Protocol to manage heritage-building interventions using Heritage Building Information Modelling (HBIM)

Abstract

[ES] Los proyectos de arquitectura patrimonial conllevan trabajo colaborativo entre diferentes agentes tales como arquitectos, ingenieros, arqueólogos, historiadores, restauradores, propietarios, etc. Tradicionalmente cada disciplina ha trabajado de manera independiente generando información dispersa. El flujo de trabajo en los proyectos patrimoniales presenta problemas relacionados con la desorganización de procesos, la dispersión de información y el uso de herramientas obsoletas. Diferentes organizaciones abogan por usar métodos innovadores para tratar de resolver estos problemas. BIM (Building Information Modelling) se ha postulado como una metodología adecuada para mejorar la gestión del patrimonio arquitectónico. La aplicación de BIM a construcciones históricas, denominada HBIM (Heritage BIM), ha probado tener múltiples ventajas para gestionar proyectos patrimoniales. Sin embargo, la literatura científica pone de manifiesto la necesidad de seguir investigando en los procesos de los proyectos patrimoniales, la implementación práctica de HBIM, la simplificación de la laboriosa tarea de modelado HBIM y la documentación de los proyectos HBIM. La finalidad de esta investigación es el desarrollo de un protocolo que ordene la gestión de proyectos patrimoniales usando HBIM y el diseño de una plataforma web que sincronice la información patrimonial. DSR (Design Science Research) es el método de investigación usado para desarrollar dicho protocolo que ayude a mejorar el flujo de trabajo en los proyectos patrimoniales. Las técnicas de investigación usadas han sido el análisis documental, casos de estudio, entrevistas semiestructuradas y grupos focales. Se analizaron los procesos HBIM y se estudiaron los requerimientos de los agentes patrimoniales. Como resultado, se desarrolló el protocolo BIMlegacy, dividido en ocho pasos y contemplando a todos los agentes que participan en proyectos patrimoniales. Dicho protocolo se aplicó en el caso de estudio de Fixby Hall, en Huddersfield (Reino Unido), y sus resultados fueron expuestos en un workshop interdisciplinar para validar y mejorar el protocolo BIMlegacy. Basado en este protocolo, se desarrolló la plataforma BIMlegacy como herramienta para poder llevar a cabo este flujo de trabajo donde agentes interdisciplinares pueden unificar y sincronizar la información patrimonial. Este innovador sistema en la nube conecta la base de datos intrínseca de los programas HBIM con bases de datos patrimoniales usando un plug in para Revit de Autodesk, una web API, un servidor SQL y un portal web. La plataforma BIMlegacy se diseñó como una web de trabajo, pero también como una web de difusión cultural donde el público generalista puede acceder a cierta información de los monumentos. El protocolo y la plataforma BIMlegacy fueron usados para gestionar el proyecto de Registro de San Juan del Hospital. El protocolo, la plataforma y los resultados del proyecto de San Juan del Hospital fueron expuestos en un grupo focal en Valencia con profesionales para su evaluación científica. La contribución teórica de esta investigación ha sido el descubrimiento de problemas en el modelado HBIM que no habían sido especificados antes, beneficios del HBIM (por ejemplo, el uso de plataformas online o el filtrado de información en sistemas HBIM) y requerimientos para implementar HBIM en la práctica tales como la necesidad de un protocolo simple e intuitivo y de ofrecer entrenamiento específico a los agentes no técnicos. Las contribuciones prácticas al conocimiento han sido la creación del protocolo BIMlegacy con la lista de agentes patrimoniales y la integración de procesos tradicionales, el diseño de la plataforma BIMlegacy con la sincronización de la información en tiempo real que permite que los agentes no técnicos puedan participar activamente en los modelos HBIM, el uso de HBIM como una herramienta de gestión, y la aportación de información rigurosa volcada por profe

