LA RISTRUTTURAZIONE DI PALAZZO ROCCABONELLA - The renovation of Roccabonella palace
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Maggio May 2021 LA RISTRUTTURAZIONE DI PALAZZO ROCCABONELLA DAL RILIEVO LASER SCANNER AL MODELLO BIM INTEGRATO The renovation of Roccabonella palace From laser scanner survey to integrated bim model
2 PALAZZO ROCCABONELLA LA RISTRUTTURAZIONE DI PALAZZO ROCCABONELLA DAL RILIEVO LASER SCANNER AL MODELLO BIM INTEGRATO The renovation of Roccabonella palace From laser scanner survey to integrated bim model 1. LA STORIA HISTORY 4 2. IL PROGETTO ABOUT THE PROJECT 6 3. RILEVAZIONE METRICA DELL’EDIFICIO BUILDING METRIC SURVEY 8 Rilievo topografico Topographic survey 8 Rilievo Laser Scanner 3D 3D Laser Scanner Survey 8 Unione e ottimizzazione del dato di rilievo 10 Union and optimisation of the survey data 4. LA RESTITUZIONE DEL RILIEVO RESTITUTION OF THE SURVEY 12 Restituzione della nuvola di punti Point cloud return 12 Restituzione dello stato di fatto Restitution of the actual state 14 Confronto rilievo con stato di progetto 14 Comparison of the survey with the project status 5. LA MODELLAZIONE BIM BIM MODELLING 16 Impostazione dei modelli Setting up models 16 Impostazione dei livelli di riferimento Setting Reference Levels 18 Assegnazione delle WBS Assigning WBSs 20 Utilizzo di Dynamo Using Dynamo 20 6. LA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA ARCHITECTURAL DESIGN 24 Criteri di progettazione Design criteria 24 Verifica dei requisiti normativi Checking regulatory requirements 24 Codifica degli elementi Coding of elements 24 7. LA PROGETTAZIONE IMPIANTI SYSTEM DESIGN 26 Criteri di progettazione Design criteria 26 Impianti meccanici Mechanical system 28 Impianti elettrici Electrical system 28 8. IL BIM 5D – LA COMPUTAZIONE INTEGRATA INTEGRATED COMPUTATION 30 Criteri generali General Criteria 30 Applicazione alla modellazione Application to Modelling 32 Finiture Finishing 34 Controsoffitti, pareti e contropareti in cartongesso 34 Plasterboard ceilings, walls and counter walls
4 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 5 1 La storia History Lo straordinario “Palazzo Roccabonella”, situato nel centro storico di Padova lungo via S. Francesco, a due passi dalle principali piazze cittadin, risale - secondo le stime - alla fine del ‘400. È considerato uno dei più preziosi e suggestivi edifici del patrimonio architettonico padovano. In origine fu la residenza del medico e filosofo veneziano Pietro Roccabonella, mentre dalla chiusura del primo ventennio del ‘500 fino alla fine del secolo fu dimora di Antonio da Passano, per poi essere ceduto nelle mani di Roberto di Marsilio Papafava. Nel 1700, al palazzo venne aggiunta un’ala del prospetto d’ordine rustico, forse su progetto dell’architetto Girolamo Frigimelica. Grazie alle attente analisi dell’Architetto Albano Salmaso, alla sapienza ingegneristica di INCIDE, alla cura dello sviluppatore Patavium, e dell’impresa Carron, che ne ha curato i lavori di restauro, Palazzo Rocabonella è stato accompagnato verso la sua nuova vita ed attende di accogliere persone capaci di comprenderne l’essenza, la qualità, l’energia positiva. The extraordinary ‘Palazzo Roccabonella’, located in the historic Palazzo Roccabonella - centre of Padua along Via S. Francesco, a stone’s throw from the Padova | Via San Francesco main city squares, dates back - according to estimates - to the end of the 15th century. It is considered one of the most precious and evocative buildings of Padua’s architectural heritage. It was originally the residence of the Venetian physician and philosopher Pietro Roccabonella, while from the end of the first twenty years of the 16th century until the end of the century it was the home of Antonio da Passano, before being handed over to Roberto di Marsilio Papafava. In the 18th century , a wing of the rustic order elevation was added to the palace, possibly to a design by architect Girolamo Frigimelica. Thanks to the careful analysis of Architect Albano Salmaso, the engineering expertise of INCIDE, the care of the developer Patavium, and the Carron company, which oversaw the restoration work, Palazzo Rocabonella has been guided towards its new life and is waiting to welcome people capable of understanding its essence, quality and positive energy.
6 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 7 2 Il Progetto About the Project © Incide Enginneering Il Palazzo Roccabonella-Papafava, Palazzo Roccabonella-Papafava, a 16th- finally the “Contemporaneo” block. edificio cinquecentesco di pregio century building of historical value, which The Roccabonella project is an example of in- storico che dà il nome al complesso, gives its name to the complex, has been tegrated design, in the sense that it combines: è stato oggetto nei secoli di aggiunte the subject of additions and revisions e rivisitazioni che hanno portato alla over the centuries, leading to its current • The most up-to-date and precise situazione odierna, dove i fabbricati, situation, where the buildings, grouped technologies for the survey, analysis, aggregati tra loro, abbracciano together, embrace the inner corner of a design of the site. l’interno angolo di un isolato e block and form a private courtyard. formano al loro interno una corte The urban aggregate has been divided • The choice of the most advanced privata. L’aggregato urbano è stato into blocks according to the time of solutions to guarantee physical well- suddiviso in blocchi secondo l’epoca construction and the nature of the being. di costruzione e la natura degli edifici. buildings. We can therefore identify the Si possono identificare quindi i blocchi “Roccabonella” and “Ala Ovest” (west wing • A holistic approach to ensuring “Roccabonella” e “Ala Ovest”, datati ad )blocks, dating back to the early 16th people’s well-being. inizio ‘500 e caratterizzati da ampi saloni century and characterised by large halls e particolari artistici di pregio, il blocco and fine artistic details, the “Ottocento” • Perfect interdisciplinary “Ottocento”, che occupa l’angolo tra block, which occupies the corner coordination. via S. Francesco e vicolo S. Margherita, between Via S. Francesco and Vicolo S. il blocco “Transizione”, collegamento Margherita, the “Transizione” block, a All this to give shape to a project successivo del Palazzo e dell’edificio later link between the Palazzo and the involving 30 residential units, 2 ottocentesco, il blocco “Ventennio”, 19th-century building, the “Ventennio” commercial premises and 49 garages. risalente agli ’20 del Novecento, ed block, dating back to the 1920s, and infine il blocco “Contemporaneo”. ©Incide Engineering L’intervento in Roccabonella è un Incide è stata incaricata della Incide was entrusted with the esempio di progettazione integrata, nel Progettazione Architettonica Executive Architectural Design, senso che esso abbina: Esecutiva, degli interventi Structural Adjustment and di adeguamento Strutturale Integrated Plant Design, with • Le tecnologie più attuali e precise e della progettazione BIM methodologies, applied not per il rilievo, l’analisi, la progettazione Impiantistica integrata, only to the design phase, but con metodologie BIM, also to the construction phase del luogo. applicate non solo alla fase with 4D and 5D applications. progettuale, ma anche alla • La scelta delle soluzioni più evolute fase di cantierizzazione con per garantire il benessere fisico. applicazioni 4D e 5D. • Un approccio olistico rivolto ad assicurare il benessere delle persone. • Un perfetto coordinamento interdisciplinare. Tutto questo, per dare forma ad un intervento che prevede 30 unità abitative, 2 locali a uso commerciale e 49 garage.
