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Quali strumenti per il BIM?

Nuovi processi 2016 numero 43

La digitalizzazione del settore AEC (architecture, engineering, construction) si attua, per...

Quali strumenti per il BIM?

La digitalizzazione del settore AEC (architecture engineering construction) si attua, per buona parte, attraverso la digitalizzazione dei processi di progettazione, costruzione e gestione.

La progettazione “olistica”, derivante dall’approccio multi-disciplinare e integrato voluto fortemente da Sir Ove Arup, rappresenta ancora oggi il modo migliore per affrontare e risolvere la sempre crescente complessità progettuale del settore in cui operiamo.

Numerose tecnologie, seguendo il modello Hype Cycle sviluppato da Gartner, si sono avvicinate, o lo stanno facendo, al Plateau of Productivity; progettazione parametrica e computazionale, realtà aumentata e virtualità aumentata, fabbricazione digitale, entrano tutte ormai a fare parte della quotidianità nel settore della progettazione e costruzione.

La messa a sistema degli strumenti della progettazione integrata e delle nuove tecnologie, rappresenta un nodo cardine per una corretta impostazione di un processo BIM (building information modelling).

I processi BIM basano infatti la propria potenzialità sulla possibilità di integrare, in un unico ambiente digitale, tutte le discipline coinvolte nella costruzione e per l'intero ciclo di vita di un manufatto, dalle progettazioni alla gestione.

Affinché vengano raggiunti i risultati attesi da queste procedure, è fondamentale che gli strumenti, che vi sono alla base, siano allineati in workflow che consenta il corretto fluire delle informazioni geometriche e alfanumeriche, per l'intero ciclo di vita del processo.

Tra gli strumenti che lo consentono, possono essere individuate alcune categorie, raggruppabili per funzionalità, che caratterizzano un processo BIM.

Il primo passo da affrontare è determinare quale sia l'ambiente condiviso dove il processo integrato multidisciplinare possa attuarsi. La rete e il cloud in generale, offrono le risposte a questa necessità. Alcune piattaforme per la virtualizzazione delle applicazioni desktop, a titolo esemplificativo Citrix, consentono a modelli BIM e software di modellazione, di risiedere fuori dalle singole realtà professionali. Questo significa permettere il lavoro in condivisione tra i diversi professionisti, in remoto e l’accesso ai dati da parte di tutti gli stakeholders coinvolti nel processo.

Altre piattaforme cloud, a titolo esemplificativo Autodesk A360, o ancora Aconex, consentono la gestione dei processi BIM dal punto di vista della condivisione e visualizzaizone di modelli e documenti. Queste piattaforme rappresentano una evoluzione nella gestione documentale, rivolte all’integrazione di processi BIM.

Il secondo nodo è quello della modellazione, centrale rispetto a tutti gli sviluppi del processo, e pertanto fondamentale. Questa deve infatti essere correlata agli scopi del processo BIM e deve essere strutturata in modo tale da permettere una corretta lettura dei dati contenuti nella modellaizone. Conseguentemente la modellazione deve essere organizzata in modo tale da consentire una appropiata aggregazione o disaggregazione dei dati, estraibili per i molteplici scopi del processo.

Gli approcci sulla strutturazione dei modelli sono molteplici, partendo da quelli di tipo mono model a quelli multi model, in funzione del fatto che vi sia un unico modello sul quale operano diversi soggetti, o diversamente, molteplici modelli integrati tra loro. Gli strumenti della modellazione non sono certo una novità nel settore AEC. Di derivazione perlopiù dal settore della meccanica, parecchi software si sono evoluti per rispondere alle esgenze del settore AEC in generale. Si pensi, a titolo esemplificativo, al software di modellazione parametrica Catia, uno dei primi e più potenti strumenti di modellazione di cui una parte è entrata nell’orbita della progettazione edilizia, dando origine a Digital Project.

L’associazione di dati e informazioni a entità geometriche parametriche, è alla base di un programma di modellazione che può essere intregrato in un processo BIM.

