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parte dos resultados do projeto PIPAE MRCI 2021-2022 :
Protocolo integrado para documentação HBIM (Heritage Building Information Modeling) e desenvolvimento de um gêmeo digital para a gestão,
conservação e divulgação
do Museu Republicano "Convenção de Itu"
Conteúdo
Sobre o Projeto
última atualização:
Repository for contents of the PIPAE MRCI Project
part of project PIPAE MRCI 2021-2022 results:
Integrated protocol for HBIM (Heritage Building Information Modeling) documentation and development of a digital twin for the management,
conservation and dissemination
of the "Convention of Itu" Republican Museum
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About the Project
updated:
Sobre o Projeto PIPAE MRCI 2021-2022
Motivação: O Brasil possui um rico patrimônio arquitetônico e cultural que reflete diferentes fases históricas da formação e desenvolvimento do país. Muitos destes edifícios foram convertidos em museus e abrigam acervos de inestimável valor para cultura regional, nacional e mundial. Neste contexto, a preservação e valorização dos edifícios históricos que abrigam museus, arquivos e outros é fundamental pelo próprio valor cultural do edifício e pela importância da edificação em abrigar, conservar e expor peças históricas, artísticas e culturais.
No país há ainda uma carência de ações que visam a documentação, valorização, gestão e conservação do patrimônio arquitetônico, como ilustra o trágico incêndio ocorrido no Museu Nacional do Rio de Janeiro.
A documentação precisa dos bens arquitetônicos é um primeiro passo importante para o estudo aprofundado das características projetuais e construtivas, para o diagnóstico do estado de conservação e para projetos de gestão e preservação de bens arquitetônicos e contribui com a valorização do patrimônio.
Recentemente, novas tecnologias digitais permitem a aquisição e tratamento de dados geométricos, em uma escala e precisão sem precedentes face às técnicas de medição direta. Além disso, as tecnologias e processos de Modelagem da Informação da Construção (BIM) abrem novas perspectivas para o registro e manipulação dos projetos e tratamento de informações construtivas e históricas, apontando para novas potencialidades de análise de desempenho de edifícios, podendo servir como base virtual para simulação de propostas de intervenção e conservação em edifícios existentes. Por fim, a integração de modelos BIM com modelo de elementos finitos expande as aplicações no campo da simulação provendo uma ferramenta inovadora para a gestão e conservação do patrimônio histórico.
Estamos, portanto, diante de uma oportunidade para documentação e valorização dos bens arquitetônicos de interesse histórico e cultural, com base em novas tecnologias de aquisição e manipulação de informações 3D na área de construção de edifícios.
O objetivo desta proposta busca justamente estudar e discutir estas oportunidades tecnológicas de registro e manipulação de informações de projeto e de edifícios históricos, com desdobramento em uma proposta de protocolo para documentação digital e desenvolvimento de modelos HBIM e Gêmeo Digital de edifícios de museus, arquivos e outros exemplares arquitetônicos.
A partir da documentação e estudos técnico-construtivos é possível também desenvolver ações de difusão de conhecimento que vão da organização de disciplinas de graduação e pós-graduação no campo do patrimônio arquitetônico, às ações de extensão voltadas à difusão do patrimônio à comunidade, aproximando o conhecimento produzido na universidade à sociedade em geral.
Particularmente no caso de museus e arquivos, as ações de difusão do patrimônio arquitetônico, por meio de representações digitais podem ser mescladas e sobrepostas à difusão do próprio acervo, criando realidades virtuais ou híbridas que permitam explorar a interação entre o edifício e o acervo.
Objeto: Para desenvolver o protocolo, o objeto de pesquisa foi o edifício do Museu Republicano ‘Convenção de Itu’ (MRCI), extensão do Museu Paulista (desde 1923) da Universidade de São Paulo, o seu jardim localizado no interior do lote, assim como o seu entorno próximo (vizinhança do edifício tombado).
O MRCI, está instalado num edifício com quase 200 anos de existência, onde se realizou a Convenção Republicana de 1873.
O Museu foi agraciado pelo tombamento federal (IPHAN) em 1967 e estadual (CONDEPHAAT) em 1981, e está inserido no perímetro do Centro Histórico de Itu, também tombado no âmbito estadual em 2003.
