HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio

MODELOS DIGITALES DE INFORMACIÓN EN LA TUTELA SOSTENIBLE DEL PATRIMONIO CULTURAL. CONTRIBUCIÓN AL CONOCIMIENTO E INNOVACIÓN SOCIAL Francisco Pinto Puerto (coordinador) Sevilla 2020 Colección: Arquitectura Núm.: 44 Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de este libro puede reproducirse o transmitirse por ningún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia, grabación magnética o cualquier almacenamiento de información y sistema de recuperación, sin permiso escrito de la Editorial Universidad de Sevilla. Comité editorial: Araceli López Serena (Directora de la Editorial Universidad de Sevilla) Elena Leal Abad (Subdirectora) Concepción Barrero Rodríguez Rafael Fernández Chacón María Gracia García Martín Ana Ilundáin Larrañeta María del Pópulo Pablo-Romero Gil-Delgado Manuel Padilla Cruz Marta Palenque Sánchez María Eugenia Petit-Breuilh Sepúlveda José-Leonardo Ruiz Sánchez Antonio Tejedor Cabrera © Editorial Universidad de Sevilla 2020 C/ Porvenir, 27-41013 Sevilla. Tlfs.: 954 487 447; 954 487 451; Fax: 954 487 443 Correo electrónico: [email protected] Web: <https://editorial.us.es> © Francisco Pinto Puerto (coordinador) 2020 © De los textos, los autores 2020 Impreso en papel ecológico Impreso en España-Printed in Spain ISBN: 978-84-472-3063-1 Depósito Legal: SE 2174-2020 Diseño de cubierta y maquetación: Elena González Gracia y Andrés Galera Rodríguez Impresión: Kadmos ÍNDICE Prólogo. A. Jiménez Martín ........................................................ 13 Introducción. F. Pinto Puerto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 PARTE I REVISIÓN DEL MARCO CONCEPTUAL Y TEÓRICO Capítulo 1. Revisión del concepto de tutela. M. García-Casasola, J. L. Gómez Villa y B. Castellano-Bravo ............... 47 Capítulo 2. Las historias clínicas del patrimonio arquitectónico: documentar para intervenir en el siglo XXI. P. Acosta Ibáñez .......................................................... 63 Capítulo 3. Revisión del concepto de modelo digital de información. E. González Gracia y R. Angulo Fornos .................................... 85 Capítulo 4. Prospección de la producción científica sobre los modelos HBIM y conservación programada. J.P. Bulgarelli-Bolaños, R. E. Malavassi-Aguilar, I. Hernández-Salazar y E. Salazar-Ceciliano ....................................................... 99 Capítulo 5. Prospección de la producción científica sobre los modelos SIG aplicados al patrimonio. P. Ferrerira Lopes, J. Moya Muñoz y J.J. Fondevilla Aparicio. . . . . . . . . . . . . . . 123 PARTE II EXPERIENCIAS EN LA APLICACIÓN DE MODELOS DIGITALES DE INFORMACIÓN PARTE II-I. LAS BASES DE DATOS Capítulo 1. Propuesta de un modelo de registro digital de información patrimonial para los procesos de tutela de bienes inmuebles del patrimonio cultural: la guía para la intervención en el conjunto monumental de la Cartuja de Nuestra Señora de la Defensión en Jerez de la Frontera. M. Castellano Román y B. Castellano Bravo ..............................137 Capítulo 2. Una base de datos híbrida para la identificación, registro y conocimiento de un problema historiográfico: la producción edilicia tardogótica en el antiguo Reino de Sevilla. P. Ferrerira Lopes .........................................................159 Capítulo 3. Sincronización de una base de datos externa con modelos HBIM para centralizar el conocimiento interdisciplinar del patrimonio arquitectónico. J. García Valldecabres y E. Salvador García ...............................167 PARTE II-2. MODELOS DIGITALES DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Capítulo 1. Aplicación de SIG para el análisis y simulaciones de la producción arquitectónica tardogótica en el antiguo reino de Sevilla. P. Ferrerira Lopes ........................................................183 Capítulo 2. La deconstrucción del territorio histórico fortificado: análisis geoespacial multivariante implementado a través de metodologías SIG y produción de cartografía predictiva. J.J. Fondevilla Aparicio ...................................................195 Capítulo 3. Una nueva identificación de atributos y valores patrimoniales a través de sistemas de información geográfica. La conformación de un HIS para Valverde de Burguillos (Badajoz). V. Domínguez Ruiz y J. Rey Pérez .......................................227 Capítulo 4. El olivar histórico de Écija. Desarrollo metodológico para su puesta en valor a partir de los modelos digitales SIG Y HBIM. J. Moya Muñoz, A. González Serrano y R. Rodríguez García ..............251 Capítulo 5. El uso de los sistemas de información geográfica en el análisis del patrimonio defensivo abandonado. Tres modelos de arquitectura defensiva en el sur peninsular. J.F. Molina Rozalem, A. Atanasio Guisado y F. Arévalo Rodríguez ........275 PARTE II-3. MODELOS DIGITALES DE INFORMACION DE EDIFICIOS APLICADO AL PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO Capítulo 1. El proceso de construcción del modelo digital del edificio. De la captura a la parametrización. R. Angulo Fornos .........................................................301 Capítulo 2. El modelo HBIM como una construcción abierta para la tutela sostenible del patrimonio arquitectónico. M. Castellano Román .....................................................323 Capítulo 3. HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio. R. Martín Talaverano1, J. M. Guerrero Vega, J. I. Murillo Fragero y G. Mora Vicente ...................................................................349 Capítulo 4. Análisis cognitivo, herramientas y metodologías para la valorización y recuperación histórica del patrimonio: El caso de la arquitectura residencial pública de la