BUILT HERITAGE ANALYSIS AND CONSERVATION, ICT AND BIM FOR HERITAGE, ENERGY AND ENVIRONMENTAL IMPROVEMENT, SIMULATION-BASED DESIGN
BHiLab | Built Heritage innovation Lab
Il Built Heritage innovation Lab è un laboratorio interdisciplinare, aperto a ricercatori di diversa formazione, attivi nell’applicare le competenze sperimentali ed umanistiche per migliorare la conoscenza e la conservazione del patrimonio costruito, innovando procedure di analisi e di intervento attraverso l’integrazione con metodologie ICT.
La specificità del gruppo di ricerca risiede nella capacità, sviluppata negli anni, di affrontare l’intera catena di operazioni definita “analisi del costruito” che va dall’acquisizione dei dati multi-scala, al loro post-processing per giungere alla sistematizzazione digitale e integrata delle informazioni sperimentali semanticamente arricchite.
Il percorso si completa con lo sviluppo di modelli predittivi attraverso strumenti MCDA (Multi Criteria Decision Analysis) di supporto decisionale, per valutare nuove soluzioni di conservazione preventiva con approcci olistici utili a comprendere la fattibilità e la compatibilità di progetti di intervento su edifici e centri storici vincolati.
Una visione strategica segnata da risultati scientifici riconosciuti a livello internazionale, come nel caso del Premio Europa Nostra Award conseguito nel 2009, o della partecipazione al progetto IEA SECHURBA, uno dei primi in assoluto a trattare il tema del miglioramento energetico ambientale negli edifici storici.
Il Laboratorio è attualmente impegnato in una serie di progetti di ricerca sia nazionali sia europei e in attività che affrontano argomenti chiave rilevanti per l’innovazione dei processi di rifunzionalizzazione del patrimonio costruito, tematiche connesse alla lotta al cambiamento climatico in una dimensione di conservazione integrata e sostenibile dei manufatti e degli ambiti urbani.
In particolare, le linee di ricerca del BHiLab si sviluppano nelle seguenti direzioni:
- sviluppo ed applicazione di metodologie per il rilievo e l’analisi delle caratteristiche architettoniche, strutturali e funzionali degli edifici, per la valutazione dei danni in termini quantitativi e qualitativi e per l’identificazione di eventuali carenze tecniche e costruttive. Sviluppo di strategie per il progetto di restauro, riuso di edifici e centri storici e definizione di protocolli per il consolidamento delle strutture e la conservazione dei materiali;
- gestione di dati diagnostici, geometrici, energetici, impiantistici, strutturali, funzionali e dello stato di conservazione del patrimonio costruito, su piattaforme ICT, per un approccio originale all’Heritage Building Information Modelling HBIM. Il processo prevede modellazioni 3D numeriche e parametriche interoperabili, con database informativi specializzati, anche attraverso l’integrazione con monitoraggi e sistemi di supporto decisionale real-time basati su IoT;
- analisi e miglioramento energetico-ambientale del costruito storico e suo adeguamento tecnologico, anche attraverso Simulation-Based Design;
- sviluppo di nuove applicazioni e strategie per la progettazione degli spazi museali e per interventi di conservazione, adeguamento e fruizione di siti archeologici, con soluzioni innovative di design per l’Exhibit, particolarmente attente ai temi dell’accessibilità e dell’Universal Design.
Il laboratorio è incluso nel Centro di Eccellenza DTC LAZIO costituito da 12 reti TEMATICHE di laboratori ad elevato contenuto tecnologico, con specifica competenza e qualificazione nei diversi settori di interesse del DTC. In particolare E. Gigliarelli coordina insieme a C. Bianchini (Sapienza Università di Roma) la Rete 10 “Tecnologie digitali per l’architettura, la conoscenza territoriale, la riqualificazione urbana, il design”.
Il laboratorio ha attivato da molti anni una collaborazione con il Distretto ad Alta Tecnologia per le costruzioni sostenibili STRESS, con sede a Napoli. La collaborazione con il Lab, realizzata negli anni con numerosi progetti regionali (Metrics, Smartcase, Provaci, Strit, Earth Maps Service, CrossBow, e altri) e attualmente con il progetto Prosit, punta a sviluppare e implementare tecnologie per il restauro e la valorizzazione del patrimonio culturale seguendo un approccio multidisciplinare, con particolare attenzione alle metodologie per la diagnostica e la protezione di beni architettonici e siti archeologici.