O MRCI situa-se à Rua Barão do Itaim, eixo histórico do município e é um dos mais relevantes museus do interior do estado de São Paulo. O sobrado apresenta um total de 1041 m2 construídos, divididos em dois pavimentos. O Museu também contempla um jardim com vegetação e esculturas num estilo clássico. O edifício histórico é construído com vedações em taipa e alvenarias de tijolos, pisos e escadarias em madeira e telhado com tesouras e telhas cerâmicas. Sua fachada / elevação principal está revestida de azulejaria do período de construção e o hall de entrada do piso térreo. É revestido por azulejaria que conta a história do município e foi encomendada por seu diretor Afonso Taunay (1917-1946) ao ceramista Antônio Luiz Gagni na década de 1940.
O Museo tem intensas atividades presenciais voltadas à pesquisa, extensão e ensino com visitações regulares.
Há registros históricos, plantas, documentos e dados iconográficos das reformas, das transformações e das atividades de manutenção na edificação no decorrer do tempo, porém não de forma plenamente sistematizadas ou disponibilizadas de modo digital e temporal para pesquisadores, estudiosos e demais interessados. O projeto de pesquisa em questão é uma oportunidade de sistematização destas informações, por meio de um protocolo digital integrado, que permitirá a gestão mais adequada do patrimônio, além da disponibilização online das informações a um público ampliado.
Dado o seu valor histórico e arquitetônico, é de fundamental importância a realização do processo de documentação com o uso de ferramentas digitais.
Objetivo: Desenvolver protocolo integrado para documentação, gestão e divulgação digital do patrimônio arquitetônico e cultural, combinando técnicas de levantamento com laser scanner terrestre, fotogrametria, levantamentos técnico-construtivos, ensaios não destrutivos e sistematização das informações em modelos HBIM (Heritage Building Information Modeling) e Gêmeo Digital orientados à gestão do patrimônio edificado e que sirvam como base para desenvolvimento de aplicações de realidade aumentada e realidade virtual para difusão de conhecimentos.
O desenvolvimento do protocolo integrado compreende as seguintes ações:
1. Levantamento e sistematização de documentos e projetos do edifício;
2. Documentação geométrica, construtiva e manifestações patológicas;
3. HBIM para documentação histórica;
4. Desenvolvimento do Gêmeo Digital para Gestão do edifício;
5. Modelos 3D interativos on line.
Métodologia:
A realização de modelos HBIM demandam uma perspectiva multidisciplinar para levantamento, interpretação e modelagem de informações (Historic England, 2019).
A aplicação HBIM e modelagem de um Gêmeo Digital, que se pretende desenvolver no Edifício do Museu Republicano de Itu, busca superar os desafios inerentes
às iniciativas correntes de inserção de processos digitais aos procedimentos de preservação do patrimônio arquitetônico.
Pelo desenvolvimento de protocolos que favoreçam o enriquecimento da informação do modelo digital e seu compartilhamento em ambiente interoperável BIM, a contribuição desta proposta envolve
tanto a área de conhecimento do processo HBIM em si, como também sua aplicação prática, na proposição de soluções integradas para documentação,
gestão e manutenção em edifícios históricos.
Este projeto propõe justamente o desenvolvimento de um estudo de caso multidisciplinar como estratégia para discutir as dificuldades e os benefícios encontrados com a utilização de tecnologias e processos HBIM como apoio à gestão do patrimônio e como base para desenvolvimento de um protocolo geral para documentação de edifícios modernos no Brasil.
Para o desenvolvimento da proposta, foram mobilizados especialistas em diferentes áreas ligadas à gestão de acervos culturais, representado pela equipe de docentes e pesquisadores do Museu Paulista que integram a proposta, documentação tridimensional de objetos, tecnologias digitais, inspeção e ensaios técnicos construtivos, com participação de professores e pesquisadores especialistas da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, do Instituto de Arquitetura e Urbanismo e da Escola Politécnica, da USP.
A pesquisa se caracteriza como um Design Science Research (DSR), tendo como objetivo abordar problemas práticos por meio de constructos teóricos, processos e
artefatos inovadores que contribuam com soluções práticas ao mesmo tempo que ampliem a base teoria de conhecimento em uma dada área do saber (Lukka, 2003).
Assim, a DSR tem como propósito a descoberta e resolução de problemas, estabelecendo uma ligação entre desenvolvimento de soluções práticas inovadoras e
generalizações teóricas para problemas semelhantes, numa perspectiva acadêmica (Holström; Ketokivi; Hameri, 2009).