8 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 9 3 Rilevazione metrica dell’edificio Building metric survey Verificazione dello stato di fatto dell’edificio Verification of the state of the building Rilievo Laserscanner definizione di una rete plano-altimetrica scansione (architettura, morfologia Il primo passo è stato effettuare finalizzata ad inquadrare tutte le del terreno, vegetazione, ecc..). Come un rilievo per verificare lo stato successive operazioni di acquisizione risultato si ottiene una nuvola di dei luoghi e la sua conformità con dei dati. Tale inquadramento è punti tridimensionale (di ogni punto la documentazione fornita. Data stato calcolato in valore relativo acquisito conosciamo le coordinate la dimensione e la complessità rispetto a due punti di coordinate ed spaziali XYZ e il colore RGB), in grado di dell’aggregato si è scelto di procedere orientamento noto, al fine di facilitare riprodurre esattamente lo stato di fatto con metodologia di rilievo Laser le successive fasi di modellazione e dell’oggetto analizzato e consentendo Scanner 3D. Il rilievo è stato fatto da progettazione. la successiva discretizzazione specialisti del settore con l’ausilio di e rappresentazione in formati una stazione totale Leica TS13 per Rilievo Laser scanner 3D bidimensionali e tridimensionali la topografia di supporto e da Laser Il rilievo Laser Scanner 3D consiste Scanner Leica BLK360 per le scansioni nell’acquisizione di dati metrici e assetti laser 3D deformati per mezzo di un apparato di rilevamento a raggi laser; in questo Rilievo Topografico caso si tratta di laser scanner 3D del L’inquadramento topografico tipo distanziometrico, il cui sensore costituisce la fase preliminare a tutte di scansione opera registrando tutti le attività di rilievo e consente la i punti visibili rispetto al centro di Laser scanner survey to two points of known coordinates The first step was to carry out a survey and orientation, in order to facilitate to verify the state of the sites and its the subsequent modelling and design conformity with the documentation phases. provided. Given Due to the size and complexity of the aggregate, it was 3D Laser Scanner Survey decided to proceed with a 3D Laser The 3D Laser Scanner survey consists Scanner survey methodology. The survey in the acquisition of metric data and was carried out by specialists in the field deformed structures by means of a laser with the aid of a Leica TS13 total station survey apparatus; in this case it is a 3D for the supporting topography and a laser scanner of the distance type, whose Leica BLK360 Laser Scanner for the 3D scanning sensor operates by recording laser scanning. all visible points with respect to the scanning centre (architecture, ground Topographic survey morphology, vegetation, etc.). As a result, Cattura Capture Elabora Process Progetta Design The topographical survey is the a three-dimensional point cloud is obtained preliminary phase to all the survey (the XYZ spatial coordinates and RGB colour Nuvole di punti da Point clouds from Registrazione Automatic recording Creazione DTM DTM creation activities and allows the definition of each point acquired are known), capable laser scanner a terra laser scanner on automatica Cleaning editing integrazione nel integration in the BIM o da drone o aereo. the ground or from Pulizia editing e and georeferencing processo BIM process of a plano-altimetric network aimed of reproducing the exact state of affairs Foto digitali da terra drone or plane. georeferenziazione 3D meshes and at framing all the subsequent data of the object being analysed and allowing o da drone. Digital photos from Mesh 3D ed ortofoto orthophotos from acquisition operations. This survey was subsequent discretisation and representation ground or drone. da nuvole di punti e point clouds and calculated in relative value with respect in two- and three-dimensional formats. foto digitali. digital photos.