Staff BHiLab
Associati al BHiLab
Michele Calvano, Sapienza Università di Roma, Giovanni Cangi, Università Roma Tre, Claudio Intrigila, Università Tor Vergata
Come contattarci
bhilab@ispc.cnr.it
Strumentazione
Workstation; GEOSLAM ZEB HORIZON RT, 3Deye; Fotocamera mirrorless full frame Canon; Insta 360PRO2, Drone Infrarosso MatriceM30T; Drone MavicMini Pro3, Termocamera HD Flir T1020 con ottica grandangolare, 4 termoflussimetri IoT Extratech, 12 sonde IoT di monitoraggio ambientale, BlowerDoorTest Retrotec EU6210, PAcometro, Luximetro, Igrometro, Videoendoscopio.
Scopri il BHiLab
Progetti e attività di ricerca
- SHAREN | Energy‐SHAring Solutions and Communities for enhanced Renewable ENergy in the MEDiterranean Historic Centres
- BEACON | Built hEritage sustAinable CONservation
- SCAENAE | Teatro Barocco Italiano. Paradigmi della Scena e della Memoria Culturale
- ECHOES | European Cloud for Heritage OpEn Science
- BEEP | BIM for Energy Efficiency in the public sector
- DTC | Digital Twin City
- HBIM4LazioHERITAGE | Sistema informativo integrato HBIM per la conservazione e la gestione di siti culturali nel Lazio
- IDEHA | Innovation for Data Elaboration in Heritage Areas
- TECH-START | Key enabling TECHnologies and Smart environmenT in the Age of gReen economy. Convergent innovations in the open space/building system for climaTe mitigation
- E-RIHS.it LAZIO | Progetto co-finanziato POR FESR Lazio 2014-2020
- HBIM4MANN | Progetto per la realizzazione di una piattaforma HBIM (Heritage Building Information Modeling) del Museo Archeologico Nazionale di Napoli, finalizzata alla documentazione e gestione dei dati architettonici, museali e alla gestione dei servizi
- INT4CT | hIstory coNstrucTion for beauty CommunicaTion
- CHEAC | Cultural Heritage After Covid. Interoperabile Pompei
- SSHOC | Social Sciences & Humanities Open Cloud. Progetto europeo H2020-INFRAEOSC-2018-2020; Partecipazione a WP3 e WP5
- PRO-SIT | PROgettare in SostenibilITà qualificazione e digitalizzazione in edilizia
- VICHI | Study, Conservation, and Valorization of Imperial Citadels in Vietnam
- KASVAL | Study, conservation, and Valorization of the Kasbahs in Morocco
- Tecnologie multidisciplinari per lo studio e la conservazione di monasteri post bizantini in Albania meridionale
- The archaeological site of Umm er-Rasas: innovative technologies and training activities for the conservation and enhancement
- Multidisciplinary Technologies for the Conservation and Valorisation of Mediterranean Sites and Cultural Landscapes: Drinos River Valley (Al) and Amalfi Mills Valley (It)
Per approfondimenti su altre attività di ricerca visita la sezione dedicata.
Principali collaborazioni
Università e Ricerca
- CNRS – Centre national de la recherche scientifique
- CSIC – Consejo Superior de Investigaciones Científicas
- Cyprus Institute: The Energy, Environment and Water Research Center, Science and Technology in Archaeology and Culture Research Center
- Fraunhofer-Gesellschaft
- International University of Rabat
- Oxford Brookes University, Department of Real Estate and Construction
- Peking University, Department of Urban and Regional Planning
- Sapienza -Università di Roma, Dipartimento Pianificazione Design e Tecnologia dell’architettura PDTA
- The Royal Scientific Society, National Energy Research Center
- Università degli Studi di Bologna, Dipartimento di Storia Culture Civiltà
- Università degli Studi di Chieti-Pescara, Dipartimento di Scienze psicologiche, della salute e del territorio
- Università degli Studi di Ferrara, Dipartimento di Architettura
- Università degli Studi di Napoli Federico II, Dipartimento di Architettura, Dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura
- Università degli Studi di Roma La Sapienza, Dipartimento di Storia disegno e restauro dell’architettura DSDRA
- Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Ingegneria dell’Impresa
- Università del Salento, Dipartimento di Ingegneria per l’innovazione
- Università di Macerata, Dipartimento di Studi Umanistici
- Università Politecnica delle Marche, Facoltà di Ingegneria
- University of New South Wales, Department of Built Environment
- WHITRAP Shanghai
- Xi’An Jiaotong Liverpool University, Department of Architecture and Design
Musei
- Museo Archeologico Nazionale di Ferrara
- Museo Archeologico Nazionale di Napoli
- Museo Etno Antropologico, Castello arabo normanno, Castellammare del Golfo
- Museo Irpino, ex carcere borbonico, Avellino
Pubbliche amministrazioni
- Agenzia del Demanio
- Istituto Nazionale dei Patrimonio Culturale di Tirana (IMK)
- Istituto Valenciano de la Edificaciòn
- Lebanese Center for Cultural Heritage Preservation
- Ministero “Sustainable Development and Tourism” del Montenegro
- Ministero della Cultura, DG-ABAP – Servizio III – Tutela del patrimonio storico, artistico e architettonico
- Palestinian Center for Cultural Heritage Preservation
- Türkiye Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change/General Directorate of Construction Affairs
Imprese
- ACCA Software
- Alternative Energies Generation – ENERCOOP
- Architecture2030
- Built Buildings Lab
- Engeko
- ENup s.r.l.