Com base na abordagem DSR, a pesquisa aqui proposta se divide nos estágios de entendimento do tema, proposta da solução e teste da solução na prática e consolidação de um protocolo para ações de documentação e gestão do patrimônio arquitetônico.
Para realização dos objetivos elencados, o projeto de pesquisa é estruturado nas seguintes etapas a, que podem se articular, de forma concomitante:
Revisão bibliográfica e levantamento de informações - A primeira etapa de desenvolvimento do trabalho compreende a pesquisa e cotejamento da bibliografia relacionada ao tema proposto. Ou seja, pretende-se realizar uma compreensão de questões do campo histórico e contextual (patrimônio histórico, levantamento e documentação patrimonial, gestão do patrimônio, teorias de conservação, histórico do projeto da edificação (MRCI), o processo de tombamento, e tecnológico (estudos das tecnologias de varredura, técnicas construtivas relacionadas ao estudo de caso em questão, ensaios não destrutivos, manifestações patológicas e manuais de conservação). A revisão, análise e confronto deste material bibliográfico será feita a partir de teses, dissertações, livros, artigos, manuais, normas técnicas, legislações, relatórios, reportagens e demais publicações que possam servir para melhor compreensão das temáticas abordadas ao longo da pesquisa.
Estudo dos projetos e intervenções realizados na edificação de estudo - Como etapa fundamental para a realização dos processos de documentação do patrimônio, é necessária a investigação a respeito do projeto inicial da edificação do Museu de Itu, bem como de possíveis projetos de intervenção ao longo dos anos, realizando uma análise cuidadosa das ações realizadas no edifício e também para o confronto com as varreduras e ensaios a serem executados.
Plano de execução para levantamento em campo - É consenso que para execução dos levantamentos de campo faz-se necessária a elaboração de um plano baseado no estudo do entorno do edifício (compreendendo possíveis problemas e limitações), na compreensão das ações sofridas e das melhores condições para cada tipo de varredura. Desta forma, é possível estipular com mais precisão quais tipos de tecnologias devem e podem ser empregados no estudo.
Registro do estado atual de conservação do Museu Republicano e condições de entorno - Esta etapa compreende a execução das varreduras planejadas de acordo com a etapa anterior para desenvolvimento do modelo geométrico digital e do Mapa de Danos do edifício. Para cada procedimento considerado viável, devem ser aplicados os métodos apresentados nas bibliografias levantadas na etapa inicial, para que se evite erros e problemas na execução das varreduras. Em seguida, são realizados os possíveis ensaios não destrutivos, de acordo com os resultados obtidos nas varreduras. Entre as tecnologias a serem executadas configuram-se a fotogrametria digital, 3D laser scanning e ultrassonografia.
A aplicação HBIM – Essa etapa buscará superar os desafios inerentes às iniciativas correntes de inserção de processos digitais aos procedimentos de preservação do patrimônio arquitetônico. Pelo desenvolvimento de protocolos que favoreçam o enriquecimento da informação do modelo digital e seu compartilhamento em ambiente interoperável BIM, a contribuição desta proposta envolve tanto a área de conhecimento do processo HBIM em si, como também sua aplicação prática, na proposição de soluções integradas para documentação, gestão e manutenção em edifícios históricos.
O desenvolvimento do Gêmeo Digital é, primordialmente, uma ferramenta de gestão do ciclo de vida, e deveria ser assim empregado para o ambiente construído, sendo de particular interesse para a manutenção do patrimônio histórico. No desenvolvimento do Gêmeo Digital para o Museu, serão investigadas as áreas de monitoramento de estruturas, modelagem de elementos finitos, Modelagem da Informação da Construção (BIM) e modelagem estatística.
Desenvolvimento de ações de difusão do patrimônio arquitetônico cultural em aplicações e cenários de realidade virtual e aumentada, com a combinação de modelo digital da edificação, documentos históricos e simulações de fatos históricos ocorridos no casarão do museu.
Desenvolvimento e avaliação de um protocolo integrado para documentação, gestão e difusão por meio de modelos digitais interconectados.