10 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 11 3 Unione e ottimizzazione del dato di rilievo Union and optimisation of survey data In questa fase sono stati utilizzati i ► Diverse visualizzazioni della nuvola di punti sul visualizzatore. Dall’ alto: visualizzazione In this phase the Leica BLK360 software software Leica BLK360, che in con- nuvola in scala di grigi; visualizzazione nuvola per intensità dei punti. Le piramidi gialle was used, which in connection with the nessione con il sistema di scansione indicano le postazioni di rilevazione e permettono la visualizzazione panoramica della scanning system allows the acquisition nuvola da quel punto. permette l’acquisizione e il primo alline- and the first alignment and Leica Cyclone Different views of the point cloud on the viewer. From top: cloud view in grey scale; cloud amento in campagna, e Leica Cyclone Register 360, software for the mana- view by intensity of points. The yellow pyramids indicate the surveying locations and allow Register 360, software di gestione, gement, union and optimisation of the a panoramic view of the cloud from that point. unione e ottimizzazioni del dato nuvola point cloud data, which allows the control di punti, che permette di fare opera- and discretization of the survey data. In zioni di controllo e discretizzazione del this specific case, for a better manage- dato rilevato. Nel caso specifico, per ment of the data itself, the survey was una miglior gestione del dato stesso, il subdivided as shown below: rilievo è stato suddiviso come di seguito riportato: • Building ABCD (including the Roccabo- nella, West Wing, Transition and Ottocen- • Blocco ABCD (comprendente gli edifici to buildings) Roccabonella, Ala Ovest, Transizione e • Building H (including the two basement Ottocento). floors in the internal courtyard) • Blocco H (comprendente i due piani • Building GEF (including the Ventennio interrati nella corte interna). and Contemporaneo buildings) • Blocco GEF (comprendente gli edifici • OUTDOOR. Ventennio e Contemporaneo) • Blocco ESTERNI. This made it possible to export the above © Incide Enginneering partition sections in the E57 format, Questo ha permesso di esportare le so- in order to be “indexed” by Autodesk pracitate partizioni nel formato E57, per RecapPro in the RCP format, in order to poter essere “indicizzate” da Autodesk create a database to be managed within RecapPro nel formato RCP, al fine di the Autodesk Revit modelling software. creare un database per essere gestito all’interno del software di modellazione The Leica Jet Stream Viewer was particu- Autodesk Revit. larly useful for consulting the point cloud (total size of the 4 blocks in RCP format is Particolarmente utile per la consulta- about 400 Giga). Working on files in LGS zione della nuvola di punti (dimensione format that are much lighter than the complessiva dei 4 blocchi in formato corresponding RCP files (total size of the RCP di circa 400Giga) è stato il visua- 4 blocks in LGS format is about 40 Giga), lizzatore Leica Jet Stream Viewer, che the Leica Jet Stream Viewer allowed lavorando su file in formato LGS molto the entire project team, even those not più leggeri dei corrispettivi RCP (di- equipped with modelling software, to mensione complessiva dei 4 blocchi in consult the cloud if necessary. formato LGS circa 40Giga) ha permesso alla totalità del team di progetto, anche chi non dotato dei software di model- lazione, di consultare all’occorrenza la nuvola.
12 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 13 4 La restituzione del rilievo Restitution of the survey Restituzione della Point cloud return inter-floor heights, was flanked by the photographic survey and the on-site in- nuvola di punti Once the Laser Scanner survey had been spection, to gather information about the Una volta effettuato il rilievo Laser carried out, the resulting point cloud materials used and any peculiarities, and Scanner, indicizzata la nuvola di punti indexed and framed in the correct posi- the documentation relating to the work risultante e inquadrata questa nella po- tion in space, it was possible to connect carried out previously, useful above all sizione corretta nello spazio, si è potuto it directly in its RCP format to the Revit for the nature of the existing floors and collegarla direttamente nel suo formato model, proceeding with the restitution of the underground elements. RCP al modello Revit, procedendo con the survey. On this specific occasion, no particular la restituzione del rilievo. attention was paid to the restitution of The cloud survey is then sectioned, both the decorative architectural details, such La nuvola viene così sezionata, sia in in plan and in elevation, and traced with as cornices, capitals and friezes, since pianta che in elevazione, e ricalcata con the objects of the modelling software. they were the subject of specific restora- gli oggetti propri del software di mo- This procedure, which made it possible tion work, already carried out externally dellazione. A questo procedimento, che to extrapolate the thickness of the walls, and identified internally. ha permesso di estrapolare gli spessori the dimensions of the openings and the dei muri, le dimensioni delle aperture e le altezze interpiano, si è affiancato il rilievo fotografico e l’ispezione in situ, per raccogliere informazioni circa i materiali utilizzati ed eventuali peculia- rità, e la documentazione relativa agli interventi precedentemente realizzati, utile soprattutto per la natura dei solai esistenti e degli elementi interrati. In questa specifica occasione non si è data particolare attenzione alla restitu- zione dei dettagli architettonici deco- rativi, quali cornicioni, capitelli e fregi, poiché oggetto di specifici interventi di restauro, già effettuati all’esterno e identificati all’interno. ►In rosso la nuvola di punti sezionata, in ▲ Sovrapposizione del modello 3D con la nero gli elementi di modellazione nuvola di punti rilevata In red the sectioned point cloud survey, in Superimposition of the 3D model with the black the modelling elements. detected point cloud
14 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 15 4 Restituzione dello stato di Restitution of the existing ► Sovrapposizione del modello 3D con la nuvola di punti rilevata. In rosso la nuvola fatto state di punti sezionata, in nero gli elementi di L’attenzione è posta sulla spazialità The focus is on the internal space rather modellazione interna più che sull’involucro esterno, than on the external , which is already Superimposition of the 3D model with the già oggetto di interventi: the subject of interventions: detected point cloud. In red the sectioned • vengono verificate le quote interne al • the internal raw heights and the in- point cloud survey, in black the modelling grezzo e le altezze interpiano, essen- ter-floor heights are checked, which are elements. ziali per la progettazione di soppalchi e essential for the design of lofts and attic locali sottotetto; rooms; • vengono rilevate la tipologia e lo • the type and thickness of the walls spessore delle murature, identificando are surveyed, identifying any previously eventuali aperture precedentemente walled openings that may be useful in murate che possono risultare utili in the design phase, for example for the fase di progetto, ad esempio per pas- passage of systems; saggio impianti; • the position, size and height of the thre- • viene verificata la posizione, la di- shold of external openings are checked, mensione e l’altezza della soglia delle in view of the design of the windows and aperture esterne, in vista della proget- doors; tazione dei serramenti; • any discrepancies between the structu- • vengono rilevate eventuali discrepan- ral design received and the actual ze tra il progetto strutturale pervenuto construction are detected, as well as the e l’effettiva realizzazione, così come la verification of floor thicknesses, position verifica di spessori solai, posizione e and type of floor beams and lofts. tipologia delle travi di solaio e soppalco. The result is a relatively slim model Il risultato è quindi un modello rela- that already contains all the basic tivamente snello che però contiene dimensional and typological infor- già tutte le informazioni dimensio- mation needed as a starting point nali e tipologiche di base necessa- for the design. rie come punto di partenza per la progettazione. Confronto rilievo con stato Comparison of the survey di progetto with the project status Una volta completata la restituzione si è Once the restitution was completed, the comparata la geometria ottenuta con i geometry obtained was compared with disegni di progetto esistenti per vedere the existing design drawings to see and e compensare eventuali discrepanze. La compensate for any discrepancies. The sovrapposizione è risultata pressoché overlapping was almost exact for the esatta per quanto riguarda il piano ter- ground floor, diverging more as it goes ra, andando a divergere maggiormente up towards the top floor. Although in the salendo verso l’ultimo piano. Sebbene worst cases the difference was as much nei casi peggiori la differenza arrivasse as 30-40cm, adjustments to the design anche a 30-40cm, gli aggiustamenti al were minimal and localised. progetto sono stati minimi e localizzati.
