Dal 2D al 3D al BIM

Nei progetti di infrastrutture sta aumentando sempre più la percentuale di utilizzo del Building Information Modeling (BIM), inducendo molti operatori nel settore a riconoscere la necessità di adottarlo per ottenere una maggiore competitività e aggiudicarsi nuovi lavori.

I progetti che si avvalgono di un approccio basato sul BIM usufruiscono di una serie di interessanti vantaggi: minori rielaborazioni, meno errori, migliore collaborazione e dati di progettazione che possono essere utilizzati per supportare le operazioni, la manutenzione e la gestione delle risorse. I proprietari di infrastrutture civili, comprese le amministrazioni pubbliche, non vogliono perdere questi vantaggi e stanno imponendo sempre più l’utilizzo del BIM nei propri progetti.

Malgrado le voci che circolano sul BIM per le infrastrutture, vi è ancora molta confusione sul suo effettivo utilizzo; aziende di progettazione e organizzazioni che stanno valutando il passaggio al BIM si chiedono qual sia il modo migliore per implementarlo. Alcune sono preoccupate del grado di cambiamento nei processi consolidati che comporterà l’utilizzo del BIM. Altre sono indecise, o si definiscono troppo impegnate, per investire tempo nell’implementazione del BIM.

Qualcuno nel settore può perfino ritenere di utilizzare già il BIM, anche se di fatto utilizza semplicemente processi di disegno 3D.

Una volta compreso cosa è effettivamente il BIM, il processo di implementazione per realizzarlo diventa più chiaro. In genere, le persone considerano il BIM come un processo intelligente basato su modelli per pianificazione, progettazione, costruzione e gestione di infrastrutture. In realtà, per implementare il BIM è necessario che il team di lavoro venga preparato a considerare in modo diverso l’esecuzione dei progetti. Non si lavorerà più con punti, linee, archi e forme che rappresentano oggetti, ma si creeranno e utilizzeranno invece modelli intelligenti. Questi modelli sono spazialmente accurati e vengono popolati con oggetti intelligenti. Si inizia definendo in che modo devono apparire questi oggetti e come devono comportarsi. Quindi si mappa un processo che aiuterà tutti i soggetti coinvolti nel progetto a trarre vantaggio dalle informazioni contenute nel modello. Sembra troppo semplice? Se confrontata alla quantità di conoscenze necessarie per realizzare anche il meno complicato dei progetti, l’implementazione del BIM è semplice. La fase di attivazione iniziale richiede un certo livello di pianificazione, tempo e formazione. Il processo descritto nel presente documento offre un quadro di alto livello delle fasi necessarie per avviare l’esecuzione dei processi con l’ausilio di un processo BIM.


Per comprendere cos’è il BIM, è necessario capire cosa non è.

È qualcosa di più della mera evoluzione del disegno 2D o di un’altra modalità per fare riferimento alla progettazione 3D. Prima degli anni ’90, infrastrutture civili, edifici e beni venivano progettati per la maggior parte utilizzando carta e matita. 

Il disegno ha subito una rivoluzione nel momento in cui il CAD (Computer-Aided Drafting) ha trasformato il modo di creare ogni tipo di progetti, dai ponti agli edifici, senza scordare le automobili. I processi di progettazione sono diventati più rapidi ed è diventato più facile comunicare i progetti all’interno di grandi team.

D’altra parte, linee, archi e cerchi 2D costituiscono tuttora il linguaggio della progettazione.


Più recentemente il CAD è diventato 3D.

I non progettisti sono in grado di visualizzare meglio i progetti, ma l’immagine 3D di un sistema di drenaggio, ad esempio, rimane sempre un’immagine priva di intelligenza, esattamente come un disegno 2D. Un tipico workflow in un progetto di trasporti 3D appariva simile a quello di un progetto 2D. Ciascuna fase nel workflow, dalla definizione del concept alla documentazione ambientale passando per lo sviluppo dettagliato della progettazione e pianificazione fino alla pianificazione della costruzione e creazione dello stato di fatto, coinvolgeva una parte ridotta di riutilizzo o condivisione dei dati.