Avaliação e consolidação dos protocolos desenvolvidos, pela realização de dois workshops com especialistas das áreas de museologia, desempenho construtivo e modelagem da informação da construção (BIM) para discutir os protocolos propostos e os resultados alcançados. O primeiro workshop será organizado em meados do prazo do projeto e terá como foco apresentar e discutir o primeiro esboço de protocolo de documentação e modelagem HBIM do edifício. O segundo workshop, na etapa final do projeto, terá como foco discussão e avaliação crítica do protocolo de documentação integrado desenvolvido e apresentar os resultados da documentação e análises sobre o MRCI. Em ambos os workshops participação toda equipe do projeto, os especialistas internacionais mencionados e especialistas Brasileiros a serem convidados oportunamente. A participação dos especialistas, a princípio, será na modalidade videoconferência virtual.
Relatório do projeto e divulgação dos resultados - Nesta etapa será realizada a redação de um artigo sobre o protocolo integrado desenvolvido para submissão à revista científica especializada. Espera-se também desenvolver, a partir do final do projeto, um livro sobre o edifício do Museu Republicano “Convenção de Itú”, sobre as características construtivas, dados da documentação do edifício e técnicas de documentação do patrimônio arquitetônico.
Referências:
HISTORIC ENGLAND. BIM for Heritage - Developing the Asset Information Model, 2019. Disponível em: https://historicengland.org.uk/images-books/publications/bim-for-heritage-aim/heag271-bim-developing-asset-info-model/ Acesso em: 17 maio 2024.
HOLMSTRÖM, J.; KETOKIVI, M.; HAMERI, A. P. Bridging Practice and Theory: A Design Science Approach. Decision Sciences, v. 40, n. 1, 2009. https://doi.org/10.1111/j.1540-5915.2008.00221.x
LUKKA, K. The constructive research approach. In: Ojala, L. e Hilmola, O.-P. (Ed.). Case study research in logistics, Publications of the Turku School of Economics and Business Administration, Series B. Turku, Finland: Kirjapaino Grafia Oy, 2003. p.83-101. ISBN 951-564-102-0.
Integrantes:
Financiamento: Pró-Reitoria de Pesquisa da USP - Auxílio financeiro.
Divulgação
Resultados da pesquisa
Artigos em periódicos
Noronha Pinto de Oliveira e Sousa M, Correa FR. Towards digital twins for heritage buildings: A workflow proposal. International Journal of Architectural Computing. 2023;21(4):712-729. doi:10.1177/14780771231168226
VANINI, Gustavo Natalino; ALMEIDA, Maisa Fonseca de; SOUSA , Marcela Noronha Pinto de Oliveira e; OLIVEIRA, Fabiana Lopes de. A construção da linha do tempo do Museu Republicano “Convenção de Itu” a partir de processos de investigação para produção tecnológica e digital. Anais do Museu Paulista: História e Cultura Material, São Paulo, v. 31, p. 1–29, 2023. DOI: 10.11606/1982-02672023v31e28. doi:10.11606/1982-02672023v31e28
Artigos em anais de congressos
ALMEIDA, MAISA; SOUSA, MARCELA ; VANINI, GUSTAVO . Significant data and information in complex analysis of the architectural heritage, the Republican Museum of Itu, Brazil. In: 2023 IMEKO TC4 International Conference on Metrology for Archaeology and Cultural Heritage, 2023, Rome. Proceedings of the 2022 IMEKO TC4 International Conference on Metrology for Archaeology and Cultural Heritage. Budapest: IMEKO, 2023. v. 1. p. 305-310. doi:10.21014/tc4-ARC-2023.058
Capítulos de livros
SOUSA, M.N.P.O.E.; CORREA, F.R.; ALMEIDA, M.F.; GIACAGLIA, M.E.; MOURA, N.C.S.; VANINI, G.N.; OLIVEIRA, F.L.; BORREGO, M.A.M.; ZEQUINI, A.; ORNSTEIN, S.W.; FABRICIO, M.M.; ONO, R. Digital Twins for predictive maintenance, conservation, and rehabilitation procedures of historical buildings: The case of the "Museu Republicano Convenção de Itu", Brazil. In JEBELI, H.; ASADI, S.; MUTIS, I.; LIU, R.; CHENG, J. (Eds.) Digital Twins in Construction and the Built Environment. Reston, VA: ASCE American Society of Civil Engineers, 2024, p. 219-250. doi:10.1061/9780784485606.ch10
Produção técnica
ALMEIDA, M.F.; ONO, R. ; BORREGO, M.A.M. ; NORA, A.C. ; VANINI, G.N. ; ZEQUINI, A. ; SOUSA, M.N.P.O.E. ; GALVAO, J.R.M. Linha do tempo digital do Museu Republicano Convenção de Itu. 2023.