16 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 17 5 La modellazione BIM Bim modelling La metodologia BIM nasce nel contesto di edifici di nuova costruzione ma soprattutto La suddivisione e relativa codifica The subdivision and relative coding are negli ultimi anni l’attenzione della filiera delle costruzioni si è spostata verso l’esistente risultano quindi le seguenti: as follows: e chiede l’applicazione dei vantaggi di tale metodologia a fabbricati esistenti e spesso di valore storico-artistico, patrimonio di cui il nostro paese non è di certo povero. In questi • AO – Ala ovest - AO - West Wing casi si parla di HBIM, ovvero di “Historic Building Information Modelling”, indicando con • RC – Roccabonella - RC - Roccabonella questo termine un procedimento di modellazione geometrica e d’informazione molto • TR – Transizione - TR - Transition accurato, in cui gli edifici vengono rilevati da strumenti di precisione come i laser scanner • OT – Ottocento - OT - Nineteenth century e riportati in nuvole di punti, per poi essere comparati a librerie di oggetti parametrici che • VE – Ventennio (suddiviso - VE - Ventennio (internally subdivided vengono sovrapposti alla nuvola finché non si raggiunge una somiglianza soddisfacente. internamente in V1 e V2) into V1 and V2) In questa applicazione specifica, è risultato particolarmente importante sviluppare un • CN – Contemporaneo - CN - Contemporary modello ben organizzato e catalogato, integrato nel processo di computazione, che sappia • NI – Nuovi interrati - NI - New basements dialogare con la molteplicità di figure che interagiscono in un cantiere di questa natura, pur mantenendo una sua coerenza e solidità. Impostazione dei modelli RC La fase iniziale di organizzazione e impostazione del modello BIM assume un’importanza fondamentale che sarà strategica per tutta la durata della progettazione. Si è scelto di suddividere l’aggregato negli edifici che lo compongono, realizzando un modello per fabbricato, coordinati tra loro da un modello federativo, depositario delle coordinate condivise generali e dei livelli di tutti i fabbricati. A0 TR The BIM methodology was born in the context of new buildings, but especially in recent years the attention of the construction industry has shifted towards existing buildings and calls OT for the application of the advantages of this methodology to existing buildings and often of historical-artistic value, a heritage of which our country is certainly not lacking. In these cases we speak of HBIM, or “Historic Building Information Modelling”, indicating with this term a very accurate geometric and information modelling procedure, in which buildings are surveyed by precision instruments such as laser scanners and reported in point clouds, and then compared to libraries of parametric objects that are superimposed on the cloud until a satisfactory similarity is achieved. In this specific application, it was particularly important to develop a well-organised and catalogued model, integrated in the computation process, which is able to dialogue with the multiplicity of figures that interact on a site of this nature, while maintaining its own coherence and solidity. Setting up models The initial phase of organising and setting up the BIM model is of fundamental importance and will be strategic throughout the design process. It was decided to divide the aggregate into VE its component buildings, creating one model per building, coordinated by a federative model, which is the depository of the general shared coordinates and levels of all the buildings. CN ©®Ximi, ut eum et quasim - Gianluca Vallerini
18 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 19 5 Impostazione dei livelli di riferimento Setting reference levels Un passo importante nell’impostazione e il diametro del tubo. re in considerazione l’uso che verrà An important step in the initial setting floor (I02, I01, L0, L1, L2), also distingui- coded as ACS (hot sanitary water), I will iniziale dei modelli è poi la definizione Avere una serie di template “pronti fatto di questi modelli, quante e quali up of the models is then the definition shing whether it is the main floor (P) or see on my view already the pink colour dei livelli di riferimento, che faranno da all’uso”, impostati già secondo lo informazioni vogliamo siano subito of the reference levels, which will be the mezzanine floor that will be added in assigned to the specific circuit and I will base per tutti gli oggetti che verranno standard grafico aziendale e secondo percepite dalla codifica, impostare una the basis for all the objects that will be the design phase (S). already find the appropriate label that creati. La storia e l’evoluzione di questo la disciplina di progetto è un aiuto convenzione efficace per eventuali created. Over the centuries, the history will show me the system, the material aggregato ha portato nei secoli ad uno importante per cominciare qualsiasi abbreviazioni etc. La codifica degli and evolution of this aggregate has led and the diameter of the pipe. Until now we have created and codified sviluppo altimetrico non omogeneo, progetto BIM con il piede giusto. oggetti verrà trattata più approfondita- to uneven height development, with the Having a set of “ready to use” tem- the models, we have set the reference le- con il risultato che i piani dei diversi mente nei capitoli dedicati alle singole result that the floors of the various buil- plates, already set up according to vels and the shared coordinates, we have edifici non risultano mai allineati tra di discipline, in particolare per la disciplina dings are never aligned with each other, the company’s graphic standard and Un ulteriore passo importante per ini- linked the models together according to loro, e molto spesso nemmeno all’in- architettonica, in cui tale impostazione and very often not even within the same according to the project discipline is ziare un progetto è definire la codifica these coordinates and levels, we have terno dello stesso fabbricato. Da qui risulta determinante per il dialogo con il building. Hence the decision to set the an important help to start any BIM degli oggetti. Tale codifica deve tene- created for each model and discipline the la scelta di impostare i livelli suddivisi software di computazione levels subdivided by building, choosing project on the right foot. worksets that we are going to use, and per edificio, scegliendo come riferimen- as a reference the height at the finished all this is done on the basis of templates to la quota al finito architettonico da architectural design most common in divided by discipline, already consolida- A further important step in starting a progetto più diffusa in quella porzione. that portion. In the case of the Ventennio ted within the practice of the studio. The project is to define the coding of the Nel caso del Ventennio è stato neces- it was necessary to further subdivide the internally standardized templates already objects. This coding must take into ac- sario suddividere ulteriormente i livelli levels between V1 and V2 because of the contain many settings and information count the use that will be made of these tra V1 e V2 a causa della considerevole considerable