segunda posguerra en Italia. El pueblo rural La Martella en Matera. R. Pontrandolfi ...........................................................381 Capítulo 5. Desarrollo de un protocolo HBIM para la gestión del uso público del patrimonio arquitectónico. E. Salvador García, J. García Valldecabres y M. J. Viñals Blasco ...........407 Capítulo 6. Documentación de elementos patrimoniales subterráneos de geometría compleja, a partir de modelos de información. A. Galera Rodríguez ......................................................429 PARTE II-4. OTROS MODELOS DIGITALES Capítulo 1. Aplicación desde la Inteligencia Artificial a la gestión integral del patrimonio. El caso del patrimonio eclesiástico. J. M Macías-Bernal y A. J. Prieto ..........................................445 Capítulo 2. Modelo Grafo aplicado al patrimonio. P. Ferreira Lopes .........................................................469 Capítulo 3. Análisis algorítmicos. Programación aplicada a la información patrimonial. J. Rodríguez Medina ......................................................487 PARTE III DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS Capítulo 1. Algunas reflexiones generales. El equipo TUTSOSMOD ................................................... 511 Capítulo 2. Análisis de resultados de las acciones del proyecto TUTSOSMOD. R. Rodríguez García y A. González Serrano ..............................519 PARTE IV Bibliografía ..................................................................531 PARTE V Relación de autores .........................................................585 CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 347 CAPÍTULO 3 HBIM. UN MÉTODO COMPATIBLE CON LA NATURALEZA EVOLUTIVA DEL PATRIMONIO R. Martín Talaverano*, J. M. Guerrero Vega**, J. I. Murillo Fragero*** y G. Mora Vicente**** 3.1. Problemática abordada: conocimiento del edificio histórico y de su secuencia evolutiva para su implementación en HBIM Denominamos Patrimonio Cultural al conjunto de bienes materiales e inmateriales, tangibles e intangibles, producto de la creatividad humana. Es la herencia cultural propia del pasado de una persona, mantenida hasta la actualidad y transmitida a las generaciones presentes (UNESCO 1972). La transferencia de individuo a individuo, de generación a generación, propicia su constante modificación, generando una naturaleza evolutiva perceptible, como ocurre con la arquitectura histórica. Esta producción, en concreto, es el resultado de la relación entre diferentes contextos que genera espacios cuya función y uso son el resultado de un proceso simultáneo de cambio y permanencia a lo largo de la Historia, un proceso que no es natural o espontáneo, sino cultural. El estado actual de un edifico y su entorno urbano es el que ofrece en un momento preciso de su historia y, por lo tanto, es el producto de los cambios que se han producido a lo largo del tiempo, transformaciones que integran acciones tanto constructivas como destructivas. Por ello, para conocer con rigurosidad este tipo de arquitectura es necesario aportar un marco teórico adecuado que incluya las diferentes perspectivas conceptuales, metodológicas y profesionales que determinan sus valores patrimoniales. Los ámbitos de conocimiento que se relacionan con la arquitectura histórica son numerosos, condicionados por contextos como los de tipo geográfico, histórico, social, cultural, político, tecnológico, económico, entre otros. Así que, para afrontar el análisis de este producto pluriestratificado, se considera de gran ayuda el empleo de marcos metodológicos como el de la denominada Arqueología de la Arquitectura, propuesta de aplicación interdisciplinar que combina el análisis estratigráfico y tipológico de los cuerpos constructivos del edificio, a través del estudio de sus fábricas y acabados, ofreciendo una herramienta vertebradora del conocimiento adquirido sobre el bien objeto de estudio que facilita su organización diacrónica (Caballero 2010). Alrededor de esta propuesta evolutiva, que se concluye de la puesta en valor de los factores de permanencia y transformación, giran las maneras actuales de intervención en construcciones históricas que abordan el mantenimiento de la fábrica desde la base de su conocimiento exhaustivo. * Doctor arquitecto. Profesor Ayudante Doctor. Dpto. de Arquitectura. Escuela Técnica Superior de Arquitectura. Universidad del País Vasco. Plaza Oñati, 2, 20018, Donostia, San Sebastián, España, e-mail: [email protected]s. ** Doctor arquitecto. Profesor Asociado. Dpto. de Expresión Gráfica e Ingeniería en la Edificación. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación. Universidad de Sevilla. Avd. Reina Mercedes 4A, 41012, Sevilla, España, e-mail: jmg[email protected]. *** Arqueólogo. Urbe pro Orbe Patrimonio Cultural, S.L. Calle Ocaña 87, 28047, Madrid, España, e-mail: jimurillo@ urbeproorbe.com Arqueólogo. Urbe pro Orbe Patrimonio Cultural, S.L. [email protected]. **** Doctor arqueólogo e historiador. Profesor Contratado Doctor. Dpto. Construcciones Arquitectónicas II. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación. Universidad de Sevilla. Avd. Reina Mercedes 4A, 41012, Sevilla, España, e-mail: [email protected]. PARTE II-3 348 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico Las actividades de reconocimiento y análisis del edificio histórico se desarrollan antes y durante la intervención, actividad esta que también debe ser considerada como parte del proceso de investigación. Por lo tanto, se trata de un prolongado proceso de adquisición de datos con sus propias interpretaciones que no siempre se lleva a cabo desde el marco interdisciplinar. Para corregir esta debilidad podemos contar con métodos y herramientas digitales que permiten optimizar la gestión de los datos, evitando de este modo conflictos técnicos y administrativos como los que generan perdidas o duplicidades de información. En este sentido, la aplicación de la metodología BIM en el ámbito del análisis y la intervención sobre bienes inmuebles del Patrimonio Cultural permite ofrecer una gestión eficiente de los proyectos, potenciando la interoperabilidad de la información digital en equipos interdisciplinares de trabajo. Sin embargo, para ello es necesario adecuar los protocolos BIM al patrimonio histórico, ya que esta metodología surge en el ámbito de la construcción actual, la cual emplea en gran medida materiales y elementos constructivos estandarizados y prefabricados. Con este objetivo presentamos a continuación aspectos generales que permiten adoptar con mayor aprovechamiento el denominado método HBIM a la creación de modelos 3D paramétricos del patrimonio, acompañado de una serie experiencias en las que han participado los autores. 3.2. Organización del sistema de información del modelo HBIM Para abordar la adaptación de la metodología BIM al ámbito del patrimonio arquitectónico es fundamental efectuar una planificación inicial analizando los requerimientos de los principales ámbitos de conocimiento que intervienen en el proceso de investigación de la arquitectura histórica (historia, arquitectura, geología, sociología, economía, etc.). De este modo, una vez determinados los objetivos que se persiguen y el tipo de datos que va a incluir, así como los recursos disponibles, se podrá dar paso a la elaboración de una estrategia eficiente y sostenible para la creación del modelo HBIM y la gestión de su información asociada, procurando que sea actualizable con los datos que puedan generar nuevos análisis. En este sentido, a la hora de estructurar el modelo HBIM, consideramos que el valor evolutivo del patrimonio cultural permite establecer un criterio coherente, para relacionar los diferentes datos que puede aportar un edificio histórico, y racional, para establecer las búsquedas de esta información. Por ello, si damos forma al modelo a partir de su secuencia histórico-constructiva consideramos que será de gran ayuda tomar en cuenta el marco de la Arqueología de la Arquitectura, metodología que en base a los CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 349 principios de la estratigrafía permite compartimentar el objeto de estudio en entidades mínimas, tanto destructivas como constructivas, caracterizadas estas últimas por su unidad y finalidad tanto física como técnica. Estas unidades estratigráficas, relacionadas en términos de sincronía y diacronía, permiten conocer y reconstruir la secuencia temporal del edificio. Además, aquellas que responden a una misma finalidad pueden ser sintetizadas en actividades y, a su vez, con la ayuda de referencias de apoyo (tipológicas, históricas, arqueométricas…) agrupadas en fases o etapas (Caballero y Escribano 1996). 3.3. Estrategias para el modelado HBIM Si fuese necesario, se deberá abordar un proceso de levantamiento y documentación gráfica del edificio, la cual posee objetivos tanto de carácter general (relacionados con la documentación de los valores culturales del bien), o específicos, vinculados a los requisitos de los trabajos que vayan a desarrollarse (Martín 2014). De este modo, tanto el levantamiento y la documentación gráfica de los edificios históricos como el modelado HBIM de los mismos poseen una fuerte vinculación tanto en su proceso de generación (los modelos se suelen crear a partir de los datos del levantamiento) como en sus objetivos, si bien son herramientas diferenciadas y complementarias, pero no intercambiables, como se detalla más adelante. En este sentido, el modelado HBIM se basa generalmente en datos geométricos del levantamiento: por un lado, se puede crear en base a proyecciones bidimensionales (plantas, secciones y alzados del edificio), para lo cual es imprescindible que exista una adecuada referenciación geométrica entre ellas; por otro lado, cada vez es más frecuente el uso de datos tridimensionales (nubes de puntos de alta densidad) para el modelado, lo cual permite un mayor nivel de precisión, puesto que se trata de una gran cantidad de datos que no han sido previamente procesados, sino que se obtienen directamente de una medición con escáner láser o fotogrametría. En ambos casos, deberá definirse un nivel de simplificación para el modelo HBIM en función de las necesidades, los objetivos y los recursos disponibles, de modo que se asegure la viabilidad del proceso. Aunque existen investigaciones dirigidas hacia la automatización del proceso de modelado (Román et al. 2019), entendemos que siempre existe una componente subjetiva que dificulta este enfoque, ya que es necesario tanto un conocimiento como una interpretación del edificio para poder ser modelado. En este sentido, cabe señalar que, de forma análoga al dibujo tradicional, el resultado no puede ser fruto de ningún automatismo, sino que el mismo proceso supone un análisis de la realidad en el que se toman una serie de decisiones en cuanto a qué y cómo representar. PARTE II-3 356 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico es un objeto unitario en varias partes que respondan a la configuración temporal y constructiva del edificio. Este segundo aspecto ha constituido uno de los retos principales del trabajo, ya que la manipulación y división de las mallas trianguladas es un proceso arduo y lento. Tomando como base los criterios mencionados, se han considerado los siguientes límites para la división del modelo: en relación con la configuración temporal, se han tomado las unidades estratigráficas identificadas en el estudio de Arqueología de la Arquitectura; en relación con la