About the PIPAE MRCI 2021-2022 Project
Motivation: Brazil has a rich architectural and cultural heritage that reflects different historical phases in the country's formation and development. Many of these buildings have been converted into museums and house collections of inestimable value to regional, national and world culture. In this context, the preservation and enhancement of historic buildings that house museums, archives and others is fundamental due to the cultural value of the building itself and the importance of the building in housing, conserving and exhibiting historical, artistic and cultural pieces.
In Brazil, there is still a lack of actions aimed at documenting, valuing, managing and conserving architectural heritage, as illustrated by the tragic fire at the National Museum in Rio de Janeiro.
Accurate documentation of architectural assets is an important first step in the in-depth study of design and construction features, in the diagnosis of the state of conservation and in projects for the management and preservation of architectural assets, and contributes to the appreciation of heritage.
Recently, new digital technologies have made it possible to acquire and process geometric data on an uprecedented scale and precision, compared to direct measurement techniques. In addition, Building Information Modeling (BIM) technologies and processes open up new perspectives for recording and manipulating projects and processing construction and historical information, pointing to new potential for analyzing building performance, and can serve as a virtual basis for simulating intervention and conservation proposals for existing buildings. Finally, the integration of BIM models with finite element models expands applications in the field of simulation, providing an innovative tool for the management and conservation of historical heritage.
We are therefore facing an opportunity to document and enhance architectural assets of historical and cultural interest, based on new technologies for acquiring and manipulating 3D information in the field of building construction.
The aim of this proposal is precisely to study and discuss these technological opportunities for recording and manipulating project information and historic buildings, with the development of a proposed protocol for digital documentation and the development of HBIM and Digital Twin models of museum buildings, archives and other architectural items.
Based on the documentation and technical-constructive studies, it is also possible to develop actions to disseminate knowledge, ranging from the organization of undergraduate and postgraduate courses in the field of architectural heritage, to extension activities aimed at disseminating heritage to the community, bringing the knowledge produced at the university closer to society in general.
Particularly in the case of museums and archives, actions to disseminate architectural heritage through digital representations can be merged and superimposed on the dissemination of the collection itself, creating virtual or hybrid realities that allow the interaction between the building and the collection to be explored.
Subject: To develop the protocol, the research object was the building of the 'Convention of Itu' Republican Museum (MRCI), an extension of the Paulista Museum (since 1923) of the University of São Paulo, its garden located inside the plot, as well as its immediate surroundings (plots adjacent to the listed building)
The MRCI is housed in a building almost 200 years old, where the Republican Convention of 1873 was held.
The museum was awarded as protected federal (IPHAN) landmark status in 1967 and state (CONDEPHAAT) in 1981, and is part of the perimeter of Itu's Historic Center, which was also listed as a protected state landmark in 2003.
The MRCI is located on Rua Barão do Itaim, in the town's historic center, and is one of the most important museums in the interior of the state of São Paulo. The building has a total of 1041 m2, divided into two floors. The museum also has a garden with vegetation and sculptures in a classical style. The historic building is constructed with rammed earth and brick masonry walls, wooden floors and staircases and a roof with scissors and ceramic tiles. Its façade / main elevation is covered in tiles from the construction period. The first floor entrance hall is covered in tiles that tell the story of the municipality and were commissioned by its director Afonso Taunay (1917-1946) from ceramist Antônio Luiz Gagni in the 1940s.
The museum has intense on-site activities aimed at research, extension and teaching, with regular visits.
There are historical records, plans, documents and iconographic data of the renovations, transformations and maintenance activities in the building over time, but they have not been fully systematized or made available digitally and over time to researchers, scholars and other interested parties. The research project in question is an opportunity to systematize this information through an integrated digital protocol, which will allow the heritage to be managed more appropriately, as well as making the information available online to a wider audience.
Given its historical and architectural value, it is of fundamental importance to carry out the documentation process using digital tools.
Objective: To develop an integrated protocol for the documentation, management and digital dissemination of architectural and cultural heritage, combining terrestrial laser scanner survey techniques, photogrammetry, technical-constructive surveys, non-destructive testing and the systematization of information in HBIM (Heritage Building Information Modeling) and Digital Twin models, aimed at the management of built heritage and serving as a basis for the development of augmented reality and virtual reality applications for the dissemination of knowledge.