difference in height. typical of the discipline, for example the models, how much and what information differenza di quota. template “Mechanical” already contains we want to be immediately perceived by The coding chosen therefore stems from the piping systems that I’m going to use the coding, set up an effective conven- Fino ad ora abbiamo creato e codificato the need to identify first of all the refe- and their graphic settings, so that when tion for any abbreviations etc. The coding i modelli, abbiamo impostato i livelli di rence building (NI, AO, etc.) and then the I’m going to model a multilayer pipe of objects will be dealt with in more riferimento e le coordinate condivise, detail in the chapters dedicated to the abbiamo collegato i modelli tra loro individual disciplines, in particular for secondo queste coordinate e questi the discipline of architecture, where this livelli, abbiamo creato per ogni modello approach is crucial for dialogue with the e disciplina i worksets che andremo computation software ad utilizzare, e tutto questo viene fatto sulla base di template suddivisi per di- sciplina, già consolidati all’interno della pratica dello studio. I template stan- dardizzati internamente contengono già molte impostazioni e informazioni tipiche della disciplina caratterizzante, ad esempio il template “Meccanico” contiene già i sistemi di tubazioni che andrò ad utilizzare e le loro impostazio- ni grafiche, in modo che quando andrò a modellare una tubazione in multistra- ◄ Sezione longitudinale parallela a via S. to codificata come ACS (acqua calda Francesco sanitaria), la vedrò sulla mia vista già Longitudinal section parallel to Via S. del colore rosa assegnato allo specifico Francesco. circuito e troverò già l’etichetta adatta . che mi mostrerà il sistema, il materiale
20 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 21 5 Assegnzione delle WBS Assignment of WBSs Le WBS (Work Breakdown Structure) indicante il codice del locale, la desti- Molti degli script Dynamo utilizzati Assignment of WBSs sono uno strumento utile a suddividere nazione d’uso e le finiture richieste. hanno al loro interno dei nodi speciali, WBSs (Work Breakdown Structures) are a analiticamente un progetto in parti più Dall’altra parte quello che bisogna fare chiamati Python Script, che permettono useful tool for analytically breaking down elementari e facilmente gestibili. Il pro- nei modelli è inserire i locali e codificarli all’utente di creare delle istruzioni ad a project into more elementary and easily getto viene scomposto gerarchicamen- secondo lo standard stabilito. Il trasferi- hoc utilizzando il linguaggio di pro- manageable parts. The project is broken te in componenti con grado di dettaglio mento di informazioni da questo foglio grammazione Python, e consentono down hierarchically into components sempre maggiore, finché non si arriva Excel ai 7 modelli architettonici avviene di risolvere in modo molto snello dei with an increasing degree of detail until a descrivere univocamente il singolo tramite l’uso di uno script in Dynamo punti critici dello script. Dynamo è stato the individual work to be carried out is lavoro da svolgere e ad attribuirvi la re- che funziona circa così: per ogni locale utilizzato nel progetto, oltre che per il unambiguously described and executive sponsabilità esecutiva. Nel nostro caso del modello, leggo il codice del locale trasferimento di informazioni con Excel, responsibility assigned. In our case, the la prima suddivisione riguarda l’Edificio (es. A1.01), cerco questo codice nella anche per la compilazione dei parame- first subdivision concerns the Building in in cui l’oggetto si trova, seguito dalla colonna Excel indicata, quando trovo tri, come ad esempio la descrizione di which the object is located, followed by Zona, il Livello e la Lavorazione. la corrispondenza esatta scorro la riga muri, pareti ed infissi ottenuta diretta- the Zone, the Level and the Work. Ogni oggetto modellato viene identi- e scrivo nel parametro Revit dei locali mente dalla loro codifica, compilazione Each modelled object is identified ficato con le suddette WBS, a partire “Tipo di finitura del muro” quello che del codice univoco di ogni serramento with the aforementioned WBSs, dagli elementi esistenti allo stato trovo nella colonna Excel “Pareti”, e così in base alle WBS, composizione della starting from the existing elements di fatto (identificati con WBS_Zona via per tutte le voci richieste. codifica delle tavole e stampa di queste in their current state (identified with =EX), fino alla singola presa elettrica con la nomenclatura corretta. WBS_Zone =EX), down to the single di un dato appartamento. electrical socket in a given flat Utilizzo di Dynamo Using Dynamo Un alleato importante nella gestione ▼ Procedimento per la scrittura delle ► Esempio modello architettonico federato An important ally in project management del progetto è il plug in di Revit Dyna- finiture di pavimenti, soffitti, pareti e suddiviso per WBS_Zona (da sinistra livello battiscopa da foglio Excel ai locali di Revit 0, livello 1, livello 2) is the Revit Dynamo plug-in. It is useful mo. Utile in questo caso non tanto nella tramite script Dynamo Example federated architectural model here not so much for actual modelling as modellazione vera e propria, ma nel Procedure for writing floor, ceiling, wall and divided by WBS_ZONE (from left level 0, level for transferring information from Excel trasferimento di informazioni da fogli skirting finishes from Excel sheet to Revit 1, level 2) sheets to model objects, automating long Excel ad oggetti del modello, nell’auto- rooms using Dynamo scripts and repetitive processes and controlling mazione di processi lunghi e ripetitivi e to be done in the templates is to enter Scripts, which allow the user to create data. nel controllo dei dati. the rooms and code them according to ad hoc instructions using the Python An example of application may be the the established standard. The transfer of programming language, and allow critical initial compilation of the abacuses of information from this Excel sheet to the 7 points in the script to be resolved in a Un esempio di applicazione può essere room finishes: coverings, plasters, floors architectural models takes place through very streamlined way. la compilazione iniziale degli abachi differ in macro-groups according to the the use of a script in Dynamo that works Dynamo was used in the project not only delle finiture dei locali: rivestimenti, monumental, historical or contemporary approximately as follows: for each room for the transfer of information with Excel, intonaci, pavimenti si differiscono in nature of the building in which the flat in the model, I read the room code (e.g. but also for the compilation of parame- macro-gruppi in base alla natura mo- is located, or whether the unit under A1.01), I look for this code in the Excel ters, such as the description of walls, wal- numentale, storica o contemporanea consideration is a shop or a gymnasium; column indicated, when I find the exact ls and frames obtained directly from their dell’edificio in cui l’appartamento si they change if they are in living areas, match I scroll the line and write in the coding, compilation of the unique code sviluppa o se l’unità in esame è un ne- sleeping areas or bathrooms, if they are Revit parameter of the rooms “Type of of each frame based on the WBS, com- gozio o una palestra, cambiano se sono cellars, basements or mezzanines, and wall finish” what I find in the Excel column position of the coding of the tables and in zona giorno, zona notte o bagni, se so on. All these indications are then sum- “Walls”, and so on for all the items requi- printing them with the correct nomencla- sono cantine, interrati o soppalchi, e via marised and ordered in tabular form in red. ture. Procedure for writing floor, ceiling, dicendo. L’insieme di queste indica- an Excel sheet, indicating the code of the Many of the Dynamo scripts used have wall and skirting finishes from Excel sheet zioni viene allora riassunto e ordinato room, the intended use and the required special nodes within them, called Python to Revit rooms using Dynamo scripts in forma tabellare in un foglio Excel, finishes. On the other hand, what needs
