Poche parole evocano l’idea di solidità come il termine palazzo, edificio, casa ma questa, oggi, è una visione superficiale. La solidità di un edificio non non può essere considerata una sua caratteristica intrinseca ma rappresenta il frutto del lavoro coordinato di professionalità diverse, l’azione congiunta di moltissimi elementi che vanno dai materiali alla struttura, dai macchinari alle scelte di design. E c’è anche da considerare cosa ruota intorno al nostro progetto.
La buona notizia è che il settore delle costruzioni ha trovato una risposta innovativa e tecnologica: BIM. Si tratta dell’acronimo di Building Information Modeling, termine inglese che potremmo tradurre letteralmente in modellazione delle informazioni sugli edifici. In italiano forse non rende come suono ma rende come idea, perché il BIM è sostanzialmente questo: costruire tenendo conto efficacemente di tutte le informazioni che ruotano intorno al progetto.
Il BIM è la rappresentazione digitale di un edificio che incorpora dati e informazioni, dai piani di progettazione al consumo energetico, dai materiali al contesto, fornendo un quadro complessivo del progetto, del suo sviluppo ed anche del suo futuro, ultimata la fase prettamente costruttiva.
Questo sta cambiando le carte in tavola nel settore delle costruzioni. Con il BIM, architetti, ingegneri, appaltatori e proprietari possono collaborare in tempo reale, rendendo il processo di costruzione più efficiente ed economico.
In questo articolo esploreremo la potenza del BIM e il modo in cui sta trasformando il settore dell’edilizia, dalla riduzione dei costi e delle tempistiche dei progetti all’aumento della sostenibilità e della sicurezza.
Introduzione al BIM
Abbiamo sottolineato come il Building Information Modeling (BIM) rappresenti una nuova era nell’industria delle costruzioni, consentendo ai professionisti di lavorare in modo collaborativo, condividere informazioni e gestire i progetti in modo efficiente. In pratica è un processo di lavoro digitale che utilizza modelli 3D per rappresentare l’edificio e tutti i suoi elementi costitutivi. Il modello BIM contiene informazioni come le dimensioni, le specifiche tecniche, i materiali utilizzati, le prestazioni energetiche e altro ancora. Tutto ciò che è necessario per la progettazione, la costruzione e la gestione dell’edificio può essere incorporato nel modello digitale.
Questo ha rivoluzionato il modo in cui gli architetti, gli ingegneri, gli appaltatori e i proprietari di edifici lavorano insieme. Grazie a questo approccio tutti i professionisti coinvolti nel progetto possono collaborare in tempo reale, accedere alle stesse informazioni e lavorare insieme per trovare soluzioni ai problemi. Inoltre, il modello BIM può essere utilizzato per simulare il comportamento dell’edificio in diverse situazioni, come ad esempio in caso di incendio o terremoto.
Rispetto al passato, quando il progetto era un’entità quasi separata dal contesto, la modellazione considera il manufatto come un elemento che interagisce con ciò che lo circonda, ne tiene conto e ne valuta le influenze.
Un approccio innovativo molto concettuale che, però, rende reali ed agevoli cose molto concrete come ridurre i costi e i tempi di progetto, aumentare la sostenibilità e la sicurezza dell’edificio e, complessivamente, migliorare la qualità del lavoro.
Cos’è il BIM e come funziona?
Il processo di lavoro in ambiente BIM si articola in diverse fasi. La prima fase è quella del design, in cui gli architetti utilizzano il software per creare un modello 3D dell’edificio. In questa fase, il modello viene arricchito con informazioni come le specifiche tecniche, i materiali utilizzati e le prestazioni energetiche.
La seconda fase è quella della costruzione, in cui gli appaltatori utilizzano il modello per coordinare la costruzione dell’edificio. In questa fase viene utilizzato per pianificare le attività di costruzione, coordinare l’acquisto dei materiali e gestire il cantiere.
La terza fase è quella della gestione. In questa fase, il modello BIM viene utilizzato per gestire la manutenzione dell’edificio, pianificare gli interventi di riparazione e sostituzione e ottimizzare l’utilizzo dell’edificio.
I vantaggi del BIM nell’industria delle costruzioni
Tra i numerosi vantaggi che questo approccio apporta nell’industria delle costruzioni, abbiamo già visto come i principali improvement riguardano la riduzione dei costi e dei tempi di progetto, l’aumento della sostenibilità e della sicurezza dell’edificio e il miglioramento della qualità del lavoro. Ma vediamo nel dettaglio quali siano questi margini di miglioramento.