Con il CAD 2D e 3D, i dati vengono rigenerati in ogni fase del processo per soddisfare uno scopo particolare. Anche se inefficiente e incline ad errori, la rigenerazione dei dati è spesso necessaria perché essendo privi di intelligenza non possono essere adattati facilmente a nuovi scopi. Alcune tecnologie CAD 3D cercano di superare gli svantaggi dei dati privi di intelligenza consentendo ai progettisti di aggiungere attributi agli elementi all’interno di un progetto.

Ad esempio, si può etichettare ogni punto in un progetto che indica la posizione di un idrante antincendio, semplificandone in tal modo il conteggio e l’individuazione nel progetto. Tuttavia, ciascun idrante è privo della “consapevolezza” che deriva dall’utilizzo di un sistema intelligente. Gli idranti non sanno se soddisfano le specifiche della propria posizione o se sono collegati alla rete in base agli standard stabiliti.

Un progetto 3D con etichette non è il BIM

Sotto molti aspetti, è più simile alla tradizionale progettazione 2D che ad un vero processo BIM. Il BIM consente di lavorare con oggetti intelligenti all’interno di un modello intelligente. Questa intelligenza si manifesta in forma di definizioni della geometria, relazioni e dati che determinano il modo il cui il modello reagisce nella sua evoluzione.

Se un elemento viene modificato, l’intero modello si adegua e coordina il resto in modo da tenere conto dinamicamente delle modifiche. Diversamente da un processo di progettazione 3D e basato su database, i dati BIM risiedono nel modello; non sono un attributo contenuto in un database esterno. In tal modo, il software può mantenere l’intero progetto coerente e coordinato.


Il potere dell’intelligenza

Il BIM rappresenta un modo completamente nuovo di lavorare.

L’intelligenza di un modello BIM apre la porta a nuovi livelli di efficienza.

Supponiamo di progettare un cavalcavia con l’ausilio di un processo BIM. All’interno del modello viene progettata la struttura che sostiene il cavalcavia. Ciascun componente della struttura, compresi argini, pilastri e ringhiere, è conforme alle specifiche stabilite nel modello o selezionate da una libreria di specifiche in vigore nella regione.

Il cliente chiede una modifica ad un profilo. Il profilo viene modificato e la modifica si riflette automaticamente nel progetto. Non è necessario modificare manualmente ciascun singolo componente.

Oltre alla maggiore efficienza delle modifiche con il BIM, i vantaggi più evidenti arrivano da ciò che l’intero team di progetto può fare con le informazioni presenti nel modello. Supponete di lavorare con un modello 3D intelligente di un progetto che contiene tutte le reti di trasporti, pubblici servizi, spazi aperti, edifici e componenti dell’infrastruttura. Selezionate una strada qualsiasi nella città. Immediatamente viene visualizzata la sua posizione, le strade collegate, i servizi di superficie e sotterranei, gli edifici circostanti e altro. Un tale modello semplificherebbe il lavoro in un progetto che interessa la strada e migliorerebbe tutte le operazioni e la pianificazione della manutenzione nell’area. I responsabili della città o di altre infrastrutture potrebbero eseguire simulazioni per valutare meglio il rischio e migliorare le prestazioni delle risorse. Essi potrebbero inoltre confrontare più facilmente alternative di pianificazione nel quadro delle condizioni esistenti. A differenza del CAD 2D o 3D, i dati BIM possono svolgere un ruolo positivo in molti processi senza richiedere una significativa rielaborazione.

 

L’utilizzo dei processi BIM consente di:

  • Creare un modello intelligente i cui dati possono continuare ad essere utilizzati nell’arco del ciclo di vita della risorsa
  • Aggiornare singoli oggetti del modello senza la necessità di modificare le singole “parti” di ciascun oggetto interessato
  • Condividere modelli con specialisti di altre discipline
  • Modellare elementi per riflettere la loro posizione reale nello spazio e le relazioni con altri oggetti

Così come il modo di utilizzare i dati con il BIM è diverso dal CAD, anche il processo di progettazione BIM presenta delle differenze. Nel resto del presente documento vengono prese in esame queste differenze e vengono fornite indicazioni utili da considerare nel passaggio al BIM.