configuración constructiva, se han considerado los elementos constructivos (paños de muros, estribos, cornisas, etc.) como unidades mínimas de división. Los límites de estos elementos se han empleado para el corte y separación de la malla: en un primer momento se han empleado las propias líneas para llevar a cabo operaciones de corte de la malla y, a la vista de los deficientes resultados, se ha optado por la manipulación directa de la misma, borrando triángulo a triángulo (Figura II-101). Este segundo método ha aportado resultados adecuados, si bien el tiempo necesario para lograrlos ha sido muy elevado. En definitiva, podemos concluir que la intención inicial de crear un modelo HBIM con una alta precisión geométrica ha derivado en un trabajo muy largo y laborioso que puede comprometer la viabilidad de esta estrategia en su aplicación en otros proyectos. Basílica de la Real Colegiata de San Isidoro (León) El siguiente caso de estudio se centra en uno de los edificios más singulares de la arquitectura medieval hispana, el cual es fruto de una rica secuencia de transformaciones y ampliaciones que se han sucedido a lo largo de su historia (Figura II-102). Además, se trata de un conjunto sobre el cual se han llevado a cabo numerosos estudios e intervenciones, por lo que existe una gran cantidad de información y una necesidad de abordar una gestión eficiente de la misma. Por todo ello, se ha seleccionado como caso de estudio para la creación de un modelo HBIM (Santoni et al. 2020). La Real Colegiata de San Isidoro, en León, se asienta sobre la muralla romana de la ciudad cuando, en el siglo XI, se construyó una primera iglesia promovida por los monarcas Fernando I y Sancha. De este edificio originario, hoy en día se conservan los muros del extremo occidental de la iglesia y dos espacios situados al oeste, entre la iglesia y la muralla, que conocemos como el Panteón Real y la Cámara de Doña Sancha, comunicados con el templo en dos niveles, que da forma a una plataforma elevada, a modo de coro alto. La basílica actual responde a su ampliación realizada en el siglo XII, con un aula de tres naves, crucero y una triple cabecera de ábsides semicirculares. A occidente II-102. Real Colegiata de San Isidoro (León) (los autores). CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 357 del conjunto se eleva, en sucesivas fases, una torre campanario que sustituye a un cubo de la muralla romana. Recientes excavaciones arqueológicas han permitido confirmar que este proyecto contaba con edificaciones asociadas que probablemente daban servicio a la corte allí establecida durante este periodo. Con el paso del tiempo el conjunto recibe constantes ampliaciones que añaden al monasterio diferente tipos de salas, capillas, almacenes y estancias. Comenzando la edad moderna se amortizan las residencias de la corte con una gran biblioteca y se amplía el ábside central de la basílica, periodo durante el cual se gana espacio residencial para el monasterio con la configuración actual de sus dos claustros. Periodos bélicos y otros accidentes obligan a poner en marcha a finales del siglo XIX un largo periodo de restauraciones que alcanza nuestros días (Utrero y Murillo 2014: 2017). En definitiva, un conjunto arquitectónico marcado por una rica secuencia histórico-constructiva que hoy en día sigue transformándose. Los objetivos fundamentales que se han establecido a la hora de abordar el trabajo han sido: — Desarrollar, analizar y comparar diferentes estrategias de modelado coherentes con las características constructivas y evolutivas del edificio histórico. — Implementar la información constructiva y la secuencia histórico-constructiva en el modelo y organizar la base de datos en base a dicha secuencia temporal. — Desarrollar herramientas para la búsqueda de datos en el modelo HBIM mediante criterios personalizables que aporten una mayor eficacia. II-102 PARTE II-3 358 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico — Analizar las condiciones de viabilidad para la creación del modelo, considerando distintos niveles de simplificación, varias estrategias de modelado y el tiempo empleado en cada caso. Mientras que en el caso de estudio anterior se ha pretendido alcanzar un nivel de precisión máximo, minimizando la simplificación, en este caso el enfoque ha sido distinto, analizando las claves para favorecer la viabilidad. Del mismo modo que en el caso de estudio anterior, el trabajo desarrollado para la creación del modelo HBIM y la implementación de la información ha tenido en cuenta los siguientes aspectos para establecer la estrategia de modelado: — La secuencia de transformaciones del conjunto. II-103 II-103. Modelado de elementos con familias de Revit del Real Colegiata de San Isidoro (Santoni et al. 2021). II-104. Modelado a partir de las mallas del levantamiento (Santoni et al. 2021). CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 359 — Las características constructivas y formales del edificio: tipos de materiales y sistemas constructivos, irregularidades, deformaciones, etc. — Los distintos tipos de datos disponibles para el modelado: nubes de puntos obtenidas con escáner láser y fotogrametría, así como planimetrías 2D. — Los objetivos planteados para la creación del modelo HBIM. Como punto de partida se han tomado, por un lado, los datos geométricos recabados en sucesivas campañas de levantamiento promovidas por la Junta de Castilla y León. De este modo, se han debido usar tanto datos obtenidos mediante fotogrametría como con escáner láser, así como dibujos 2D de forma complementaria. Por su parte, la investigación arqueológica desarrollada ha establecido la secuencia histórico-constructiva del conjunto, la cual ha servido como base para estructurar el sistema de información. El modelado se ha realizado con la herramienta Autodesk Revit© 2018, y se han abordado dos estrategias principales: II-104 PARTE II-3 360 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico 1. Modelado con familias internas de la propia aplicación, generándose los elementos geométricos con el apoyo de los datos del levantamiento. Este enfoque se ha empleado fundamentalmente en elementos regulares o en aquellas situaciones en las que se ha asumido un grado de simplificación tal que permite regularizarlos. En general, se han creado así los muros, arcos, soportes, gran parte de las bóvedas y los forjados (Figura II-103). 