22 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 23 Render degli esterni di Palazzo Roccabonella Render of the exterior of Palazzo Roccabonella
24 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 25 6 La progettazione architettonica Architectural design Criteri di progettazione Design criteria The spatial complexity of the site is a Element coding challenge for the design: buildings close La progettazione architettonica di The architectural design of Roccabonella The coding of the elements was an to but different from each other must Roccabonella si configura come is a continuous search for balance important and necessary phase due to dialogue harmoniously, architectural una continua ricerca di equilibrio between the spatiality of the spaces, the historical and non-uniform nature solutions must be studied on the tra la spazialità degli ambienti, il respect for the building’s historical and of the aggregate. Hence the need for specificity of the environment and its rispetto della natura storico artistica artistic nature, the formal complexity of a denomination of the elements that needs, the verification of heights and dell’edificio, la complessità formale the whole and the well-being of future would give decisive information about minimum dimensions is carried out room dell’insieme e il benessere dei futuri users. Particular attention has been the type of element, its dimensions, its by room, with particular attention to the fruitori. Attenzione particolare è posta paid to the study of acoustic insulation, material, even at the first reading, while lofts. allo studio dell’isolamento acustico, che which in such a complex risks creating maintaining a streamlined coding that in un complesso così articolato rischia inconvenience at the time of use, would allow easy daily use, considering di creare disagi al momento della and to the difficult coordination with Checking minimum the great variety of types that would be fruizione, e al difficile coordinamento the structural and plant engineering requirements presented. The choice was made to use con le discipline strutturali e disciplines, as we always work within the a coding system that would allow the A fundamental step in architectural impiantistiche, in quanto si opera rigid, albeit fascinating, limits imposed by immediate identification of the object, in design is the verification of the regulatory sempre all’interno dei rigidi, seppur an existing listed building. its type, material and size. The following requirements of the rooms and the affascinanti, limiti che un edificio is an example of a frame code, W.1BR.(R) correspondence of the project to the esistente vincolato pone. (L).65x210, to indicate the type (window - From a thermal point of view, the requirements of the Building Regulations. Dal punto di vista termico l’isolamento category W), which has a single casement insulation is placed inside the building, Verification of RAI report and related viene posto all’interno dell’edificio, per with tilt and turn opening (code 1BR), so as not to affect the exterior elevations, graphic display non andare ad intaccare i prospetti rectangular shape without fanlight (code which are bound and recently restored. esterni vincolati e recentemente (R)), with wooden casement and frame restaurati. L’isolamento acustico (code (L)), size 65x210 cm. interessa tutti i divisori orizzontali stanza per stanza, con particolare lettura informazioni determinanti ▼ Verifica rapporto RAI e relativa visualizzazione grafica. Tabelle di impostazione delle e verticali tra unità diverse prima e codifiche suddivise per categoria, in questo caso categoria W-Finestre. attenzione ai locali soppalcati. circa la tipologia di elemento, le sue all’interno della stessa unità dopo, Verification of RAI report and related graphic display. Coding tables divided by category, in dimensioni, il suo materiale, pur andando a colmare i possibili ponti this case category W-Windows. mantenendo una snellezza di codifica acustici che i passaggi impiantistici Verifica dei riquisiti minimi che ne permettesse il facile utilizzo posso presentare. Attenzione Un passaggio fondamentale della quotidiano, considerando la grande Tutte queste informazioni sono particolare viene data ai soppalchi in progettazione architettonica è la varietà di tipologie che si sarebbero associate agli oggetti trami- acciaio e tavolato ligneo, attutendo le verifica dei requisiti minimi degli te parametri nativi e/o creati presentate. La scelta si è portata su una vibrazioni dei passi che si ripercuotono ambienti e la corrispondenza appositamente, e sono quindi codifica che portasse alla immediata sulla struttura, così come vengono del progetto alle prescrizioni del sempre disponibili per opera- identificazione dell’oggetto, nella sua zioni di controllo, conteggio e attentamente isolate le colonne Regolamento Edilizio. tipologia, materiale e dimensione. modifica, nonché essenziali per impiantistiche che attraversano Di seguito un esempio di codifica di l’impostazione delle regole di l’edificio da cielo a terra. La complessità Codifica degli elementi serramento, W.1BR.(R)(L).65x210, ad computo. spaziale del luogo costituisce una L’impostazione delle codifiche indicare la tipologia (finestra - categoria sfida per la progettazione: edifici vicini All this information is associa- degli elementi è stata una fase W), che ha una singola anta con ma diversi tra loro devono dialogare ted with the objects by means importante e necessaria per la apertura a battente ribalta (codifica in modo armonico, le soluzioni of native and/or specially crea- natura storica e decisamente non 1BR), di forma rettangolare senza architettoniche devono essere studiate ted parameters, and is therefo- sopraluce (codifica (R)), con anta e sulla specificità dell’ambiente e le uniforme dell’aggregato. Da qui la re always available for control, telaio lignei (codifica (L)), di dimensioni sue necessità, la verifica di altezze e necessità di una denominazione degli counting and modification ope- elementi che desse già alla prima 65x210 cm. rations, as well as essential for dimensioni minime viene effettuata setting calculation rules.
