HBIM approach to implement the historical and constructive knowledge. The case of the Real Colegiata of San Isidoro (León, Spain)

  1. Santoni, Arianna 1
  2. Martín-Talaverano, Rafael 2
  3. Quattrini, Ramona 1
  4. Murillo-Fragero, José Ignacio 3
  1. 1 Polytechnic University of Marche
  2. 2 Polytechnic University of Madrid
  3. 3 Urbe pro Orbe Patrimonio Cultural, S.L.
Revista:
Virtual Archaeology Review

ISSN: 1989-9947

Año de publicación: 2021

Volumen: 12

Número: 24

Páginas: 49-65

Tipo: Artículo

DOI: 10.4995/VAR.2021.13661 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Otras publicaciones en: Virtual Archaeology Review

Resumen

El desarrollo del modelado de información de edificios históricos (HBIM) se ha centrado, entre otros aspectos, en la adaptación de la metodología BIM a las características específicas de la arquitectura histórica, en el aumento de la precisión geométrica y en el enriquecimiento de los datos relacionados con el modelo. En referencia al primer aspecto, podemos destacar que los edificios históricos se caracterizan por ser el producto de una secuencia de transformaciones que tienen lugar a lo largo de su historia, de modo que no pueden concebirse como objetos unitarios creados en un momento determinado, sino que incorporan una secuencia temporal que forma parte de su esencia evolutiva. Por otro lado, a diferencia de las edificaciones actuales, la arquitectura histórica emplea técnicas y materiales constructivos distintos con características y patología diferentes. En esta línea, el presente trabajo tiene como objetivo proponer un nuevo método de trabajo que permita incorporar la secuencia temporal y las características constructivas de los edificios históricos, centrándose en el caso de la Real Colegiata de San Isidoro, en León (España). Para ello, se han analizado y comparado varias estrategias de modelado, atendiendo fundamentalmente a los resultados obtenidos y al tiempo empleado en cada una de ellas. Posteriormente, el modelo se ha dividido en varias partes, teniendo en cuenta las características constructivas y la estratificación temporal y, de este modo, tanto la base de datos como la información implementada se han organizado en base a estos aspectos esenciales del edificio histórico. Finalmente, con la intención de permitir un uso avanzado y más eficiente de la información, se ha creado un sistema de consultas personalizadas con Dynamo, lo que permite la búsqueda basada en criterios combinados y la identificación y visualización de los elementos resultantes, lo cual podrá ser útil para las labores de investigación y de conservación.

Información de financiación

This research has been developed within the framework of the CampusWorld programme of the Università Politecnica delle Marche (Italy). The research is also partially framed in CIVITAS, Strategic research project of UNIVPM. The authors would like to thank the helpful collaboration of both the staff of the Museo de San Isidoro, as well as of the Servicio de Restauración of the Dirección General de Patrimonio Cultural of the Junta de Castilla y León for providing the access and some data of the analyzed building.