2. Modelado con otras aplicaciones para crear elementos NURBS (el elemento requerido para poder asociar información en un modelo HBIM) a partir de las mallas generadas en el levantamiento. Esta estrategia se ha empleado en aquellas situaciones en las que se ha exigido un nivel de simplificación más bajo, como es el caso de las bóvedas del Panteón Real (Figura II-104). En paralelo a la creación del modelo, se ha abordado la división del mismo en base a los elementos que configuran la secuencia histórico-constructiva y que son, de menor a mayor nivel de división: fases históricas, actividades constructivas y unidades estratigráficas. Se han analizado también distintos grados de aproximación, de modo que tanto la basílica como el Panteón Real y la Cámara de Doña Sancha se han dividido en unidades estratigráficas (el máximo nivel de división), mientras que el resto de los espacios situados entre la basílica y la muralla se han dividido en fases históricas (el mínimo nivel de división). De este modo, se ha definido un planteamiento de la taxonomía del modelo relacionado con los distintos niveles de división, los cuales, a su vez, condicionan el tiempo requerido de modelado, aspecto crucial para determinar la viabilidad del mismo. Por un lado, se han establecido varias categorías correspondientes a los niveles de división, en función tanto de las características constructivas como de la secuencia temporal, las cuales se han tomado como referencia en diferentes zonas del conjunto edificado (Figura II-105). Por otro lado, teniendo en cuenta tanto los mencionados niveles de división como las anteriormente citadas estrategias de modelado y el nivel de precisión que aporta cada una, se ha elaborado una comparación de los tiempos requeridos para el modelado (Santoni et al. 2020). Siendo conscientes de que este aspecto depende tan- to del propio operador como de los recursos disponibles, entendemos que la principal aportación de este caso es su valor comparado; es decir, la proporción entre los tiempos empleados por una misma persona con el mismo equipo informático a la hora de abordar el modelado de distintas partes del edificio con criterios diferentes. La asignación de la información correspondiente a las fases históricas se ha podido hacer directamente gracias al parámetro incluido en Revit “fase de creación”. A los II-105 II-105. Niveles de división y taxonomía del modelo HBIM de San Isidoro (Santoni et al. 2021). II-106. Asignación de parámetros a los elementos del modelo (Santoni et al. 2021). CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 361 elementos desaparecidos se le ha podido también asignar una “fase de destrucción”, por lo que su desaparición queda registrada en la secuencia que estructura el sistema de información. Este es el caso de parte de la iglesia originaria del siglo XI que se destruyó tras la ampliación en el siglo XII. Los otros dos niveles de división en la secuencia histórico-constructiva (actividades constructivas y unidades estratigráficas) se han implementado creando nuevos parámetros (“ID actividad” y “ID unidad estratigráfica”). Del mismo modo, se han implementado las relaciones de antero-posterioridad (“ID anterior a actividad”, “ID posterior a actividad”, “ID anterior a unidad estratigráfica” e “ID posterior a unidad estratigráfica”). Finalmente, la información constructiva se ha implementado, por un lado, asignando tipos de elementos arquitectónicos en el panel de propiedades y, por otro, dividiendo las distintas partes de cada uno de los elementos (Figura II-106). Una vez implementada la información arqueológica y constructiva en el modelo HBIM, la última parte del trabajo ha abordado el desarrollo de métodos de búsqueda y selección avanzada de los datos: en concreto, se han analizado las vías para la creación y uso de consultas personalizadas multi-criterio y la visualización de los resultados en el propio modelo. Para ello se ha empleado un VPL (lenguaje de programación visual) implementado en Revit a través de Dynamo, el cual permite programar herramientas específicas. Gracias a los parámetros constructivos y estratigráficos definidos anteriormente, la aplicación creada permite visualizar y aislar los elementos del modelo que cumplan una serie de condiciones definidas por el usuario, incluida la combinación de varios de los parámetros citados: por ejemplo, es posible visualizar los elementos con un “ID actividad” concreto y también se puede combinar este criterio con una categoría constructiva (Figura II-107). II-106 PARTE II-3 362 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico II-107 II-108. Iglesia de San Juan de los Caballeros (Jerez de la Frontera, Cádiz) (los autores 2014). II-107. Búsquedas con criterios personalizados desarrolladas con Dynamo (Santoni et al. 2021). CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 363 En definitiva, entendemos que el trabajo desarrollado, por un lado, ha establecido pautas dirigidas a favorecer la viabilidad del modelado. Al contrario que en el primer caso de estudio, donde la exigencia de una alta precisión geométrica compromete