26 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 27 7 La progettazione impianti System design Criteri di progettazione ► Modellazione fase esecutiva centrale La sfida del progetto è quella di coniugare il rispetto del complesso edilizio, così frigorifera come ci è stato donato dalla storia, e le moderne richieste di comfort abitativo. Ci Modelling of the executive phase of the si è posti inoltre l’obiettivo di contenere il fabbisogno energetico e la produzione refrigeration plant di inquinanti, riducendo i costi gestionali e l’impronta ambientale dell’edificio nel futuro, anche in considerazione della sua ubicazione. La modellazione tridimensionale della complessità spaziale dell’edificio e l’accesso alla visualizzazione della nuvola di punti comodamente dalle postazioni di lavoro ha aiutato molto la progettazione impiantistica nella scelta per percorsi di distribuzione e nel posizionamento degli elementi impiantistici. Tutti gli impianti sono stati modellati e catalogati secondo le WBS precedentemente illustrate (Edificio, Zona, Livello e Appartamento) permettendo in seguito una efficiente catalogazione e computazione. La natura irregolare e storica dell’intervento ha richiesto uno studio puntuale stanza per stanza riguardo alla collocazione di ogni elemento, cercando il più possibile di sfruttare nicchie esistenti o cambi di quota e collaborando a stretto contatto con la disciplina architettonica nel mascheramento degli impianti e nella scelta dei percorsi. Design criteria ► Modellazione fase esecutiva centrale idrica The challenge of the project is to combine respect for the building complex, as it Modelling of the executive phase of the has been given to us by history, and modern demands for living comfort. The aim water plant was also to reduce energy requirements and the production of pollutants, reducing management costs and the environmental footprint of the building in the future, also in view of its location. Three-dimensional modelling of the building’s spatial complexity and access to point cloud visualisation from the comfort of the workstations greatly aided the plant design in the selection of distribution paths and positioning of plant elements. All the installations were modelled and catalogued according to the WBSs illustrated above (Building, Zone, Level and Apartment) allowing efficient cataloguing and computation. The irregular and historical nature of the intervention required a precise room-by- room study of the location of each element, trying as much as possible to exploit existing niches or changes in height and working closely with the architectural discipline in the masking of the installations and the choice of routes.
28 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 29 7 ◄ Modello meccanico alla fase esecutiva: in rosso ventilconvettori canalizzati, in azzurro distribuzione tubazioni e in blu attrezzatura impianti Mechanical model at the execution stage: in red ducted fan coils, in blue piping distribution and in blue plant equipment Impianti Meccanici Mechanical system Il complesso viene dotato di impianti di climatizzazione invernale ed estiva in The complex is equipped with winter and summer air conditioning systems capable grado di fornire un livello di comfort elevato, secondo i più moderni standard qua- of providing a high level of comfort, according to the most modern quality standards. litativi. La generazione termofrigorifera e sanitaria è centralizzata condominiale The thermo-cooling and sanitary generation is centralised in the condominium with con un innovativo impianto geotermico, in grado di prelevare calore dal terreno an innovative geothermal system, able to take heat from the ground below in the sottostante nella stagione invernale per poi restituirlo in estate. Il sistema predi- winter season and return it in the summer. The system is based on closed-circuit ge- sposto conta su geosonde a circuito chiuso (che non prevedono pertanto alcun othermal probes (which do not draw water from the underground aquifers), capable spillamento di acqua dalle falde sotterranee), in grado di scambiare calore con il of exchanging heat with the surrounding ground. This heat collection and return terreno circostante. Tale rete di captazione e restituzione termica è stata posata network was laid in the foundations underneath the underground car park, relying on nelle fondazioni al di sotto del parcheggio interrato, potendo contare su una ele- the high thermal stability of the deep soil. The geothermal plant is able to meet about vata stabilità termica del terreno in profondità. L’impianto geotermico è in grado half of the annual energy demand. During periods of maximum thermal demand, it di sopperire a circa metà della richiesta energetica annua. Nei periodi di massima will be assisted by methane gas-fired condensing heat generators, capable of richiesta termica sarà coadiuvato da generatori di calore a condensazione ali- ensuring maximum reliability. At the same time the maximum cooling capacity will be mentati a gas metano, in grado di assicurare la massima affidabilità. Allo stesso supplemented by a traditional air-cooled refrigeration system. tempo la massima potenza frigorifera sarà integrata da un sistema frigorifero The rooms will preferably be heated with modern radiant heating systems integrated, tradizionale con condensazione ad aria. as far as possible, into the floors. I locali saranno preferibilmente riscaldati con moderni sistemi di riscaldamento Cooling will be provided by convective systems also built into niches or hidden in radianti integrati, per quanto possibile, nelle pavimentazioni. the finishes. Il raffrescamento è invece affidato a sistemi convettivi incassati anch’essi in nicchie o nascosti nelle finiture. Electrical system The electrical system includes LED lighting systems capable of ensuring full use of Impianti elettrici the internal and external condominium spaces and at the same time enhancing the La dotazione elettrica prevede sistemi di illuminazione a led in grado di assicura- architecture even at night. re la piena fruizione degli spazi condominiali interni ed esterni ed al contempo la The residential units are set up for domotic management, a modular and flexible valorizzazione dell’architettura anche in regime notturno. system that responds to all the main plant engineering needs of the house. This sy- Le unità abitative sono predisposte per la gestione domotica, un sistema mo- stem allows the use of modern, cutting-edge technical solutions for the management dulare e flessibile che risponde a tutte le principali esigenze impiantistiche della of ambient lighting and dimming systems, control of loads, temperature control, video casa. Tale sistema permette l’utilizzo di soluzioni tecniche moderne e all’avan- telephony and connection to smart appliances (IoT), allowing them to be managed guardia per la gestione dei sistemi di illuminazione