Referencias bibliográficas

  • Achille, C., Fassi, F., Mandelli, A., Perfetti, L., Rechichi, F., & Teruggi, S. (2020). From a Traditional to a Digital Site: 2008–2019. The History of Milan Cathedral Survey. In B. Daniotti, M. Gianinetto, & S. Della Torre (Eds.), Digital Transformation of the Design, Construction and Management Processes of the Built Environment (pp. 331-341). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-33570-0_30
  • Adami, A., Fassi, F., Fregonese, L., & Piana, M. (2018). Image-based techniques for the survey of mosaics in the St Mark’s Basilica in Venice. Virtual Archaeology Review, 9(19), 1-20, https://doi.org/10.4995/var.2018.9087
  • Aparicio Resco, P., & Figueiredo, C. (2017). El grado de evidencia histórico-arqueológica de las reconstrucciones virtuales: Hacia una escala de representación gráfica - The level of historical-archaeological evidence of virtual reconstructions: Towards a scale of graphical representation. Otras Arqueologías, 1. https://doi.org/10.23914/otarq.v0i1.96
  • Apollonio, F. I., Gaiani, M., & Sun, Z. (2016). A Reality Integrated BIM for Architectural Heritage Conservation. Handbook of Research on Emerging Technologies for Architectural and Archaeological Heritage (pp. 31-65). IGI Global, Hershey. https://doi.org/10.4018/978-1-5225-0675-1.ch002
  • Banfi, F. (2017). BIM orientation: Grades of generation and information for different type of analysis and management process. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-2/W5, 57–64. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W5-57-2017
  • Banfi, F., Brumana, R., & Stanga, C. (2019). Extended reality and informative models for the architectural heritage: from scan-to-BIM process to virtual and augmented reality. Virtual Archaeology Review, 10(21), 14-30. https://doi.org/10.4995/var.2019.11923
  • Biagini, C., Capone, P., Donato, V., & Facchini, N. (2016). Towards the BIM implementation for historical building restoration sites. Automation in Construction, 71, 74–86. https://doi.org/10.1016/J.AUTCON.2016.03.003
  • Bruno, N., & Roncella, R. (2019). HBIM for conservation: A new proposal for information modeling. Remote Sensing, 11(15). https://doi.org/10.3390/rs11151751
  • Brusaporci, S., Ruggeri, G., Maiezza, P., & Tata, A. (2018). AHBIM per l’analisi stratigrafica dell’architettura storica. Restauro Archeologico, 26(1), 112-131. https://doi.org/10.13128/RA-23463
  • Caballero, L. (2010). Experiencia metodológica en Arqueología de la Arquitectura de un grupo de investigación. Instituto de Historia. CSIC. Madrid. In C. Martín Morales & E. De Vega (Eds.), Arqueología aplicada al estudio e intervención de edificios históricos. Últimas tendencias metodológicas, (pp. 103–120). Madrid: Ministerio de Cultura.
  • Castellano-Román, M., & Pinto-Puerto, F. (2019). Dimensions and Levels of Knowledge in Heritage Building Information Modelling, HBIM: The model of the Charterhouse of Jerez (Cádiz, Spain). Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage, 14, e00110. https://doi.org/10.1016/j.daach.2019.e00110
  • Felicetti, A., Murano, F., Ronzino, P., & Niccolucci, F. (2015). CIDOC CRM and epigraphy: A hermeneutic challenge. CEUR Workshop Proceedings, 1656, (pp. 55–68). CEUR-WS.
  • Gargaro, S., Giudice, M. Del, & Ruffino, P. A. (2019). Towards a multi-functional HBIM model. SCIRES-IT - SCIentific RESearch and Information Technology, 8(2), 49–58. https://doi.org/10.2423/I22394303V8N2P49
  • Iso Committee. (2019). UNI EN ISO 19650-1:2019 Organization and digitization of information about buildings and civil engineering works, including building information modelling (BIM) — Information management using building information modelling.
  • Lerma, J. L., Navarro, S., Cabrelles, M., & Villaverde, V. (2010). Terrestrial laser scanning and close range photogrammetry for 3D archaeological documentation: the Upper Palaeolithic Cave of Parpalló as a case study. Journal of Archaeological Science, 37(3), 499–507. https://doi.org/10.1016/j.jas.2009.10.011
  • Lo Turco, M., Calvano, M., & Giovannini, E. C. (2019). DATA MODELING for MUSEUM COLLECTIONS. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42(2/W9), 433–440. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W9-433-2019
  • López, F. J., Lerones, P. M., Llamas, J., Gómez-García-Bermejo, J., & Zalama, E. (2018). A review of heritage building information modeling (H-BIM). Multimodal Technologies and Interaction, 2(2), 21. https://doi.org/10.3390/mti2020021
  • Macher, H., Landes, T., & Grussenmeyer, P. (2017). From point clouds to building information models: 3D semi-automatic reconstruction of indoors of existing buildings. Applied Sciences, 7(10), 1030. https://doi.org/10.3390/app7101030