en gran medida la viabilidad, en este caso se ha abordado un enfoque basado en una mayor simplificación y en la consideración de distintos criterios en función de las zonas del edificio y de la información a implementar. Por otro lado, el desarrollo de herramientas para la búsqueda selectiva de información puede colaborar a impulsar una gestión más rápida y eficaz de la misma, posibilitando la adecuación de la búsqueda a las necesidades concretas de cada usuario. La capilla de los Tocino en la iglesia de San Juan de los Caballeros (Jerez de la Frontera) La capilla de los Tocino, también conocida como de la Jura, es un espacio funerario levantado en los primeros años del siglo XV, anexo a la cabecera de la iglesia de San Juan de los Caballeros en Jerez de la Frontera (Figuras II-108 y II-109). El oratorio, de planta cuadrada y cubierto por una bóveda octogonal nervada, se configuró añadiendo tres muros con arcosolios que cerrarían el espacio disponible entre dos contrafuertes del presbiterio del templo (Mora y Guerrero 2015). La decoración de lacería del arcosolio del antiguo altar y la bóveda hacen de este espacio uno de los ejemplos más significativos de la primera arquitectura medieval jerezana, caracterizada por la convivencia de elementos provenientes de las tradiciones mudéjar y gótica (López 2014: 73). El pésimo estado de conservación motivó los últimos trabajos de restauración de la capilla, desarrollados a lo largo de los años 2014 a 2016, con el objetivo de recuperar este espacio para su uso. En su interior se apreciaban las huellas de un inacabado proceso de restauración, datado a finales del siglo XIX, en el que se perdió la comunicación original con el presbiterio, quedando a partir de entonces como una dependencia secundaria de la parroquia. Como parte de la última intervención se planteó una investigación que combinaba la arqueología y el análisis arquitectónico. La información generada en los estudios previos a la intervención, sumada a la recabada durante el desarrollo de esta permitió establecer con rigor la secuencia constructiva de la capilla e inscribirla en el marco de las transformaciones sufridas a lo largo de los siglos por el templo (Guerrero, Pinto y Mora 2019). Una vez finalizada la obra se propuso la creación de un modelo digital capaz de contener la información generada en el proceso de trabajo y apoyada en la metodología BIM aplicada al Patrimonio. El objetivo principal era el de explorar las posibilidades que ofrecen los modelos HBIM para el registro y gestión de información relativa II-108 PARTE II-3 364 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico II-109 II-109. Principales fases constructivas de la iglesia de San Juan de los Caballeros (Jerez) (los autores). II-110. Dibujo analógico a partir del modelo indentificando la capilla. (los autores). CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 365 a los procesos de lectura cronológica de edificios históricos, mediante la integración de enfoques interdisciplinares durante su conocimiento e intervención, así como sus consecuencias en los procesos de tutela del patrimonio arquitectónico. De forma más concreta se perseguía lo siguiente: — Construir un modelo capaz de integrar la secuencia temporal del edificio en base al conocimiento disponible en ese momento, estableciendo en base a esto diferentes niveles de definición. — Usarlo como una herramienta de comunicación entre distintos agentes vinculados al conocimiento, gestión y difusión de la arquitectura histórica. La estrategia de modelado se estableció en base a las siguientes cuestiones: — El modelo debía contener la secuencia constructiva tanto de la capilla como del conjunto edilicio en el que se inserta. No era posible entender los procesos de transformación centrado nuestra mirada exclusivamente en el ámbito en el que se había intervenido. — La información material de la edificación, que se había podido registrar en profundidad en los trabajos de intervención (sistemas y materiales constructivos, trazado de la bóveda, intervenciones anteriores, registro de los sondeos del terreno…). — Se disponía de un levantamiento gráfico, elaborado como parte de los trabajos previos, para el que se habían combinado el uso de herramientas de topografía, distanciómetro láser y medios tradicionales. para la generación de una serie de dibujos plantas secciones y alzados. — El resultado fue un conjunto de dibujos de vistas de planta, alzados y secciones que se completó con fotogrametría digital convergente en la fase de excavaciones arqueológicas. El modelo fue desarrollado en dos fases sucesivas planificadas en base del conocimiento del edificio. En un primer lugar, y en base a la información arquitectónica, histórica, arqueológica sumada a la obtenida en la propia intervención de restauración se elaboró un modelo que, en primera instancia, permitía acceder a la secuencia de las etapas cronológicas detectadas en el conjunto del templo parroquial representadas volumétricamente (Figura II-110). A nivel básico y con geometrías muy simplificadas, se representaban cada uno de los cuerpos y espacios principales que se han ido incorporando a la fábrica. La asignación a cada uno de estos de una fase cronológica permitía visualizar de forma dinámica la evolución del edificio a lo largo de su historia. La importancia II-110 PARTE II-3 372 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico propiedades a los distintos elementos que definían su configuración material y su cronología. El levantamiento fotogramétrico de la cara visible del muro de contención de la terraza primitiva fue el paso previo a su lectura estratigráfica, registrando los cambios de uso de material y técnicas constructivas, así como las distintas