Cultural heritage management: optimising procedures and maintenance costs

Abstract

The management of maintenance activities is an ongoing concern for facility managers in the existing building sector due to its complexity and uncertainty. This applies all the more to cultural heritage as protection, preservation and enhancement are a priority in order to keep the artistic and cultural value of historical assets for future generations. In addition, problems related to the increasingly limited economic resources complicate maintenance management processes. Therefore, it has become a common standard to carry out maintenance activities only when actual emergencies occur, thus causing inefficiencies in the planning of Facility Management activities and an increase in maintenance costs. This paper shows a method to support the management decision-making in maintenance activities through Building Condition Assessment (BCA) processes integrated with Building Information Modeling (BIM) systems. The main objective is to develop a maintenance management strategy and support technicians in identifying maintenance priorities in a practical, simple and automated way in order to optimise procedures and costs. To achieve such a goal, the method proposes a BCA process that uses the following tools: 1) building breakdown structure according to UNI 8290 adapted to historic buildings; 2) a degradation level index and a technological and operational connection matrix to assess opportunity maintenance; 3) field inspections and data collection on Excel spreadsheets acting as external Database; 4) data management in BIM environment using Revit as BIM Authoring Software and Dynamo scripts as visual programming language (VPL) to link external Database to BIM model. The results highlight the important role of BIM in Facility Management of existing buildings and buildings of historical and cultural value by allowing the continuous update of information in a single BIM model for BCA purposes and shows a great potential to support facility managers in managing building maintenance activities and optimising costs. La natura complessa, incerta e dinamica della gestione delle attività di manutenzione è fonte di continua preoccupazione per i facility managers che operano nel settore del patrimonio edilizio esistente. In particolare, nel campo dei beni culturali, la tutela, conservazione e valorizzazione sono una priorità per preservare il valore artistico-culturale dei beni storici alle generazioni future. Purtroppo, alla complessa gestione della manutenzione si aggiungono problemi relativi alle risorse economiche sempre più limitate. In questa situazione infatti, sembra essere diventato uno standard comune intervenire con attività di manutenzione solo quando si presentano effettivi casi di emergenza, causando così inefficienze nella pianificazione delle attività del Facility Management e, conseguentemente, un aumento dei costi della manutenzione. Questo paper espone un metodo per supportare le scelte decisionali dei gestori nelle attività di manutenzione attraverso i processi di Building Condition Assessment (BCA) integrati ai sistemi di Building Information Modeling (BIM). L'obiettivo principale è sviluppare una strategia di gestione della manutenzione, dando ai tecnici il necessario supporto per individuare le priorità di intervento di manutenzione in modo pratico, semplice e automatizzato al fine di ottimizzare procedure e costi della manutenzione. Per raggiungere questo obiettivo, il metodo propone un processo di BCA che utilizza i seguenti strumenti: 1) scomposizione dell’edificio secondo la norma UNI 8290 adattata agli edifici storici; 2) un indice del livello di degrado e una matrice di connessione tecnologica e operativa per valutare manutenzioni di opportunità; 3) ispezioni in situ e raccolta dei dati su fogli di calcolo Excel che fungono da Database esterno; 4) gestione dei dati in ambiente BIM utilizzando Revit come BIM Authoring Software e scripts in Dynamo come linguaggio di programmazione visiva per il collegamento tra Database esterno modello BIM. I risultati della ricerca evidenziano l'importanza del ruolo del BIM nel Facility Management degli edifici esistenti e di pregio storico-culturale consentendo l'aggiornamento permanente delle informazioni in un unico modello BIM ai fini del BCA e mostra un grande potenziale per supportare i facility managers nella gestione delle attività di manutenzione degli edifici e nell’ottimizzazione dei costi.