BIM for the smart management of heritage

January 22, 2026

A preservação e a salvaguarda do património cultural construído são uma preocupação permanente das instituições. A utilização de BIM (Building Information Modelling) para apoio à gestão e manutenção dos edifícios tem merecido a atenção dos responsáveis pela sua conservação. A sua aplicação ao património (HBIM) destaca-se pela capacidade de armazenar informação multidisciplinar numa base de dados centralizada. A representação fiel da geometria torna-se essencial para a interpretação futura de ocorrências, intervenções e medidas preventivas. A aquisição de dados em tempo real, com métodos não destrutivos, é essencial para a tomada de decisões. Para um impacto mínimo em património e implementação em grande escala, uma solução de Internet das Coisas com sensores de baixo custo é conveniente. O presente estudo aplica estes aspetos no Palácio de Monserrate. Foi criado um modelo HBIM em software Autodesk Revit®, baseado em nuvem de pontos, base da Sombra Digital que funciona como repositório de informação geométrica, material e de monitorização. Para implementar uma WSN (Wireless Sensor Network) de baixo custo, devido às limitações do mercado, foram testados dois equipamentos: BOSCH Kit XDK 110 e OMRON Electronics 2JCIEBU. Para a calibração dos dados, devido às limitações do equipamento, foi crucial a monitorização com métodos mais bem estabelecidos. Para interpretação dos dados registados e apoiar a avaliação do desempenho sísmico, térmico e energético do Palácio, foram desenvolvidos modelos numéricos nos softwares 3Muri e EnergyPlus. Utilizando o 3Muri, foi desenvolvido um Modelo dos Pórticos Equivalentes, e calibrado com base nos resultados de testes in-situ, permitindo identificar os elementos estruturais mais vulneráveis. Além disso, foi realizada um Modelo Energético de Edifício (BEM) no EnergyPlus, calibrado com resultados obtidos in-situ, o que permite a avaliação da eficiência energética e das condições de conforto interno. Ambos os modelos numéricos podem ser atualizados continuamente em tempo quase real usando, respetivamente, informações modais derivadas de dados de vibração e climáticos. The preservation and safeguarding of the built cultural heritage are a permanent concern of the institutions. The use of BIM (Building Information Modelling) to support the management and maintenance of buildings has received attention from those responsible for their conservation. Its application to heritage (HBIM) stands out for its ability to store multi-disciplinary information on a centralised database. The accurate representation of the existing building’s geometry becomes an essential paradigm for future interpretation of occurrences, interventions and preventive measures. Acquisition of real-time data, with non-destructive methods, is essential for the purpose of decision-making. For minimal impact on a heritage building and for a largescale implementation, an Internet of Things solution with low-cost sensors is a convenient solution. This study implements these inquiries on the Palace of Monserrate. An HBIM model in Autodesk Revit® software, based on a point cloud, was developed to serve as a basis for a Digital Shadow functioning as a database of geometric, material and monitoring information. To implement a low-cost WSN (Wireless Sensor Network), due to market limitations, two equipment were tested: BOSCH Kit XDK 110 and OMRON Electronics 2JCIE-BU. For data calibration due to equipment limitations, monitoring with better-established methods was crucial. To better comprehend the data recorded and to support the assessment of the Palace’s seismic, thermal and energy performance, numerical models were developed in 3Muri and in EnergyPlus software. Using 3Muri, an efficient equivalent frame model of the Palace was developed and calibrated against the results of in-situ tests, enabling the identification of the most vulnerable structural elements. Moreover, a Building Energy Modelling (BEM) was performed in EnergyPlus and calibrated with the results of in-situ tests which enables the assessment of both energy efficiency and indoor comfort conditions. Both numerical models can be continuously updated in near real time using respectively modal information derived from vibration data and climate data.

Authors in the community:

• 

  R

  Rita Freire Machete

  ist167139

  Affiliations and sources

  IST > DECivil > CERIS

  Instituto de Investigação e Inovação em Engenharia Civil para a Sustentabilidade

Supervisors of this institution:

• 

  R

  Rita Maria Do Pranto Nogueira Leite Pereira Bento

  ist12284

• 

  A

  Ana Paula Martins Falcão Flor

  ist13814

• 

  M

  Maria da Glória De Almeida Gomes

  ist14175

101847904

Doutoramento em Engenharia Civil

civil-engineering - Civil engineering

Keywords

• Heritage
• BIM
• Laser-scanning
• Facility Management
• Sensor Network
• Património, Digitalização a Laser
• Gestão de Instalações
• Rede de Sensores

eng - English

Instituto Superior Técnico

Financing entity

Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Title of the project, award or grant: BIM para a Gestão Inteligente do Património

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Identifier for the funding entity: https://doi.org/10.13039/501100001871

Type of identifier of the funding entity: Crossref Funder

Number for the project, award or grant: 2020.09705.BD