The development of the integrated protocol comprises the following actions:
1. Survey and systematization of building documents and design drawings;
2. Geometric and constructive documentation and pathological manifestations;
3. HBIM for historic documentation;
4. Development of the Digital Twin for Building Management;
5. Online interactive 3D models.
Method
HBIM requires a multidisciplinary approach to gathering, interpreting and modeling information (Historic England, 2019).
The HBIM application and modeling of a Digital Twin, which we intend to develop for the Itu Republican Museum Building, seeks to overcome the challenges inherent
in current initiatives to insert digital processes into architectural heritage preservation procedures.
By developing protocols that favor the enrichment of digital model information and its sharing in an interoperable BIM environment, the contribution of this
proposal involves both the area of knowledge of the HBIM process itself, as well as its practical application, in proposing integrated solutions for documentation,
management and maintenance in historic buildings.
This project proposes the development of a multidisciplinary case study as a strategy to discuss the difficulties and benefits of using HBIM technologies and processes to support heritage management and as a basis for developing a general protocol for documenting modern buildings in Brazil.
To develop the proposal, specialists were mobilized in different areas linked to the management of cultural heritage, represented by the team of professors and researchers from the Paulista Museum who are part of the proposal, three-dimensional documentation of objects, digital technologies, inspection and technical construction tests, with the participation of specialist professors and researchers from the Faculty of Architecture and Urbanism, the Institute of Architecture and Urbanism and the Civil Engeneering Department of the Polytechnic School, of the University of São Paulo (USP).
The research is characterized as Design Science Research (DSR), aiming to address practical problems through innovative theoretical constructs, processes and
artifacts that contribute to practical solutions while expanding the theoretical knowledge base in a given area of knowledge (Lukka, 2003).
Thus, DSR aims to discover and solve problems, establishing a link between the development of innovative practical solutions and theoretical generalizations
for similar problems, from an academic perspective (Holström; Ketokivi; Hameri, 2009).
Based on the DSR approach, the research proposed here is divided into the stages of understanding the issue, proposing a solution, testing the solution in practice and consolidating a protocol for actions to document and manage architectural heritage.
In order to achieve the objectives listed, the research project is structured in the following stages a, which can be articulated concomitantly:
Literature review and information gathering - The first stage in the development of the work involves researching and comparing the bibliography related to the proposed topic. In other words, the aim is to gain an understanding of historical and contextual issues (historical heritage, heritage surveys and documentation, heritage management, conservation theories, the history of the building project (MRCI), the listing process, and technological issues (studies of scanning technologies, construction techniques related to the case study in question, non-destructive testing, pathological manifestations and conservation manuals). The review, analysis and comparison of this bibliographic material will be based on theses, dissertations, books, articles, manuals, technical standards, legislation, reports and other publications that can serve to better understand the themes addressed throughout the research.
Study of the design drawings and the interventions carried out in the study building - As a fundamental step in carrying out the heritage documentation processes, it is necessary to investigate the initial design of the Itu Museum building, as well as possible interventions over the years, carrying out a careful analysis of the actions carried out in the building and also to compare them with the scans and tests to be carried out.
Execution plan for field surveys - It is agreed that in order to carry out field surveys, it is necessary to draw up a plan based on a study of the building's surroundings (including possible problems and limitations), an understanding of the actions suffered and the best conditions for each type of scan. In this way, it is possible to stipulate more precisely which types of technology should and could be used in the study.
Survey the current state of conservation of the Republican Museum and surrounding conditions - This stage includes carrying out the scans planned in accordance with the previous stage to develop the building's digital geometric model and Damage Map. For each procedure considered feasible, the methods presented in literature gathered in the initial stage should be applied, in order to avoid errors and problems when carrying out the scans. Possible non-destructive tests are then carried out, according to the results obtained from the scans. The technologies to be used include digital photogrammetry, 3D laser scanning and ultrasound.
HBIM application - This stage will seek to overcome the challenges inherent in current initiatives to insert digital processes into architectural heritage preservation procedures. By developing protocols that favor the enrichment of digital model information and its sharing in an interoperable BIM environment, the contribution of this proposal involves both the area of knowledge of the HBIM process itself, as well as its practical application, in proposing integrated solutions for documentation, management and maintenance in historic buildings.
