Della realtà e del suo doppio, attraverso il monitoraggio: per un possibile ‘gemello digitale’ della cupola di Santa Maria del Fiore

Nel campo della conservazione del patrimonio architettonico si parla sempre più spesso di ‘gemello digitale’ (Digital Twin): una rappresentazione virtuale dell’edificio storico, finalizzata a descriverne lo stato e il comportamento, mediante l’integrazione, nel modello digitale, di dati provenienti dal mondo reale. A differenza di una semplice modellazione statica, il ‘gemello digitale’ si configura come un sistema informativo in continua evoluzione, in grado di aggiornarsi nel tempo, sulla base di dati raccolti in situ, e di supportare così analisi interpretative e predittive. Quando tale modello sia orientato alla comprensione del comportamento strutturale di un edificio storico in muratura, la sua costruzione si complica, paradossalmente allontanando la copia virtuale dall’oggetto reale. Ciò avviene attraverso una semplificazione della geometria coerente con gli obiettivi dell’analisi strutturale, in un processo controllato di astrazione, volto piuttosto a rappresentarne in modo affidabile i meccanismi di danno, con le proprie cause, e l’evoluzione nel tempo. In questo processo, il modello diventa uno strumento di lettura avanzata dell’edificio, capace di restituire conoscenza aggiuntiva sul suo funzionamento strutturale attraverso una selezione mirata dei dati – oggi potenzialmente infiniti – governata da una necessaria pre-interpretazione. Una volta costruito tale ‘gemello’, la sua validazione passa attraverso una garanzia di ‘somiglianza’ al proprio doppio reale, che nel monitoraggio trova una prima quantificazione e un controllo misurabile di evoluzione coerente nel tempo. Nell’accezione adottata in questa ricerca, il Digital Twin è un’evoluzione dinamica dell’HBIM (Historic Building Information Modelling), ossia un modello informativo che, partendo da una base HBIM, sia in grado di aggiornarsi insieme all’oggetto reale che rappresenta, grazie alla ricezione di dati registrati da sensori. Tale tecnologia, se ben governata, può permettere di rilevare in tempo reale l’evoluzione dei fenomeni di danno e dei potenziali rischi che ne derivano, supportando così la programmazione delle attività conservative. La cupola di Santa Maria del Fiore è un edificio dalla geometria e organizzazione strutturale complessa e dal quadro fessurativo importante, controllato da uno tra i più completi sistemi di monitoraggio statico mai installati su una fabbrica storica, per numero e tipologia di strumenti oltre che per frequenza delle misurazioni e durata di osservazione. In questo senso, la costruzione di un suo possibile ‘gemello digitale’, risulta particolarmente interessante, perché pone diverse questioni da risolvere: dalla modellazione geometrica (occasione di approfondimento di alcuni temi storico-costruttivi), alla rappresentazione informativa del danno, fino all’integrazione e alla visualizzazione dinamica dei dati di monitoraggio. Si vuole qui presentare lo sviluppo di tale ‘gemello’, nelle sue linee fondanti, con lo scopo di ipotizzare un percorso di ‘somiglianza’ tra modello e realtà.