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Gemello digitale 3D: Chiesa di San Michele Arcangelo

Gemello digitale 3D: Chiesa di San Michele Arcangelo

La sperimentazione presentata costituisce la prima fase di una ricerca interdisciplinare finalizzata alla codificazione di procedure di controllo e analisi non distruttiva dello stato di conservazione di manufatti del patrimonio culturale per orientare azioni di conservazione preventiva.
Lo studio è coordinato dal prof. Massimiliano Campi, dalla prof.ssa Antonella di Luggo e dall’arch. Valeria Cera del Dipartimento di Architettura dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, nell’ambito dell’Accordo di Collaborazione Scientifica tra il Centro Interdipartimentale di Ricerca Urban\Eco della Federico II e la Diocesi di Teggiano-Policastro, nella figura del Vicario Generale, Don Giuseppe Radesca.

L’indagine è stata condotta sulla chiesa di San Michele Arcangelo a Padula interessata da fenomeni di distacco dell’intonaco di alcuni affreschi del 1954, localizzati all’intradosso dei sistemi voltati, dai quali risultano ora visibili le tracce di pitture antecedenti.

 

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Fig. 1 - Chiesa di San Michele Arcangelo a Padula. Pianta e fotografie della facciata e degli interni. Immagini di dettaglio degli affreschi della cupola

Il lavoro è stato condotto con il supporto dell’azienda MicroGeo, coinvolta allo scopo di relazionare le componenti morfo-metriche acquisite con tecniche di rilievo strumentale ad aspetti cognitivi e tecnici quali dati microclimatici, termici, materici e di scostamento geometrico, al fine di rendere il modello tridimensionale del rilievo architettonico un supporto per la simulazione di scenari connessi a programmi di prevenzione conservativa.


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Fig. 2 - Nuvola di punti da rilievo TLS. Operazioni di sezione con piani verticali e orizzontali per l’estrazione delle ortofoto.

 

Per tale motivo, dopo aver effettuato un rilievo TLS con un  Faro Focus3D X330 della chiesa, sono state acquisite informazioni di dettaglio delle parti ammalorate degli affreschi attraverso un rilievo con termocamera.

Impiegando una camera termica TESTO890, sono state scattate immagini termiche e, allo stesso tempo, sono state registrate anche fotografie nel campo del visibile con una camera reflex CanonEos1300D collocata sullo stesso treppiede in modo da far coincidere i centri ottici dei due sensori nella fase di processamento. All’interno del software 3DF Zephyr, sono stati dapprima orientati e processati i fotogrammi reflex. Sfruttando la coincidenza dei centri ottici, sono state selezionate poi le immagini termiche come origine del dato. A partire dalla nuvola densa precedentemente ricostruita, le informazioni sul comportamento termico delle superfici sono state proiettate sui singoli punti della nuvola ottenendo un modello 3D discreto in cui per ogni punto alla posizione nello spazio risulta aggregato anche il valore di temperatura e il dato di colore.

 

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Fig. 3 -Acquisizione delle immagini termiche e processamento dei dati integrati.

 

Con riferimento alla cupola di copertura del transetto, l’analisi degli stati termici ha evidenziato la presenza di 4 aree fredde discendenti dalla lanterna verso l’imposta, con una temperatura più bassa (di 0.8 o 1.9 gradi a seconda della stagione) rispetto alle zone circostanti.

La lettura incrociata dei dati termici con quelli geometrici e fotografici ha restituito l’insistenza di una condizione patologica di forte umidità in 4 spicchi che sono molto più estesi rispetto alle parti che visivamente risultano intaccate.

Una ispezione visiva condotta all’estradosso, ha consentito in effetti di ricondurre tali porzioni ai punti liberi della superficie della cupola, non interessati dall’intersezione con il sistema di copertura dell’aula e del transetto. Qui, in effetti, non era presente una adeguata coibentazione, oggi messa in opera.

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Fig. 4 - A partire da sinistra: Manipolazione delle mappe di riflettanza ottenute dal rilievo TLS (a,b). Variando il range dei valori percentuali (c) è possibile estrarre progressivamente informazioni significative per le porzioni di affresco danneggiate. Centro: Mappa di riflettanza e classificazione del colore per le porzioni di affresco danneggiato. Le variazioni evidenziano porzioni con caratteristiche disomogenee e incoerenti. Destra: Modello del comportamento termico della cupola. I grafici estratti evidenziano la presenza di 4 aree più fredde e le loro variazioni di temperatura.

 

Grazie quindi ai dati provenienti dalla termocamera è stata ravvisata la presenza di umidità che non è visibile in superficie e, per questo, da monitorare per ovviare alla manifestazione di ulteriori fenomeni di degrado, comportanti distacchi di intonaco in aree più grandi.

Chiaramente, le analisi e le relative valutazioni critiche definiscono la base di partenza per indirizzare alcune azioni di intervento diretto e, al tempo stesso, orientare le scelte più opportune per successivi approfondimenti diagnostici, più ristretti e mirati, riducendo i danni al patrimonio storico.

Per maggiori informazioni sulle strumentazioni utilizzate in questo caso studio scrivi a Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

 

Questa fase di progetto ha visto il supporto degli arch. Michele Sanseviero, Alessandro Cancellaro e Marika Falcone nonché il contributo degli architetti Giovanni Angrisani e Lorenzo Bisceglia.

Il lavoro è stato, inoltre, condotto con la competente collaborazione di Michele Cirignano e il sostegno dell’azienda MicroGeo che si ringraziano per aver messo a disposizione della ricerca la termocamera TESTO890 e il software 3DF Zephyr per il processamento dei dati.

Per ulteriori approfondimenti, si rimanda alla lettura di alcuni contributi scientifici:

Cera Valeria (2022). Multisensor Data Fusion for Cultural Heritage Assets Monitoring and Preventive Conservation. ISPRS International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLVI-2/W1-2022, pp.151-157. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVI-2-W1-2022-151-2022, 2022.

Cera Valeria (2021). La manipolazione di modelli discreti per orientare l'indagine diagnostica per il restauro. In Rosa Anna Genovese (Ed.), Il patrimonio culturale tra la transizione digitale, la sostenibilità ambientale e lo sviluppo umano. Cultural Heritage in digital transition, environmental sustainability and human development, pp. 167-190. Napoli: Giannini Editore. ISBN 978-88-6906-196-7.


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