ambientale e di oscuramento, using an intelligent voice assistant, but above all remotely via smartphone. il controllo dei caritchi, la termoregolazione, la videofonia e la connessione agli A sophisticated CCTV closed-circuit video recording system and anti-theft elettrodomestici smart (IoT), consentendone la gestione anche tramite assistente equipment ensure the security of private and condominium spaces, both indoor and intelligente vocale, ma soprattutto via smartphone da remoto. outdoor. Un sofisticato sistema di registrazione video a circuito chiuso TVCC e le dota- The electrical system is also entrusted with the task of powering the systems and lifts zioni antifurto assicurano la sicurezza degli spazi privati e condominiali, sia interni that ensure easy movement up and down the floors. Particular care is also taken to che esterni. contain noise emissions, both from internal and external plant equipment, and from All’impianto elettrico viene affidato anche il compito di alimentare gli impianti e distribution and exhaust networks, restoring high levels of comfort to tenants. gli ascensori che assicurano un agevole spostamento ai piani. Particolare cura viene posta anche al contenimento delle emissioni acustiche, sia delle dotazioni ◄ Modello elettrico alla fase esecutiva: in arancione le canaline elettriche di distribuzione impiantistiche interne ed esterne, sia delle reti distributive che delle reti di scarico, piani interrati, in azzurro i tubi corrugati dei montanti principali, in giallo i corpi restituendo elevati livelli di confort agli inquilini. illuminanti e in nero i dispositivi elettrici Electrical model at the execution stage: in orange the underground electrical distribution ducts, in blue the corrugated pipes of the main uprights, in yellow the lighting fixtures and in black the electrical equipment
30 PALAZZO ROCCABONELLA ROCCABONELLA PALACE 31 8 Il bim 5D la computazione integrata Bim 5D integrated computing ► Sezione rappresentanti le varie fasi della progettazione, dal rilievo laser scanner alla progettazione esecutiva Section representing the various stages of design, from laser scanner survey to executive design Una volta che i modelli BIM, suddivisi per disciplina, raggiun- fibrorinforzato); nel caso invece questa quantità non fosse in Once the BIM models, subdivided by discipline, reach a suitable ty cannot be derived in any way (e.g. temporary works absent in gono un livello di coordinamento e verifica adeguati possono nessun modo derivabile (es. opere provvisionali assenti nei level of coordination and verification they can be exported in the IFC models), the software allows explicit (manual) insertion essere esportati in formato IFC 2x3 ai fini della computa- modelli IFC) il software ci consente comunque un inserimen- IFC 2x3 format for quantitative and economic computa- of the values. An entry that is not derived from a calculation zione quantitativa ed economica. to esplicito (manuale) dei valori. Un inserimento che non tion purposes. rule will remain traceable and groupable separately from the I file IFC2x3 così esportati vengono quindi importati nel deriva da regola di calcolo rimarrà tracciabile e raggruppabi- The exported IFC2x3 files are then imported into the manage- other types of QTO. software di gestione e QTO Team System CPM (ex STR Vision le distintamente dagli altri tipi di QTO. ment and QTO software Team System CPM (formerly STR Vision Each article in the price list will now be identified within the CPM, da qui in poi sinteticamente TS CPM). Ogni articolo dell’elenco prezzi a questo punto sarà quindi CPM, from now on briefly TS CPM). multilevel WBS listed above, by Building, Zone and Work. Da qui si procede a filtrare gli attributi tramite regole e col- identificato all’interno delle WBS multilivello elencate prece- From here the attributes are filtered using rules and linked Once this preliminary work is done, a complete, co-ordinated legarli di conseguenza alle distinte voci di elenco prezzi. La dentemente, per Edificio, Zona e Lavorazione. accordingly to the separate price list entries. The mapping will and updatable structure of: mappatura avverrà per ogni rilevazione secondo due regole: Fatto questo lavoro preliminare si ottiene nella singola take place for each survey according to two rules: • IFC models subdivided by discipline, with single com- piattaforma TS CPM una struttura completa, coordinata ed ponents (IFC elements) mapped to the reference machining • una regola di filtro, che discernerà quali elementi pescare aggiornabile di: • a filtering rule, which will discern which elements to pick up operations • una regola di calcolo, che dagli elementi precedentemente • modelli IFC suddivisi per disciplina, con singoli compo- • a calculation rule, which, from the previously filtered elemen- • price list, generated from time to time by the survey rules filtrati sceglierà quali parametri utilizzare al fine del calcolo nenti (IFC elements) mappati alle lavorazioni di riferimento ts, will choose which parameters to use for the calculation of prepared on the IFC models and linked and co-ordinated to delle quantità • elenco prezzi, generato di volta in volta dalle regole di rile- quantities. reference price lists and possibly to new price analysis sheets Tale operazione viene fatta estensivamente al primo carica- vazione predisposte sui modelli IFC e collegato e coordinato This operation is carried out extensively on the first loading, • set of surveys (calculation) grouped by WBS and possible mento, successivamente solo per nuove voci e attributi. Nel a listini di riferimento ed eventualmente alle schede di analisi and then only for new items and attributes. If the desired quan- free groupers, mapped to the factory elements they refer to caso la quantità ricercata non sia riscontrabile direttamen- nuovi prezzi tity cannot be found directly in the model, there are two ways implicitly, if the outcome of the machining is represented in one te nel modello si aprono due strade: nel caso la quantità • assieme di rilevazioni (computo) raggruppato per WBS to proceed: if the desired quantity can be derived from a value of the IFC models, and explicitly in case the machining is not desiderata sia derivabile da un valore leggibile nell’oggetto ed eventuali raggruppatori liberi, mappate agli elementi di that can be read in the object, it can be obtained by inserting a represented in the three-dimensional models questa può essere ottenuta inserendo nella regola di calcolo fabbrica cui riferiscono implicitamente, qualora l’esito della static value in the calculation rule (e.g. incidence of kg/mc fibre geometric representation in the three-dimensional models un valore statico (es. incidenza di kg/mc fibra per cemento lavorazione risulti rappresentata in uno dei modelli IFC. for fibre-reinforced concrete); if, on the other hand, this quanti-
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