Il futuro dell'edilizia passa per la progettazione BIM - Smart Space

Il futuro dell’edilizia passa per la progettazione BIM

L’adozione della metodologia BIM nel settore edile ci porta a ridefinire il concetto tradizionale di progettazione: scopriamo insieme il perché e i vantaggi che ne derivano.

Il Building Information Modeling è conosciuto nel settore delle costruzioni ormai da più di un decennio sebbene abbia visto la sua più ampia diffusione e affermazione come metodologia solo negli ultimi anni.
All’interno del nostro approfondimento sul BIM, vogliamo a questo punto addentrarci nel processo di digitalizzazione e rivoluzione che il BIM sta operando nel settore edile, in particolare per quello che riguarda la progettazione a tutti i suoi livelli.

In questo contributo tratteremo il rapporto tra il BIM e la progettazione edile. Affronteremo l’analisi degli aspetti innovativi caratterizzanti la nuova visione rispetto agli approcci tradizionali, per evidenziarne i vantaggi che la rendono indispensabile per migliorare l’efficienza del settore delle costruzioni.

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La progettazione degli edifici è complessa e richiede la cooperazione di diverse professionalità. La gestione della grande mole di informazioni prodotta necessita un aggiornamento dei processi e degli strumenti a disposizione dei professionisti. L’obiettivo da perseguire è l’integrazione tra i diversi aspetti tecnici insieme con quelli organizzativi al fine di ottenere un processo di costruzione dell’opera ottimizzato.
L’acronimo BIM applicato al settore delle costruzioni sottintende alla rappresentazione digitale delle caratteristiche fisiche e funzionali dell’opera. Di questa viene generato un modello virtuale che contiene informazioni sull’oggetto di intervento strutturate in modo tale da poter essere facilmente condivisibili. Il modello virtuale non è solo una rappresentazione tridimensionale dell’edificio poiché esso rappresenta a tutti gli effetti il “gemello digitale” (Digital Twin) del progetto, in quanto contiene informazioni sulla geometria, le strutture, i materiali, gli impianti, sulle caratteristiche termiche ed energetiche, nonché sulla sicurezza, sui costi e sulla manutenzione. Si realizza in questo modo uno strumento informativo, dinamico e interdisciplinare che promuove e facilita il lavoro in team e risulta essere un affidabile supporto, a sostegno delle decisioni procedurali che andranno prese durante il ciclo di vita dell’opera.

Progettazione BIM: fasi e vantaggi

L’approccio BIM introduce nella progettazione edile degli elementi innovativi dei quali andremo di seguito ad illustrare i vantaggi. Il primo che analizzeremo per il suo impatto sulla progettazione è l’immediatezza con cui si riescono a condividere le idee progettuali. Questo è dovuto in primo luogo alla potenza di visualizzazione fornita dagli strumenti BIM. Questa comporta non solo una maggiore coerenza negli elaborati ma anche una riduzione degli errori di progettazione.

Questo aspetto comporta un altro vantaggio del BIM che è quello relativo alla riduzione degli errori in fase di realizzazione e quindi delle spese impreviste. Spesso accade che la progettazione e costruzione di un’opera edile accentri la maggior parte dei costi nella fase esecutiva per via delle varianti in corso d’opera o degli errori di progettazione che si possono presentare tardivamente. L’incidenza degli errori sui costi inoltre aumenta in maniera incrementale con l’avanzare del tempo. In tal senso l’approccio BIM interviene in maniera preventiva all’interno dell’iter progettuale riuscendo a conciliare e coordinare le esigenze delle molteplici figure professionali coinvolte per migliorare l’efficienza della fase di progettazione.

In relazione a quanto appena espresso possiamo parlare di “interoperabilità”, ovvero la condivisione digitale di dati di carattere interdisciplinare che rappresenta un altro punto di forza del BIM. Il flusso di informazioni condiviso rende più semplice collaborare poiché gli attori coinvolti nel processo possono lavorare contemporaneamente sullo stesso modello virtuale che è sempre aggiornato. Ne consegue che la collaborazione tra le figure di processo risulta essere più semplice ed immediata dunque più efficace nel raggiungimento degli obiettivi di progetto, semplificando anche la progettazione di strutture di elevata complessità.

