Progetto H-S3D

H- S3D coinvolge due Dipartimenti e tre Laboratori del Centro di Eccellenza afferenti alle Università di Cassino e Lazio Meridionale, Università di Roma Tre e all'ENEA. In particolare, il DiCEM e il LAPS - UNICAS per la progettazione strutturale e la modellazione digitale; l'ENEA FSN-TECFIS-MNF per lo sviluppo di un sistema di monitoraggio integrato ai componenti 3D; UNIROMATRE per la sperimentazione e la modellazione. Partecipano attivamente al progetto l'impresa del Lazio, società ARAKNIA LABS S.r.l., all'avanguardia nella stampa 3D, per lo sviluppo del processo produttivo e la realizzazione degli oggetti in stampa 3D, il Comune di Cassino come titolare del bene architettonico, sul quale viene sviluppato il progetto. Inoltre sono partner aggiuntivi del progetto: Faculty of Architecture della Silesian University of Technology (SUT) in Polonia per il restauro; DICAr di UniPV perchè sede del 3D@UNIPV; Il Pa.L.Mer. Parco Scientifico e Tecnologico del Lazio Meridionale.

H-S3D rientra nell'Area di Specializzazione "Patrimonio Culturale e Tecnologie della Cultura" della Smart Specialization Strategy della Regione Lazio nella macro-area "Conoscenza, diagnostica, conservaizone e restauro".

Costo del progetto: 174.541,96 euro

Durata: 18 mesi

Coordinatore tecnico scientifico: Prof.ssa Maura Imbimbo, Università degli studi di Cassino e del Lazio Meridionale - Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica

Soggetti finanziatori: Regione Lazio e MIUR

Det. G07413 del 16.06.2021, pubblicata sul BURL n. 61 del 22.06.2021, Atto di Impegno del 18.10.2021, Avviso pubblico di LAZIO INNOVA, società in house della Regione Lazio, Accordo di programma quadro "Ricerca, Innovazione Tecnologica, Reti Telematiche" (APQ6) - Stralcio "Attuazione degli interventi programmatici e dei nuovi interventi relativi al Distretto Tecnologico per le nuove tecnologie applicate ai beni e alle attività culturali". Intervento TE1 - Invito al Centro di Eccellenza a presentare progetti per la seconda fase - Progetti RSI

Coordinatore Tecnico Scientifico: Prof.ssa Maura Imbimbo, Università degli studi di Cassino e del Lazio Meridionale - Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Figura chiave per Università di Roma TRE: Prof. Alessandro Graziani e Prof. Sonia Marfia, Università di Roma TRE – Dipartimento di Ingegneria

Figura chiave per ENEA: Dott. Michele Caponero, Enea – Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile - Dipartimento Fusione e tecnologie per la sicurezza nucleare

Figura chiave per Araknia Labs srl: Ing. Tullio Di Zazzo

Figura chiave per Comune di Cassino: Dott. Enzo Salera

La stampa 3D nelle costruzioni è in forte sviluppo per i suoi molteplici vantaggi tra cui la riduzione di tempi e costi di produzione, lo spreco di materie prime, la flessibilità e la varietà dei campi di utilizzo.

L'idea innovativa alla base del progetto è l'uso della stampa 3D per la realizzazione di elementi costruttivi o decorativi che vadano a integrare lacune architettoniche e/o strutturali del bene architettonico, necessarie alla sua conservazione e fruibilità, nel ispetto della reversibilità, durabilità e distinguibilità dei materiali. Il progetto H-S3D proposto prevede lo sviluppo di un innovativo processo produttivo che, grazie all'uso di materiali. Il progetto H-S3D proposto prevede lo sviluppo di un innovativo processo produttivo che grazie all'uso di materiali ecosostenibili con elevate prestazioni meccaniche e termiche, produrrà componenti architettonici modellati sulla irregolarità geometrica della lacuna, strutturalmente perfrmanti ed eventualmente strumentati per svolgere un monitoraggio permanente post intervento.

La stampa 3D nelle costruzioni è in forte sviluppo per i suoi molteplici vantaggi tra cui la riduzione di tempi e costi di produzione, lo spreco di materie prime, la flessibilità e la varietà dei campi di utilizzo.