- Riduzione dei costi e dei tempi di progetto
Consente di ridurre i costi e i tempi di progetto grazie alla possibilità di lavorare in modo collaborativo e condividere informazioni in tempo reale. Permette di coordinare agevolmente le attività di progettazione e costruzione, evitando sovrapposizioni e ridondanze. Inoltre permette di simulare il comportamento dell’edificio in diverse situazioni, consentendo di individuare eventuali problemi prima che si verifichino.
- Aumento della sostenibilità e della sicurezza dell’edificio
Aumenta la sostenibilità e la sicurezza dell’edificio grazie alla possibilità di integrare informazioni sulle prestazioni energetiche, sulla qualità dell’aria e sulla sicurezza antincendio. I professionisti possono anche simulare il comportamento dell’edificio in diverse situazioni, individuando eventuali problemi e trovando soluzioni per migliorare la sostenibilità e la sicurezza dell’edificio.
- Miglioramento della qualità del lavoro
Appare abbastanza chiaro come la possibilità di lavorare in modo collaborativo e di condividere informazioni in tempo reale, rendendo possibile individuare eventuali problemi prima che si verifichino e trovare soluzioni, abbia un rilevante impatto positivo sulla qualità del lavoro.
Il BIM e i metodi di costruzione tradizionali
Lo scatto in avanti della progettazione BIM rispetto ai metodi di costruzione tradizionali, che spesso prevedono l’utilizzo di disegni bidimensionali e informazioni cartacee, è abbastanza evidente. Il punto essenziale riguarda sempre la possibilità di lavorare in modo collaborativo, ottimizzando la progettazione, la costruzione e la gestione dell’edificio.
A questo possiamo aggiungere la invidiabile possibilità, inarrivabile nei modelli tradizionali, di simulare il comportamento dell’edificio in diverse situazioni, individuando eventuali problemi e trovando soluzioni per migliorare la sostenibilità e la sicurezza dell’edificio.
Inoltre c’è anche un aspetto procedurale che non va sottovalutato e chi lavora nel settore lo sa molto bene. Nell’approccio tradizionale, l’impresa deve produrre, alla chiusura dei lavori, un insieme di elaborati e documenti che attestino lo stato dell’opera, i cosiddetti elaborati as-built, un’attività solitamente scollegata dalla progressiva evoluzione del cantiere e viene condotta in prossimità della fine dei lavori.
Inevitabilmente questo comporta conseguenze negative sulla tempestività nella consegna degli elaborati e, soprattutto, sulla loro completezza e rispondenza al vero. L’approccio BIM e la gestione digitale dei flussi informativi è in grado di invertire decisamente la rotta.
Operando in un ambiente cloud di condivisione dei dati è possibile gestire le comunicazioni ufficio-cantiere anche con diretto riferimento agli elementi dei modelli informativi, permettendo segnalazioni efficaci e tempestive delle eventuali varianti al progetto. Diventa pressoché automatico organizzare efficacemente e in forma sostanzialmente autonoma tutta la documentazione relativa all’evolversi del cantiere.
Parliamo di schede tecniche, manuali d’uso e manutenzione, dichiarazioni di conformità, prove sui materiali, ecc., documenti che nei modelli BIM diventano oggetti digitali. Il committente avrà la certezza che gli elaborati as-built non saranno una sostanziale riedizione degli elaborati di progetto esecutivo, ma una reale evoluzione del progetto nel corso del processo realizzativo.
Banalmente, infine, avere un accesso digitale ed efficiente a questo patrimonio informativo ne permette una consultazione immediata (in particolare paragonata al numero indefinito di documenti in formato PDF che compongono un progetto tradizionale), mettendo subito a disposizione una base informativa integrata su cui possiamo impostare l’attività di gestione in maniera più efficace.
Il futuro del BIM nell’industria delle costruzioni
“Una seconda azione, collegata direttamente alla prima, è la progettazione in Bim (Building information modeling), strumento che dovrebbe avere nei prossimi anni sempre più diffusione sia per le prescrizioni di legge sia perché aiuta a ridurre i costi del ciclo di vita dell’edificio/infrastruttura, minimizza gli errori di progettazione, ottimizza la gestione dei progetti e supporta la progettazione sostenibile”.
L’affermazione è di Fabio Millevoi, direttore dell’Ance Friuli-Venezia Giulia che traccia una strada sul futuro dell’edilizia indicando le azioni da supportare e la prima azione cui si riferisce è la “industrializzazione dell’edilizia”, la possibilità di utilizzo modulare di semi-prefabbricati e componenti edilizi complessi, che si integra perfettamente nell’approccio BIM alla progettazione e che, infatti, rappresenta la seconda azione.