discontinuidades en la fábrica, que permitieron identificar las principales fases constructivas (Figura II-115). Se podrían destacar varias cuestiones que han condicionado el proceso de modelado En el proceso de modelado se podría destacar las siguientes cuestiones: — Para reflejar convenientemente el carácter fragmentario de los restos arqueológicos se ha empleado una de las posibilidades que ofrece la herramienta al poder modelar tanto elementos completos como hacer una subdivisión de estos en «piezas», pudiendo asignar a estas, propiedades y valores que pueden ser diferentes de los del elemento completo original. En las distintas vistas se II-115 II-116. Superposición del estado actual y la hipótesis de reconstrucción del santuario (los autores). II-115. Fases constructivas en el muro de contención de la terraza (los autores). CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 373 puede configurar la visualización del modelo en elementos completos, piezas, o ambos a la vez. En el modelo del santuario esta funcionalidad ha sido empleada en dos sentidos complementarios. Por una parte, se ha utilizado para distinguir, dentro de un mismo elemento, aquellas partes se han conservado y aquellas que han desaparecido. Por otro lado, ha permitido en el muro analizado con mayor detalle distinguir distintas unidades en base a sus técnicas constructivas y cronología. — Para aquellos elementos que no se conservan tan solo se modelaron los pertenecientes a una de las fases, donde la hipótesis de restitución tenía un mayor sustento teórico. En concreto la fase de construcción de una gran ampliación de la terraza superior mediante una serie de estructuras de substrucción y el posible añadido de un del pórtico superior. Nos parecía interesante caracterizar, el nivel de conocimiento sobre el que se basaban los elementos restituidos, estableciendo distintos niveles de certeza, o fiabilidad, del proceso de restitución gráfica. Se ha planteado el modelo del santuario de Tusculum como un primer paso de un trabajo colaborativo abierto a futuras modificaciones, transformaciones e incluso conexiones con otros modelos de escala territorial. En conclusión, se plantea en este caso un modelo que acompañe a los avances en el conocimiento del edificio, de forma que los II-116 PARTE II-3 374 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico resultados de futuras campañas de excavación, o tomas de datos para su documentación puedan ir alimentando el resultado aquí presentado (Figura II-116). 3.5. Conclusiones A lo largo del proceso de investigación, se han planteado varias cuestiones, entre las cuales podemos destacar las siguientes: Creación del modelo HBIM La elaboración de los modelos HBIM requieren de un importante esfuerzo, demandando un alto volumen de recursos. Por ello, es fundamental una cuidada planificación. Para ello entendemos fundamental establecer unos objetivos concretos sobre los que basar las diferentes estrategias de trabajo a seguir. Esto condicionará los diferentes niveles de desarrollo (LOD) que deberían de integrar los conceptos de nivel de detalle, de presión métrica y de división. Entre estos, el nivel de división es el criterio que se vincula íntimamente con la evolución histórica del edificio. Creemos esta secuencia, resultado de su análisis previo, debería ser el eje vertebrador del sistema de información del modelo HBIM, y condicionar su estructura, en la línea con la importancia de la naturaleza diacrónica de la arquitectura patrimonial. En este sentido entendemos que la cronología no debe plantearse como una propiedad más a un modelo previamente definido, sino al contrario, debe constituir un criterio esencial en la toma de decisiones del propio modelado. Pero es necesario reflexionar también sobre los requisitos en cuanto al nivel de detalle y precisión métrica. El nivel de exigencia en estos aspectos determinará los recursos necesarios y debería estar establecido en base a la finalidad perseguida. En ocasiones un nivel elevado de detalle puede incidir negativamente en una gestión eficaz de la información. Además, en el proceso de modelado de edificios históricos, caracterizados por la ausencia de estandarización propia de las técnicas de construcción preindustriales y la puesta en práctica de soluciones específicas, entraña una complejidad alejada de la práctica en obras contemporáneas. Entender el edificio como resultado de una secuencia temporal implica que sus elementos constructivos son imposibles de repetir, ya que cada uno de ellos es un tipo único y singular propio del momento en el que se realizó. A esto habría que sumar la necesidad de considerar en muchas ocasiones no solamente la definición geométrica de los elementos originales completos sino también fragmentos de estos, definiendo sus discontinuidades. En este sentido también habrá que considerar CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 375 que en ciertos casos puede ser interesante incluir en el modelo ciertos elementos que no se han conservado y por tanto tener en cuenta el nivel de fiabilidad de la propuesta de restitución de estos. Los esfuerzos dedicados a generar bibliotecas o catálogos de elementos tipo, para su uso sistemático en distintos modelos HBIM presentan, bajo nuestro punto de vista, serios problemas de aplicación al ir en contra de la naturaleza evolutiva de estos edificios. Por último, nos parece necesario volver a incidir en que la generación del modelo deba basarse en un análisis profundo del edificio. Esto no quiere decir que sea imprescindible un conocimiento “completo” antes del modelado, sino que este debe ser el resultado de un proceso de conocimiento. De forma análoga al tradicional levantamiento arquitectónico, el modelado digtal nos puede