, un supporto alla diagnosi eziologica, agevolando l’individuazione delle possibili cause, mediante l’elencazione dei fattori potenzialmente implicati. La ricerca include, infine, una riflessione critica sui margini di automatizzazione del processo tramite sistemi informativi e sulle fasi che, al contrario, richiedono necessariamente il contributo interpretativo dell’esperto. Il percorso metodologico si completa con l’integrazione dei dati di monitoraggio, utili alla validazione delle ipotesi diagnostiche e alla valutazione dell’evoluzione del danno nel tempo. A tal fine, sono proposti indici sintetici che quantificano l’affidabilità del dato e la progressione del danno, fondamentali alla stima della gravità dello stesso. Il protocollo proposto è stato validato mediante l’applicazione a due casi studio, dei quali sono stati sviluppati i modelli informativi: Palazzo Pallavicino a Parma, esempio di edificio storico con quadro fessurativo tipico e ben documentato, e la Cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze, caso di eccezionale complessità e interesse per geometria, caratteristiche del danno e articolazione del sistema di monitoraggio.