I software basati sul BIM condividono con i programmi tradizionali di progettazione 3D l’approccio di base, ovvero hanno l’intento di fornire una visione quanto più realistica attraverso il modello virtuale costituito da oggetti. La grande innovazione che aggiunge il BIM a questa visione, e di cui abbiamo già accennato in precedenza, riguarda la possibilità di associare agli oggetti virtuali parametri ed informazioni rilevanti ai fini costruttivi e successivamente manutentivi. Il concetto di “parametri” relativo agli oggetti del modello virtuale è riferito alle formule ed equazioni matematiche che sono incorporate in una precisa “famiglia”. Queste famiglie sono personalizzabili e possono essere anche condivise tra più progetti.
Riassumiamo in ultima analisi l’impiego e i vantaggi del BIM attraverso il processo di progettazione, considerando tre fasi principali applicabili a progetti di diversa natura ed entità.
La prima fase è chiamata “conceptual design” e indica la fase iniziale di pianificazione del progetto che comprende lo sviluppo del layout dell’edificio e la definizione delle scelte caratterizzanti il progetto che ne determineranno la complessità costruttiva, compresi tempi e costi realizzativi. L’utilizzo del BIM risulta dunque rilevante in questa fase, tuttavia il mancato supporto tecnologico ne ha inizialmente rallentato la diffusione. Del resto stiamo facendo riferimento a strumenti che siano in grado di supportare il processo mentale e creativo fornendo in tempo reale valutazioni che possano garantire ai professionisti una progettazione più consapevole. Oggi, grazie all’evoluzione tecnologica in ambito software, si può disporre di strumenti potenti che possono essere integrati nelle piattaforme di modellazione BIM per gestire la fase di concept design di un progetto e predisporre il modello così sviluppato per le successive elaborazioni progettuali.
Da una fase preliminare come quella appena discussa si passa ad una di maggiore dettaglio che vede l’utilizzo del BIM per la progettazione e analisi dei sistemi dell’edificio. Il concetto di analisi riguarda gli aspetti funzionali del comportamento di un edificio che spaziano dall’ambito strutturale a quello energetico, al controllo dei parametri di comfort, allo smaltimento dei rifiuti ecc. In questa fase è fondamentale che sia garantita la collaborazione tra i professionisti delle varie discipline, a volte anche esterni al team di progettazione. Il BIM è in grado di supportare una progettazione integrata e consente di gestire le informazioni per vari tipi di analisi.
L’ultima fase di progettazione è quella responsabile della produzione degli elaborati di cantiere. Il BIM acquisisce qui il suo significato predominante di propulsore per la generazione di informazioni da applicare ai processi costruttivi. Attraverso la modellazione BIM del progetto è possibile comporre e definire regole per velocizzare la formulazione della documentazione e contribuire ad una gestione più efficiente dell’opera accelerando il processo realizzativo e migliorandone la qualità. Un livello più avanzato dello sviluppo di informazioni per la costruzione è quello che prevede la definizione di un modello più dettagliato attraverso la collaborazione del team progettuale con gli appaltatori ed esecutori dell’opera per la risoluzione delle problematiche di costruzione già a partire dalla fase progettuale.

Con questo articolo abbiamo indagato all’interno del nostro approfondimento sul BIM il rapporto tra la metodologia e la progettazione edile. Abbiamo esposto la necessità del settore delle costruzioni di un aggiornamento del processo progettuale e costruttivo. Abbiamo voluto poi evidenziare gli aspetti innovativi e caratterizzanti la progettazione BIM poiché questi rispondono alle carenze della progettazione tradizionale e rappresentano le fondamenta necessarie per poter affrontare le future sfide dell’edilizia.

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