The development of the Digital Twin is primarily a life cycle management tool, and should be used in this way for the built environment, being of particular interest for the maintenance of historical heritage. In developing the Digital Twin for the Museum, the areas of structural monitoring, finite element modeling, Building Information Modeling (BIM) and statistical modeling will be investigated.
Development of actions to disseminate cultural architectural heritage in virtual and augmented reality applications and scenarios, combining a digital model of the building, historical documents and simulations of historical events that took place in its premisses.
Development and evaluation of an integrated protocol for documentation, management and dissemination through interconnected digital models.
Evaluation and consolidation of the protocols developed, by holding two workshops with experts in the fields of museology, building performance and building information modeling (BIM) to discuss the proposed protocols and the results achieved. The first workshop will be organized midway through the project and will focus on presenting and discussing the first draft of the building's HBIM modeling and documentation protocol. The second workshop, in the final stage of the project, will focus on discussing and critically evaluating the integrated documentation protocol developed and presenting the results of the documentation and analysis on the MRCI. Both workshops will be attended by the entire project team, the international experts mentioned and Brazilian experts to be invited in due course. In principle, the experts will participate via virtual videoconference.
Project report and dissemination of results - At this stage, an article will be written on the integrated protocol developed for submission to a specialized scientific journal. At the end of the project, it is also hoped to develop a book on the building of the "Convention of Itú" Republican Museum, on its constructive characteristics, data from the building's documentation and techniques for documenting architectural heritage.
References:
HISTORIC ENGLAND. BIM for Heritage - Developing the Asset Information Model, 2019. Disponível em: https://historicengland.org.uk/images-books/publications/bim-for-heritage-aim/heag271-bim-developing-asset-info-model/ Acesso em: 17 maio 2024.
HOLMSTRÖM, J.; KETOKIVI, M.; HAMERI, A. P. Bridging Practice and Theory: A Design Science Approach. Decision Sciences, v. 40, n. 1, 2009. https://doi.org/10.1111/j.1540-5915.2008.00221.x
LUKKA, K. The constructive research approach. In: Ojala, L. e Hilmola, O.-P. (Ed.). Case study research in logistics, Publications of the Turku School of Economics and Business Administration, Series B. Turku, Finland: Kirjapaino Grafia Oy, 2003. p.83-101. ISBN 951-564-102-0.
Translated from Protuguese, with the help of DEEPL translator: https://www.deepl.com/translator
Participants:
Source of Financing: Research Provost, University of São Paulo - Research Grant.
Research results
in Journals
Noronha Pinto de Oliveira e Sousa M, Correa FR. Towards digital twins for heritage buildings: A workflow proposal. International Journal of Architectural Computing. 2023;21(4):712-729. doi:10.1177/14780771231168226
Vanini, G. N., Almeida, M. F. de ., Sousa , M. N. P. de O. e, & Oliveira, F. L. de . (2023). Constructing the Timeline of the Republican Museum ’Convenção de Itu’ through Investigative Processes for Technological and Digital Production. Anais Do Museu Paulista: História E Cultura Material, 31, 1-29. doi:10.11606/1982-02672023v31e28
in Proceedings
Almeida, M., Sousa, M. & Vanini, G. Significant data and information in complex analysis of the architectural heritage, the Republican Museum of Itu, Brazil. In: 2023 IMEKO TC4 International Conference on Metrology for Archaeology and Cultural Heritage, 2023, Rome. Proceedings of the 2022 IMEKO TC4 International Conference on Metrology for Archaeology and Cultural Heritage. Budapest: IMEKO, 2023. v. 1. p. 305-310. doi:10.21014/tc4-ARC-2023.058
Book chapters
Sousa, M.N.P.O.E., Correa, F.R.; Almeida, M.F., Giacaglia, M.E., Moura, N.C.S.; Vanini, G.N.; Oliveira, F.L., Borrego, M.A.M., Zequini, A.; Ornstein, S.W.; Fabricio, M.M.; Ono, R. (2024). Digital Twins for predictive maintenance, conservation, and rehabilitation procedures of historical buildings: The case of the "Museu Republicano Convenção de Itu", Brazil. In H. Jebeli, S. Asadi, I. Mutis, R. LIU & J. CHENG (Eds.) Digital Twins in Construction and the Built Environment (Chapter 10, pp. 219-250). ASCE American Society of Civil Engineers. doi:10.1061/9780784485606.ch10