L'idea innovativa alla base del progetto è l'uso della stampa 3D per la realizzazione di elementi costruttivi o decorativi che vadano a integrare lacune architettoniche e/o strutturali del bene architettonico, necessarie alla sua conservazione e fruibilità, nel ispetto della reversibilità, durabilità e distinguibilità dei materiali. Il progetto H-S3D proposto prevede lo sviluppo di un innovativo processo produttivo che, grazie all'uso di materiali. Il progetto H-S3D proposto prevede lo sviluppo di un innovativo processo produttivo che grazie all'uso di materiali ecosostenibili con elevate prestazioni meccaniche e termiche, produrrà componenti architettonici modellati sulla irregolarità geometrica della lacuna, strutturalmente perfrmanti ed eventualmente strumentati per svolgere un monitoraggio permanente post intervento.

Il progetto H-S3D si articola in sei Work Packages (WP) tra loro coordinati e organizzati da un punto di vista temporale, in modo da utilizzare in maniera efficiente i risultati dei singoli WP per raggiungere e diffondere gli obiettivi scientifici e tecnologici del progetto:

• WP1 - Coordinamento, diffusione e trasferimento dei risultati del progetto (WP Leader: UNICAS)
• WP2 - Rilievo e modellazione grafica (WP Leader: UNICAS) [WP di Sviluppo Sperimentale ]
• WP3 - Modellazione strutturale (WP Leader: UNICAS) [WP di Sviluppo Sperimentale ]
• WP4 - Realizzazione dei campioni (WP Leader: ARAKNIA LABS S.r.l.) [WP di Sviluppo Sperimentale/Ricerca Industriale ]
• WP5 - Sperimentazione (WP Leader: UNIROMATRE) [WP di Sviluppo Sperimentale ]
• WP6 - Installazione e messa in esercizio del sistema di monitoraggio (WP Leader: ENEA) [WP di Sviluppo Sperimentale ]

Gli obiettivi del progetto sono sintetizzabili nella definizione di un processo produttivo e progettuale innovativo per la realizzazione di elementi costruttivi e decorativi per l'integrazione di lacune architettoniche e strutturali necessarie per recuperare e reintegrare un bene architettonico. Processi che attualmente sono realizzati con materiali e tecniche tradizionali, ma che presentano un campo di applicazione molto esteso, saranno "industrializzati", contribuendo allo sviluppo del settore industriale della stampa 3D nell'ambito del patrimonio architettonico. A partire dal livello del materiale, fino a quello del prodotto finale. il processo sarà validato dal punto di vista della sperimentazione, modellazione e realizzazione dei prodotti. Sarà quindi consentita la traferibilità delle fasi del processo al mondo professionale, favorendo l'interazione fra mondo della ricerca, mondo industriale e mondo professionale nel campo dei beni culturali a livello nazionale ed internazionale attraverso il coinvolgimento dei partner.

Il risultato principale del progetto è definire il percorso progettuale ed il relativo processo produttivo per il recupero strutturale di elementi architettonici e di decoro di beni culturali attraverso l'utilizzo di elementi stampati in 3D, eventualmente strumentati per svolgere un monitoraggio permanente post intervento. La prima tipologia applicativa riguarderà elementi per la ricostruzione parziale di pareti in muratura regolare che possano essere utilizzati per restituire la fruibilità completa o parziale di una costruzione antica, introducendo una maggiore sostenibilità ambientale e una riduzione dei costi e dei tempi di produzione. L'altra applicazione si riferisce alla ricostruzione di elementi decorativi, quali ad esempio i cornicioni o gli elementi decorativi dei palazzi storici o le merlature di altre opere architettoniche, che rappresentano una delle situazioni di degrado più diffuse e comuni del patrimonio costruttivo italiano alle quali l'oggetto stampato potrebbe costituire un'alternativa efficiente e sostenibile.

Il caso di studio scelto per lo sviluppo delle attività è la Rocca Janula, sita nel comune di Cassino (FT), uno dei più significativi monumenti per la comunità locale e della Terra di San Benedetto sin dal X secolo.