[CA] Els projectes d`arquitectura patrimonial comporten treballs col·laboratius entre diferents agents tals com arquitectes , enginyers ,arqueòlegs , historiadors, restauradors , propietaris , etc. Tradicionalment cada disciplina ha treballat de manera independent generant informació dispersa. El flux de treball en els projectes patrimonials presenta problemes relacionats amb la desorganització de processos, la dispersió d'informació i l'ús d'eines obsoletes. Diferents organitzacions promouen fer servir mètodes innovadors per a tractar de resoldre aquests problemes i fer del patrimoni cultural un motor de desenvolupament socioeconòmic. BIM (Building Information Modelling) s'ha postulat com una metodologia adequada per millorar la gestió del patrimoni arquitectònic. L'aplicació de BIM a construccions històriques, anomenada HBIM (Heritage BIM), ha demostrat tenir múltiples avantatges per gestionar projectes patrimonials. No obstant això, la literatura científica posa de manifest la necessitat de seguir investigant en els processos dels projectes patrimonials, la implementació pràctica de HBIM, la simplificació de la laboriosa tasca de modelatge HBIM i la documentació dels projectes HBIM. L'objectiu d'aquesta investigació és el desenvolupament d'un protocol que ordeni la gestió de projectes patrimonials usant HBIM i el disseny d'una plataforma web que sincronitzi la informació patrimonial. DSR (Design Science Research) és el mètode d'investigació utilitzat per desenvolupar aquest protocol que ajudi a millorar el flux de treball en els projectes patrimonials. Les tècniques d'investigació utilitzades han estat l'anàlisi documental, entrevistes semi-estructurades i grups focals. També es van analitzar els processos HBIM i es van estudiar els requeriments dels agents patrimonials. HBIM es va proposar com el model virtual que acull la informació patrimonial i que articula els processos. Com a resultat, es va desenvolupar el protocol BIMlegacy, dividit en vuit fases, contemplant a tots els agents que participen en projectes patrimonials. Aquest protocol es va aplicar en el cas d'estudi real de Fixby Hall, a Huddersfield (Regne Unit), i els seus resultats van ser exposats en un workshop interdisciplinari per validar i millorar el protocol. Basat en aquest protocol, el grup de recerca va desenvolupar la plataforma BIMlegacy com a eina per poder dur a terme aquest flux de treball on agents interdisciplinaris poden unificar i sincronitzar la informació patrimonial. Aquest innovador sistema en el núvol connecta la base de dades intrínseca dels programes HBIM amb les bases de dades patrimonials fent servir un plug-in per Revit d'Autodesk, un web API, un servidor SQL i un portal web. La plataforma BIMlegacy es va dissenyar com un web de treball, però també com un web de difusió cultural on el públic generalista pot accedir a certa informació dels monuments. El protocol i la plataforma BIMlegacy van ser utilitzats per gestionar el projecte de Registre de Sant Joan de l'Hospital. El protocol i la plataforma i els resultats del projecte de Sant Joan van ser exposats en un grup focal amb professionals per a la seva avaluació científica a València. La contribució teòrica d'aquesta investigació ha estat el descobriment de problemes en el modelatge HBIM que mai havien estat especificats abans, beneficis del HBIM (per exemple l'ús de plataformes en línia, el filtrat d'informació en sistemes HBIM, la integració de la divulgació cultural amb HBIM) i requeriments per implementar HBIM en la pràctica, com ara la necessitat d'un protocol intuïtiu i simple on oferir entrenament específic als agents no tècnics. Les contribucions pràctiques al coneixement han estat la creació del protocol BIMlegacy amb els agents patrimonials i la integració de processos tradicionals,el disseny de la plataforma BIMlegacy amb la sincronització de la informació a temps real que permet que els agents que no son tècnics pugu

[EN] Heritage architectural projects involve collaborative work between different stakeholders, e.g. architects, engineers, archaeologists, historians, restorers, managers, etc. Traditionally, each discipline works independently, generating dispersed data. The workflow in historic architecture projects presents problems related to the lack of clarity of processes, dispersion of information, and the use of outdated tools. Different heritage organisations have showed interest in innovative methods to resolve those problems. Building Information Modelling (BIM) has emerged as a suitable computerised system to improve the management of heritage projects. BIM application to historic buildings, named Heritage Building Information Modelling (HBIM), has shown benefits in managing heritage projects. The HBIM literature highlights the need for further research in terms of the overall processes of heritage projects, its practical implementation, the need of simplifying the laborious modelling task, and need for better standards of cultural documentation. This investigation aims to develop a protocol for heritage project processes using HBIM and an online work platform prototype where interdisciplinary stakeholders can unify and synchronise heritage information. Design Science Research (DSR) is adopted to develop this protocol. Research techniques used include documentary analysis, case studies, semi-structured interviews, participative workshop, and focus groups. An analysis of HBIM processes and a study of heritage stakeholders' requirements were performed through documentary analysis and semi structured interviews with stakeholders involved with relevant monuments. HBIM is proposed as the virtual model which will hold heritage data and will articulate processes. As a result, a simple and visual HBIM protocol, BIMlegacy, was developed. It is divided in eight steps and it contemplates all the stakeholders involved. BIMlegacy was applied in the Fixby Hall case study and its results were evaluated in a workshop with interdisciplinary stakeholders. An online work platform prototype, also named BIMlegacy, was developed, where interdisciplinary stakeholders can unify and synchronise heritage information. This innovative in-cloud system connects the intrinsic HBIM software database with heritage documentary databases using a Revit Autodesk Plug-in, a web Application Program Interface, a Structured Query Language server, and a web portal. BIMlegacy is an online platform to facilitate working but also a cultural diffusion web where general visitors can access to the information of the monuments. The BIMlegacy protocol and platform were implemented in two case studies Fixby Hall in Huddersfield (United Kingdom) and San Juan del Hospital in Valencia (Spain). BIMlegacy and the results of San Juan project were revealed in a workshop and in a focus group with external professionals for its evaluation. This research contributes within the theoretical knowledge highlighting modelling issues that were unknown before, benefits of using HBIM (a.e. the use of online platforms, filtering the information in HBIM database systems, the integration of cultural divulgation with HBIM) and needs in terms of implementing HBIM in practice such as the importance to have a simple and intuitive protocol to be useful and that the non-designer stakeholders require specific HBIM training. The practical contributions are the creation of the BIMlegacy protocol with the list of stakeholders and processes, the design of the BIMlegacy platform with the synchronisation of information in real time allowing the non-technical stakeholders to actively participate in HBIM models, the use of HBIM as management system, and the benefit for society and local communities since the rigorous information uploaded by professionals will be accessible to the public.