permitir conocer mejor el objeto. Modelos HBIM y difusión del patrimonio cultural La metodología y las herramientas BIM se fundamentan en la vinculación de un sistema de información con un modelo geométrico del edificio, permitiendo una mejor gestión de dicha información. Algunos autores defienden que HBIM constituye una herramienta para la difusión del patrimonio cultural hacia la sociedad (Banfi, Brumana y Stanga 2019; Salvador, García y Viñals 2018). Sin embargo, entendemos que esta afirmación debe ser matizada. Por un lado, no se debe confundir un modelo 3D con un modelo HBIM: el primero tiene la virtud de ofrecer una visualización del edificio que permite entender de un modo más sencillo su configuración a usuarios no habituados con la documentación gráfica bidimensional (planimetría); el segundo, sin embargo, se centra en la gestión de la información del edificio valiéndose, eso sí, de un modelo 3D del mismo. Por otro lado, la difusión y la divulgación tienen sus métodos y herramientas propias que hacen que la comunicación de los contenidos sea efectiva hacia los receptores, algo de lo que carece la metodología BIM. De este modo, podemos concluir que, sin obviar su potencial comunicativo, HBIM no puede emplearse directamente para la difusión, sino que ofrece contenidos que, convenientemente adaptados por especialistas en este ámbito, pueden servir para dicha difusión. La necesaria simplificación de los modelos HBIM y su acabado “no realista”, sino conceptual, puede ser también una ventaja, ya que aleja al espectador de un falso realismo para centrarse en la información sin que queden relegados a un segundo plano por la vistosidad o espectacularidad del propio modelo. En cualquier caso, cada situación dependerá de los contenidos y del público al que se dirijan. PARTE II-3 376 Modelos digitales de información de edificios aplicado al patrimonio arquitectónico Dibujos 2D y modelos HBIM En los últimos años se viene desarrollando una tendencia por la cual se entiende que los modelos 3D y los modelos HBIM pueden llegar a sustituir los dibujos de arquitectura bidimensionales tradicionales (planimetrías), puesto que los primeros se generan de un modo más rápido y económico. Sin embargo, en base a la información necesaria para el desarrollo de un análisis profundo de la evolución cronológica (análisis estratigráfico o tipológico), entendemos que esta idea es totalmente equivocada. Los dos tipos de documentos no son para nada intercambiables o alternativos, sino que ambos son útiles y complementarios. Por un lado, los planos 2D convenientemente realizados son una documentación indispensable para salvaguardar los valores culturales del edificio; por otro, siguen siendo imprescindibles para gran parte de las tareas relacionadas tanto con la investigación como con la intervención y la gestión del mismo. Estos dibujos bidimensionales aportan un rigor y una calidad gráfica que no pueden sustituirse por un modelo 3D o por un modelo HBIM, ya que éstos suelen realizarse con un nivel de simplificación que es incompatible con los objetivos y requerimientos de una planimetría de calidad. Para poder alcanzar estos requisitos, el modelo 3D debería tener un nivel de detalle y precisión en todas sus partes que posiblemente lo harían inviable. Teniendo en cuenta esto, nuestra propuesta consiste en obtener y manejar como base un conjunto de datos geométricos en bruto, precisos, del edificio (como puede ser una nube de puntos de alta densidad o la malla que de ella se obtiene) como base para generar, en paralelo: 1) modelos HBIM con el determinado nivel de simplificación que responda a los requisitos inicialmente planteados, y 2) conjunto de dibujos 2D rigurosos y referenciados entre sí. Hay que subrayar que los planos no se obtienen del modelo HBIM, sino de la nube de puntos y de la malla. Además, lo más conveniente sería que la planimetría esté convenientemente vinculada tanto con los datos de base (nube de puntos o malla) como con el modelo HBIM, creando un conjunto que puede satisfacer una varios objetivos y requerimientos de un modo eficaz. Viabilidad de los modelos HBIM Es necesario tener en consideración la viabilidad en la aplicación de estos modelos en el campo del patrimonio cultural, ya que, en base a las experiencias presentadas, se trata de un aspecto fundamental. Las diferencias metodológicas, procedimentales con la obra nueva o la ingeniería, donde está más extendido su uso, son decisivas. Por otra parte, nos enfrentamos a situaciones en las que los recursos disponibles son escasos, por lo que el coste de la creación de un modelo supone un esfuerzo inicial que no responde a perspectivas a corto plazo, tan habituales en la gestión de la arquitectura patrimonial. CAPÍTULO 3 HBIM. Un método compatible con la naturaleza evolutiva del patrimonio 377 Entendemos que las ventajas en la aplicación de modelos HBIM serán más evidentes en aquellos casos que supongan el manejo de una gran cantidad de información y esta deba ser accesible. En cualquier caso, es fundamental la planificación de las diferentes estrategias de modelado atendiendo al grado de conocimiento del edificio, a los objetivos y su finalidad para adecuar un nivel de desarrollo óptimo. El carácter abierto de estas herramientas permite el uso de modelos simplificados que pueden ser progresivamente desarrollados en fases posteriores en función de los requerimientos y recursos disponibles. En lo expuesto hasta aquí, se ha tratado de explorar el uso de esta metodología para contribuir a la racionalización de las intervenciones sobre el patrimonio, planteando una estrategia de trabajo fundamentada con rigor en el conocimiento del edificio, que determinará, de forma ineludible, la construcción de cualquier modelo.