  • Maietti, F., Di Giulio, R., Medici, M., Ferrari, F., Piaia, E., & Brunoro, S. (2019). Accessing and Understanding Heritage Buildings through ICT. The INCEPTION Methodology Applied to the Istituto degli Innocenti. International Journal of Architectural Heritage, 1–10. https://doi.org/10.1080/15583058.2019.1683780
  • Malinverni, E. S., Pierdicca, R., Paolanti, M., Martini, M., Morbidoni, C., Matrone, F., & Lingua, A. (2019). Deep learning for semantic segmentation of 3D point cloud. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-2/W15, 735–742. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W15-735-2019
  • Marchetti, A., Redi, F., Savini, F., Trizio, I., & Giannangeli, A. (2017). La chiesa di San Cipriano a Castelvecchio Calvisio (AQ) nella Baronia di Carapelle: documentazione speditiva e analisi stratigrafica 3D del manufatto. Archeologia Dell’Architettura», XXII, 2017, 239–253.
  • Martín-Talaverano, R., Murillo-Fragero, J. I., & Utrero-Agudo, M. (2021). Reflexiones y criterios relativos a la creación de modelos BIM de edificios históricos. Arqueología de la Arquitectura, 18.
  • Murphy, M., McGovern, E., & Pavia, S. (2009). Historic building information modelling (HBIM). Structural Survey, 27(4), 311–327. https://doi.org/10.4018/978-1-4666-8379-2.ch007
  • Nespeca, R. (2018). Towards a 3D digital model for management and fruition of Ducal Palace at Urbino. An integrated survey with mobile mapping. SCIRES-IT - SCIentific RESearch and Information Technology, 8(2), 1–14. https://doi.org/10.2423/I22394303V8N2P1
  • Paris, L., & Wahbeh, W. (2016). Survey and representation of the parametric geometries in HBIM Rilievo e rappresentazione delle geometrie parametriche per l ’HBIM. DISEGNARECON, 9(16).
  • Quattrini, R., Malinverni, E. S., Clini, P., Nespeca, R., & Orlietti, E. (2015). From TLS to HBIM. High quality semantically-aware 3D modeling of complex architecture. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XL-5/W4, 367–374. https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XL-5-W4-367-2015
  • Quattrini, R., Pierdicca, R., & Morbidoni, C. (2017). Knowledge-based data enrichment for HBIM: Exploring high-quality models using the semantic-web. Journal of Cultural Heritage, 28, 129-139. https://doi.org/10.1016/j.culher.2017.05.004
  • Quattrini, R., Pierdicca, R., Morbidoni, C., & Malinverni, E. S. (2017). Conservation-oriented HBIM. The bimexplorer web tool. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42(5W1). https://doi.org/10.5194/isprs-Archives-XLII-5-W1-275-2017
  • Santagati, C., & Lo Turco, M. (2016). From structure from motion to historical building information modeling: populating a semantic-aware library of architectural elements. Journal of Electronic Imaging, 26(1), 011007. https://doi.org/10.1117/1.JEI.26.1.011007
  • Simeone, D., Cursi, S., & Acierno, M. (2019). BIM semantic-enrichment for built heritage representation. Automation in Construction, 97, 122–137. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.11.004
  • Simeone, D., Cursi, S., Toldo, I., & Carrara, G. (2014). B ( H ) IM - Built Heritage Information Modelling. Extending BIM approach to historical and archaeological heritage representation. ECAADe, 1, (pp.613–622).
  • Tomalini, A., & Lo Turco, M. (2019). Parametric heritage. The digital reconstruction of P.L. Nervi’s Palazzo del Lavoro in the 3Dmodelling age. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42(2/W15), 1149–1155. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W15-1149-2019
  • Uni Committee. (2017). UNI 11337-5:2017 Titolo : Edilizia e opere di ingegneria civile – Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni – Parte 5: Flussi informativi nei processi digitalizzati (pp. 1–24).
  • Utrero-Agudo, M. A., & Murillo-Fragero, J. I. (2017). Arqueología de la Basílilca de San Isidoro de León. In M. A. Utrero Agudo, E. Álvarez Areces, J. M. Baltuille Martín, & J. I. Murillo Fragero (Eds.), La Real Colegiata de San Isidoro de León. Diez siglos de construcción y reconstrucción en piedra (pp. 25–166). Madrid: Instituto Geológico y Minero de España.
  • Utrero-Agudo, M. A., Murillo-Fragero, J. I., & Martín-Talaverano, R. (2016). Virtual models for archaeological research and 2.0 dissemination: The early medieval church of San Cebrián de Mazote (Spain). SCIRES-IT - SCIentific RESearch and Information Technology, 6(2), 93–108. https://doi.org/10.2423/I22394303V6N2P93
  • Utrero-Agudo, M., & Murillo-Fragero, J. I. (2014). San Isidoro de León. Construcción y reconstrucción de una basílica románica. Arqueologia de La Arquitectura, 11. https://doi.org/10.3989/arq.arqt.2014.011
  • Volk, R., Stengel, J., & Schultmann, F. (2014). Building Information Modeling (BIM) for existing buildings—Literature review and future needs. Automation in Construction, 38, 109–127. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.10.023