Fortemente correlato al tema della modellazione, il nodo chiave dell’interoperabilità. Parte del successo di un processo BIM, si basa infatti sulla possiblità di utilizzare diversi software di modellazione, ottimizzati in funzione della fase di inserimento nel processo costruttivo, e sulla possibilità di migrare dati e geometrie tra un programma ed un’altro. Ad oggi il formato che sembra avere maggior successo, dopo gli IGES, STEP, PDES di derivazione meccanica, è l’lFC (industry foundation classes). Il formato consente infatti la trasmissione di geometrie e dati alfanumerici ad esse associati tra numerosi programmi di modellazione e simulazione, facendo si che il linguaggio sia comune.

La validazione dei modelli costituisce un ulteriore passaggio chiave di un processo BIM. Il tema è tanto importante in quanto determina il valore dei dati estratti da un modello. In processi basati propio sull'automazione di operazioni quali l’estrazione e lettura dei dati, una loro imprecisione mina alle basi un processo BIM.

La validazione può essere strutturata in diversi livelli, a seconda delle verifiche che si vanno ad effettuare. Vanno validate anzitututto le geometrie, non devono essere presenti oggetti sovrapposti duplicati. Vanno validate le codifiche, in funzione dell’anagrafica definita, gli oggetti presenti nei modelli devono essere nomenclati e contenere i parametri alfanumenrici (quali codici wbs, o riferimenti ad EPU o altre codifiche) concordati. Vanno validate le geometrie in termini di coordinamento tra discipline, non devono quindi esservi compenetrazioni, per esempio, tra oggetti impiantistici e strutturali. Infine vi è la possibilità di effettuare verifiche normative automatiche, gli oggetti modellati devono quindi contenere i parametri identificativi necessari a tali verifice (a titolo esemplificativo, quelli legati all’antincendio).

Vi sono programmi, non di modellazione, dedicati specificatamente a queste attività di verifica e validazione dei modelli, a titolo esemplificativo si cita Solibri Model Checker.

Ulteriori strumenti integrati nei processi BIM, sono quelli legati alle numerose simulazioni effettuabili sui modelli. Tra i più importanti gli strumenti di siumulazione 4D, con strumenti quali Synchro o Autodesk Naviswork, o simulazioni 5D, con strumenti quali STR Vision.

La gestione della parte di visual management, quindi lettura dei dati presenti in un processo BIM si avvale di un serie di strumenti che ne consentono la visualizzazione e lettura in campo. Strumenti avanzati di realtà aumentata, quali Oculus, consentono la visualizzaizone degli oggetti modellati e dei dati direttamente in campo, mentre dal lato opposto strumenti avanzati di virtualità aumentata, quali laser scanner, consentono di ricondurre la realtà costruita su modelli virtuali, al fine per esempio di effettuare verifiche di conformità geometrica o avanzamento dei lavori. Strumenti oggi sempre più presenti nella quotidinità di cantiere, quali tablet, consentono invece la lettura e visualizzaizone di modelli e dati in qualunque momento nei siti di costruzione, oltre ad agevolare le comunicazioni tra utenti in uffici e utenti in campo.

Le esperienze di successo nell’applicazione di processi BIM avanzati, in ambito nazionale, sono ad oggi ancora rare. Un caso di successo è senz’altro quello dell’impresa di costruzioni CMB (Cooperativa Muratori e Braccianti di Carpi), che ha adottato la metodologia BIM negli ospedali di Monza e Verona e, soprattutto, nella costruzione, tuttora in corso, della “torre Hadid”, uno dei tre grattacieli previsti nella riqualificazione gestita da CityLife della zona dell'ex Fiera di Milano.

CMB ha infatti implementato al suo interno le competenze necessarie sia al coordinamento della progettazione esecutiva, sia alla gestione delle attività di costruzione, quali programmazione, acquisti, controlli qualità, nonché la gestione, sempre con metodologia BIM, delle comunicazioni tra ufficio tecnico e personale in campo.

Utilizzando sistematicamente i software presenti sul mercato per la validazione dei modelli, per le simulazioni 4D, per le computazioni 5D, per la collaborazione e le verifiche di congruenza tra costruito e progettato, l’Impresa si pone tra le prime realtà all’avanguardia nei processi di digitalizzazione BIM.

Andrea Vanossi

Nella foto: immagine del cantiere della torre di Zaha Hadid a Milano


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Autore: Andrea Vanossi

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