Modellazione informativa e simulazione comportamentale per il progetto sul patrimonio storico-architettonico / Information modeling and behavioural simulation for architectural design in built heritage scope

This paper presents the development of a modelling and simulation approach aimed at supporting prediction of possible re-use phenomena of built heritage artefacts and the consequent impacts on their preservation. In the strong debate regarding the possibility of assigning new functions to built heritage artefacts, it has progressively emerged the crisis of the normative approach – too general to be successfully applied to so unique and complex artefacts such as the built heritage ones – as well as the unsustainability of a purely conservative approach that aims at the exclusive preservation of the building. In this context, the design phase assumes the relevant role of hosting the complex balancing between the functional requirements (derived by the intended use and users) and those related to the artefact preservation. In this phase, the prediction activities are crucial, both in terms of formal and technological prefiguration of the artefact and of prediction of its performances and of its use processes. To date, several modelling approaches (such as the Building Information Modelling) have focused on depicting the building in terms of its technological components; at the same time, still few digital approaches are available in order to support the complex balance between functional requirements derived from users and the preservation needs of the artefact. In this filed, the proposed model relies on the integration of an extended, semantically reach tridimensional representation of the built heritage artefact and a dynamic simulation of the use phenomenon, generated through the behaviour of a set of virtual agents (defined as V-Users) representing the intended users. This approach relies on the idea of modelling the building and its use as a system of interacting entities, each of them made of its geometrical representation, its non-geometrical features, and its behaviour. The simulation platform is a distributed intelligence system, where AI and computational resources are assigned both to Virtual Users entities (as in current agent-based systems) and to the components of the built environment.

l presente contributo descrive lo sviluppo di un approccio basato sul dualismo modellazione/simulazione il cui obiettivo è di supportare la previsione di possibili processi di riuso di edificio storico e il conseguente impatto sulla sua conservazione. Nel dibattito trentennale sulla possibilità di assegnare nuove funzioni a ed edifici storici, infatti, da un lato si è assistito alla crisi dell’approccio normativo, troppo generale per essere calato su organismi edilizi così unici e complessi quali quelli storico-architettonici, e dall’altro è progressivamente emersa l’insostenibilità di un approccio puramente conservativo che punti alla prevalente preservazione del manufatto. In tale contesto il progetto diventa il luogo in cui si controlla il bilanciamento tra le istanze di funzionalità legate all’utenza e quelle di preservazione del manufatto, attraverso la corretta prefigurazione non solo della configurazione formale e tecnologica dell’organismo edilizio ma anche delle sue prestazioni e dei processi d’uso al suo interno. Ad oggi, diversi approcci di modellazione (primo tra tutti il Building Information Modelling), si sono concentrati sulla modellazione per componenti tecnologiche dell’organismo edilizio esistente; mancano, però, modelli integrati che prefigurino, rappresentino e rendano valutabile il dualismo organismo edilizio-processo d’uso, sia in condizioni di routine che di emergenza. In questo contesto, l’approccio proposto integra una rappresentazione informativa dell’edificio, con la simulazione virtuale dinamica del suo processo d’uso, generata attraverso i comportamenti di un sistema di agenti che rappresentano l’utenza attesa. Questo approccio si basa sulla modellazione dell’edificio e del suo uso come un sistema di entità interagenti, ognuna costituita dalla sua rappresentazione geometrica, dalle sue caratteristiche non geometriche e dal suo comportamento. La piattaforma di simulazione è quindi un sistema ad Intelligenza Artificiale distribuita, dove tali risorse sono assegnate sia alle entità che rappresentano gli utenti (come nei comuni sistemi Agent-Based) sia alle componenti dell’ambiente costruito (come nei sistemi a celle autonome).