L’auspicio di Millevoi, ampiamente raccolto sia a livello nazionale che europeo, è esplicitamente quello di rendere sempre più obbligatorio questo approccio proprio perché rappresenta un elemento chiave per le politiche di edilizia sostenibile. Possiamo dire con certezza che il vero motore di sviluppo del Bim sta nella sua “necessità”.
Il BIM rappresenta il futuro dell’industria delle costruzioni, con sempre più professionisti che adottano questa tecnologia per migliorare la qualità del lavoro, ridurre i costi e i tempi di progetto e aumentare la sostenibilità e la sicurezza dell’edificio. Nel futuro, si prevede che il BIM diventerà sempre più diffuso, con sempre più professionisti che acquisiranno competenze nell’utilizzo di questa tecnologia.
Introdurre criteri di obbligatorietà è sicuramente corretto, in particolare nell’ambito pubblico, per accelerare il processo di modernizzazione. L’utilizzo di un approccio BIM è anche un innegabile e potente fattore competitivo per studi tecnici e professionisti, ed il vantaggio è tale che, in tempi abbastanza brevi, l’adeguamento diventerà, appunto, una “necessità” per essere competitivi sul mercato.
L’accessibilità alla tecnologia più avanzata, lo sviluppo di interfacce sempre più user friendly e, ultima ma non per ultima, la possibilità di pre elaborazione dei dati offerta dall’intelligenza artificiale rende tutti abbastanza “uguali” come detentori di questa tecnologia.
L’unica differenza davvero importante può essere solo nell’utilizzo, nell’apporto che l’inventiva e le capacità più “umane” riescono a dare al sistema. Il sistema permette di rispondere agilmente alle dinamiche dello scenario, ai mutamenti, agli imprevisti.
Tuttavia questo non basta: tutti gli attori devono essere ugualmente in grado di essere altrettanto agili.
“L’unico vantaggio sostenibile che puoi avere sugli altri è l’agilità, tutto qui. Perché nient’altro è sostenibile, tutto il resto che crei, qualcun altro lo replicherà.”
Jeff Bezos
Il Digital Twin
Parlando di futuro delle costruzioni dobbiamo citare il concetto di “gemello digitale”, idea in circolazione da alcuni anni, ma che soltanto adesso sembra influenzare realmente l’industria delle costruzioni. Un Digital Twin, per chi non conosce il termine, è una rappresentazione virtuale di un edificio ottenuta attraverso informazioni raccolte dal mondo reale tramite sensori, droni, dispositivi IoT o altre tecnologie wireless per provare a colmare il divario tra forma e funzione.
Possiamo considerare il Digital Twin come un’evoluzione del BIM che ne espande le possibilità in maniera esponenziale; possiamo dividere i plus offerti dall’utilizzo dei Digital Twin in due macro aree: azioni e valutazioni.
Azioni
Il modello consente di:
- eseguire simulazioni in tempo reale
- testare nuove soluzioni architettoniche
- verificare piani di sicurezza
- pianificare ed effettuare ispezioni agli impianti
- gestione e manutenere i suoi singoli componenti.
Valutazioni
Per quanto riguarda l’efficientamento degli edifici, in particolare, il Digital Twin permette di valutare:
- il fabbisogno energetico
- la qualità dell’ambiente interno
- le emissioni di CO2
- le misure di risparmio energetico necessarie e i loro tempi.
Da un punto di vista strettamente concettuale, rispetto il semplice modello BIM, che descrive come sono costruiti gli edifici mostrando i loro numerosi sistemi e sottosistemi, i Digital Twin si focalizzano sulle persone e su come utilizzeranno lo spazio e sono strutturati per fornire strumenti di analisi e intervento in tempo reale. Ma alla base dei Digital Twin rimangono comunque i modelli BIM, realizzati con appositi software di BIM Authoring, che costituiscono la base di dati necessaria allo sviluppo dei “Gemelli digitali”.
Alcuni casi celebri
- Stazione Centrale di Milano
Presentata la copia digitale dinamica della Stazione Centrale di Milano - Ponte San Giorgio di Genova
Italferr, Società di progettazione del Gruppo Ferrovie dello Stato ha potuto realizzare un nuovo progetto con una tempistica di soli tre mesi.
