The development of data management systems by BIM for the built heritage

Fragmentation of information is an open challenge in the AEC sector, including built heritage, causing considerable difficulties in its management. Several methods and tools have been developed to mitigate this loss; one of them is BIM. With particular regard to the built heritage, this thesis addresses the development of data management that will be structured to achieve a certain level of information through the use of the BIM system. Then through the semantic interpretation of the collected information, an attempt is made to define the basis of a knowledge model. The first phase of data management concerns the contribution of geomatic techniques that allow the acquisition and processing of metric data to obtain 3D models. Data collection also includes non-geometric information useful for defining the state of the built heritage. BIM consitute a reference tool creating a data collector as is characterized by a 3D model and relational database, which collects the information linked to it. Information management is developed through the definition of an ontology that identifies domains to syntactically group and semantically link information. BIM, as a parametric software, is characterised by a hierarchical structure of information for which it is difficult to implement an ontological schema. HBIM is understood as a customised BIM system for the built heritage. An integrated approach to knowledge modelling is achieved by combining an empirical (ontology) and visual-descriptive (3D model) representation. A further degree of knowledge is achieved with data from other information techniques, such as GIS. Interoperability between BIM and GIS is ensured through the definition of a unified semantic ontology that allows the standardisation of information and favours the heterogeneous management and sharing of data through the semantic web. This methodology, which tends to go beyond BIM, can be referred to by the new term Building Knowledge Management and Modeling (BKMM).

La frammentazione delle informazioni rappresenta una sfida aperta nel settore AEC, incluso il patrimonio costruito, causando notevoli difficoltà nella gestione delle stesse. Diversi metodi e strumenti sono stati sviluppati per mitigare tale perdita; uno di questi è il BIM. In riferimento al patrimonio costruito, la tesi affronta lo sviluppo della gestione dei dati che saranno strutturati per raggiungere un certo livello di informazione attraverso il BIM. La prima fase della gestione dei dati riguarda l'apporto di tecniche geomatiche che permettono di acquisire ed elaborare dati metrici per ottenere modelli 3D. La raccolta dei dati comprende anche informazioni non geometriche utili per definire lo stato di fatto del patrimonio costruito. Il BIM funge da raccoglitore caratterizzato da un modello 3D e da un database relazionale con le informazioni ad esso collegate. La gestione delle informazioni si sviluppa attraverso la definizione di un'ontologia che identifica i domini per raggruppare sintatticamente e collegare semanticamente le informazioni. Il BIM, come software parametrico, è caratterizzato da una struttura gerarchica delle informazioni per cui è difficile implementare uno schema ontologico. Si intende con HBIM un sistema BIM personalizzato per il patrimonio costruito. Un approccio integrato alla modellazione della conoscenza viene raggiunto combinando una rappresentazione empirica (ontologia) e visual-descrittiva (modello 3D). Un ulteriore grado di conoscenza si ottiene con dati provenienti da altre tecniche di informazione, come il GIS. L'interoperabilità tra BIM e GIS è assicurata attraverso la definizione di un'ontologia semantica unificata che permette la standardizzazione delle informazioni e favorisce la gestione e condivisione eterogenea dei dati attraverso web semantico. Questa metodologia, che tende ad andare oltre il BIM, può essere indicata con il nuovo termine di Building Knowledge Management and Modeling (BKMM).