- Extratech
- Innovaway s.r.l.
- Iperboole s.r.l.
- Logical Soft
Organizzazioni
- AISU – Associazione Italiana di Storia Urbana
- Climate Heritage Network
- IBIMI – Institute for BIM Italy – Italian Building Smart chapter
- IBPSA – International Building Performance Simulation Association
- ICLEI – Local Governments for Sustainability
- SITdA – Società Italiana Tecnologia dell’Architettura
Principali pubblicazioni
E. Verticchio, Elena, Letizia Martinelli, Elena Gigliarelli, Andrew Potts, Elena Lucchi, and Filippo Calcerano. 2026. Built Heritage Adaptation and Mitigation: The Need for a Joint Effort through Heritage Science, in Climate Mitigation and Adaptation Strategies for Cultural and Natural Heritage. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-443-34061-1.00010-X
E. Verticchio, L. Martinelli, E. Gigliarelli, F. Calcerano, Current Practices and Open Issues on the Whole-Building Dynamic Simulation of Historical Buildings: A Review of the Literature Case Studie, “Building and Environment”, 2024. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2024.111621
F. Calcerano, S. Thravalou, L. Martinelli, K. Alexandrou, G. Artopoulos, E. Gigliarelli, Energy and Environmental Improvement of Built Heritage: HBIM Simulation-Based Approach Applied to Nine Mediterranean Case-Studies, “Building Research & Information”, 2023, https://doi.org/10.1080/09613218.2023.2204417
L. Martinelli, F. Calcerano, F. Adinolfi, D. Chianetta, E. Gigliarelli, Open HBIM-IoT Monitoring Platform for the Management of Historical Sites and Museums. An Application to the Bourbon Royal Site of Carditello, “International Journal of Architectural Heritage”, 2023, 1–18, https://doi.org/10.1080/15583058.2023.2272130
C. Cornaro, G. Bovesecchi, F. Calcerano, L. Martinelli, E. Gigliarelli, An HBIM Integrated Approach Using Non-Destructive Techniques (NDT) to Support Energy and Environmental Improvement of Built Heritage: The Case Study of Palazzo Maffei Borghese in Rome, “Sustainability” 15 (14): 11389, 2023, https://doi.org/10.3390/su151411389
L. Martinelli, F. Calcerano, E. Gigliarelli, Methodology for an HBIM Workflow Focused on the Representation of Construction Systems of Built Heritage, “Journal of Cultural Heritage”, 55, 2022, 277–89, https://doi.org/10.1016/j.culher.2022.03.016
M. Calvano, L. Martinelli, F. Calcerano, E. Gigliarelli, Parametric Processes for the Implementation of HBIM—Visual Programming Language for the Digitisation of the Index of Masonry Quality, “ISPRS International Journal of Geo-Information”, 11 (2): 93, 2022, https://doi.org/10.3390/ijgi11020093
S. Cursi, L. Martinelli, N. Paraciani, F. Calcerano, E. Gigliarelli, Linking External Knowledge to Heritage BIM, “Automation in Construction” 141: 104444, 2022, https://doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104444
C. Di Biccari, F. Calcerano, F. D’Uffizi, A. Esposito, M. Campari, E. Gigliarelli, Building Information Modeling and Building Performance Simulation Interoperability: State-of-the-Art and Trends in Current Literature, “Advanced Engineering Informatics” 54: 101753, 2022, https://doi.org/10.1016/j.aei.2022.101753
E. Gigliarelli, F. Calcerano, L. Martinelli, G Artopoulos, S. Thravalou, K. Alexandrou, Methodology for the Energy Renovation of Heritage Buildings Using BIM, Rome 2022, CNR edizioni
E. Gigliarelli, F. Calcerano, L. Cessari, Heritage Bim, Numerical Simulation and Decision Support Systems: An Integrated Approach for Historical Buildings Retrofit. 2017, Energy Procedia, Climamed 2017 – Mediterranean Conference of HVAC Historical buildings retrofit in the Mediterranean area (Matera, Italy 12-13 May 2017), 2017, 133, 135–44, https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.379