Più un ampliamento dell’orizzonte, quindi, che un passo avanti ma comunque la testimonianza che il nuovo concetto di edilizia e di progettazione non può prescindere dall’applicazione di competenze trasversali e dall’accesso a una formazione continua che sia al passo con l’innovazione.
Ma prima di ogni cosa bisogna tenere presente che se nessun edificio è un isola, ancora meno lo è un professionista coinvolto nella progettazione. Le soft skills che puntano a migliorare la capacità di lavorare in team ma anche le cosiddette T-Shaped skills sono la chiave essenziale per entrare nel mondo BIM dalla porta principale.
Software e strumenti BIM
Esistono diversi software e strumenti BIM disponibili sul mercato, tra cui Autodesk Revit, ArchiCAD, SketchUp e altri ancora. La scelta del software dipende dalle esigenze del progetto e dalle competenze dei professionisti coinvolti.
Sono tutti software molto validi ed egualmente performanti, e tutti quanti sono in grado di esportare nel formato di interscambio aperto IFC. Tra questi certamente Autodesk Revit e il più importante e diffuso nel Mondo ed è quello che ha dato il via per tutti gli altri all’introduzione di questa fondamentale tecnologia che sta rivoluzionando il mondo della progettazione relativamente a tutte le discipline (architettonica, impianti e strutture).
Il BIM e la sostenibilità
BIM può contribuire a migliorare la sostenibilità dell’edificio grazie alla possibilità di integrare informazioni sulle prestazioni energetiche, sulla qualità dell’aria e sulla sicurezza antincendio. Grazie al modello BIM, i professionisti possono simulare il comportamento dell’edificio in diverse situazioni, individuando eventuali problemi e trovando soluzioni per migliorare la sostenibilità dell’edificio.
La metodologia integrata BIM è un prezioso asset tecnologico per la progettazione sostenibile, permettendo alle diverse professionalità e discipline di interfacciarsi e collaborare fornendo tutti gli strumenti necessari per l’analisi dell’edificio.
Questo permette agli esperti di avere una visione totale sul progetto, dalla sua realizzazione materiale all’impatto delle opere sull’ambiente. Inserendo anche il concetto di analisi di Life Cycle Assessment (LCA), inoltre, il team di progetto riesce a valutare appieno l’impatto ambientale di un edificio in tutto il ciclo di vita. Questo rende BIM un elemento chiave della progettazione sostenibile. Utilizzando l’analisi LCA diventa possibile valutare l’andamento dell’impatto ambientale fin dai primi step del lavoro come la produzione dei materiali, passando poi per l’installazione e messa in opera fino alla dismissione di essi.
Ma l’ottimizzazione investe anche le performance dell’edificio; ogni aspetto (impiantistico, illuminotecnico, energetico ecc) viene valutato in modo consapevole, consentendo al team di lavoro di virare su scelte sostenibili e a minor impatto sull’ambiente.
“Le potenzialità della metodologia BIM nella gestione delle informazioni possono quindi fornire un valido supporto per implementare LCA direttamente in ambiente BIM con lo scopo di semplificare le procedure di valutazione e la comprensione e la fruizione dei risultati. Il BIM, inoltre, rappresenta per molte aziende di costruzioni e società di progettazione un valido strumento di decision making in termini di costi, tempi e soluzioni progettuali ed estendendo questa opportunità anche a valutazioni LCA, può essere utilizzato proficuamente come strumento di valutazione della sostenibilità ambientale delle opere civili”.
Tratto da lo studio “Il BIM a supporto della progettazione sostenibile mediante l’integrazione di analisi LCA” | Sfoglia il PDF
Conclusioni
Il vero, grande, potenziale del BIM, è rintracciabile nel suo guardare alla memorizzazione dei dati architetturali in un modo nuovo. Il BIM, invece di basarsi su rappresentazioni grafiche, lavora su informazioni archiviate in database condivisi. È possibile accedere a questi dati e modificarli in modo flessibile rendendo il lavoro in team molto più facile, snello ed efficace.
Sono 4 i principali vantaggi che potremmo riassumere relativamente al metodo BIM:
- migliora la collaborazione in team e ottimizza l’efficienza del flusso di lavoro
- offre una piattaforma stabile per creare simulazioni al computer e modelli 3D
- consente ai clienti di interagire con progetti prima della costruzione
- segue gli edifici costruiti lungo tutta la loro vita
Il vantaggio principale di questo approccio è quello di consentire a architetti, ingegneri strutturali e costruttori di lavorare in collaborazione sullo stesso set di dati e di produrre simultaneamente documentazioni e progetti riducendo il rischio di errori e disallineamenti dal progetto iniziale.
