Digitalizzazione e gestione BIM: i digital twins

Digital twins e loro applicazioni recenti

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BIM news

Pubblicato il

05 Novembre 2021

La digitalizzazione BIM dei modelli è il futuro per la gestione di infrastrutture, multiutilities, bandi di gara, matrici di responsabilità e ciclo di vita di quasi qualsiasi tipo di opera.

Anche il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) punta moltissimo sulla digitalizzazione, soprattutto per la gestione delle infrastrutture. Dal bando di gara alla manutenzione, il BIM viene indicato come il processo informatizzato in grado di raccogliere e ottimizzare tutti i dati utili alla gestione dell'intero ciclo di vita di opere che, come recenti tragedie hanno dimostrato, devono essere soggette a monitoraggio costante.
Contrariamente a quanto si poteva pensare in passato, non ci sono opere in grado di durare in eterno, per lo meno non senza la corretta manutenzione. Inoltre, qualora un opera non nascesse per essere per sempre, come ad esempio alcune strutture legate a esposizioni, o eventi sportivi, è bene prevedere un programma di dismissione sostenibile, ossia al corretto epilogo del suo ciclo di vita.

Il legislatore ha già cominciato da qualche anno ad obbligare le stazioni appaltanti a passare alla digitalizzazione per opere di valore via via decrescente e si prevede che nel 2025 il BIM sarà la norma per qualunque opera sotto il milione di euro. Questo ha importanti implicazioni anche sulla formazione del personale delle Pubbliche Amministrazioni, ma il punto è che il BIM non si dovrebbe adottare "per legge", ma perché è utile e conviene a tutti, quindi ben venga la formazione e l'aggiornamento a tutti i livelli. 
Chi è partito prima, chi ci è "arrivato", chi ha capito l'importanza di questa metodologia innovativa, è e sarà avvantaggiato, gli altri ci arriveranno un po' alla volta, convinti anche dalle prescrizioni normative. Insomma, con le buone o con le cattive, con il BIM bisogna farci i conti, in tutti i sensi.

Di strada da fare ce n'è ancora parecchia e non si finirà mai di affinare tanto i processi, quanto le tecnologie, ma sempre più qualcosa sembra muoversi e si spera che anche i fondi del PNRR diano un contributo a questa evoluzione.

Il BIM facilita il coordinamento, la trasparenza, la definizione e la tracciabilità delle responsabilità, la collaborazione tra i soggetti coinvolti, la condivisione, il monitoraggio, l'analisi dei dati per una migliore allocazione delle risorse, in primis della risorsa tempo.

Tutte cose che chi si occupa di BIM conosce bene e tocca con mano ogni giorno. Ma non si tratta solo di progettisti di grandi opere, o di archistar, il BIM sta prendendo piede in diversi contesti ed è proprio questo quello che serve, perché la progettazione rappresenta solo una piccola parte della vita di una qualsiasi opera, il grosso è rappresentato dal suo ciclo di vita. Anche pensando solo all'aspetto finanziario, il progetto è poca cosa rispetto ai costi di costruzione, ma soprattutto rispetto a quelli di esercizio e di manutenzione lungo tutto il periodo di attività di una struttura.

La digitalizzazione BIM intrapresa da ACEA

La multiutility romana ha ottenuto nel luglio 2021 la certificazione ICMQ BIM per la progettazione ingegneristica. Si tratta di uno step importante di un processo iniziato circa due anni prima, per la gestione dei modelli digitali di potabilizzatori, impianti di depurazione e mini-impianti di compostaggio e che si sta progressivamente estendendo agli impianti fognari e alla gestione dei volumi di scavo.

Tutto ciò non significa solo ottemperare alle leggi (nella fattispecie il DM 560 del 2017 – Direzione generale per la regolazione dei contratti pubblici e la vigilanza sulle grandi opere), ma dare vita ad una specifica unità interna composta di ingegneri con varie specializzazioni, formati e certificati ad hoc, dotati di strumenti hardware e software idonei che procedano anche alla progressiva standardizzazione degli oggetti digitali necessari, nonché alla definizione dei processi collaborativi e interdisciplinari fondati su accessibilità, tracciabilità, condivisione, sicurezza di dati e accessi.
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La riqualificazione energetica del Fatebenefratelli di Milano passa per la Summer School ENEA

Alla 9a edizione della Summer School in Transizione Energetica organizzata da ENEA, in collaborazione con ISNOVA e con il patrocinio del Ministero della Transizione Ecologica, si è tenuto un hackathlon al quale hanno partecipato giovani architetti e ingegneri italiani, che ha avuto come tema la riqualificazione energetica di un padiglione dell'ospedale Fatebenefratelli di Milano.

Oltre alla formazione e ai seminari offerti dalla Summer School, i partecipanti sono stati divisi in gruppi, riuniti in aule virtuali, con lo scopo di fornire delle proposte progettuali caratterizzate da un alto livello di innovazione per l'edificio oggetto di studio. Il tutto a partire dal modello BIM condiviso tra i gruppi e a sua volta soggetto alla ri-progettazione condivisa da parte dei membri di ogni gruppo. I progetti di deep retrofit del padiglione del nosocomio sono stati corredati da un Building Renovation Passport che, oltre a specificare il livello degli interventi di ristrutturazione previsti, identifica anche le fasi realizzative e specifica l'entità del risparmio energetico previsto all'interno di un intervallo di tempo definito a monte.

In questo caso sono i giovani tecnici a diventare essi stessi i protagonisti dei processi di innovazione nel settore delle costruzioni che ENEA si pone l'obiettivo di perseguire e facilitare. Il tutto parte e si sviluppa all'interno di un modello BIM, ossia con il gemello digitale dell'edificio allo stato di fatto, sul quale si procede al progetto di ristrutturazione, alla definizione di fasi, tempistiche e obiettivi effettivamente perseguibili in un dato arco temporale di esercizio. La metodologia BIM permette di garantire qualità e condivisione dei dati in ogni fase del processo, riducendo le incertezze tipiche del comparto edilizio. 

Questo tipo di esperienze hanno l'obiettivo esplicito di formare sul campo i giovani professionisti che saranno i protagonisti del cambiamento dei prossimi anni.
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Gestire il rischio incendio e quello derivante dallo stato di manutenzione dei ponti esistenti con processi BIM

Alla 5° edizione del BIMsummit 2021, organizzato da Harpaceas presso il Salone d’Onore di Triennale, con il patrocinio del Comune di Milano, si è parlato anche di gestione del rischio legato agli incendi e ai ponti.

Affiancare il Codice di Prevenzione Incendi alla progettazione BIM è lo scopo del progetto Fire Digital Check che porta le definizioni del Codice all'interno del formato IFC per consentire il loro utilizzo in qualsiasi modello BIM. Oltre a questo, il progetto si propone di affiancare i progettisti nella verifica delle prestazioni delle misure antincendio sul modello ancora in fase di progettazione, per far sì che la sicurezza cresca assieme al progetto e non arrivi come una serie di misure da adottare ex post sul costruito. Saranno quindi disponibili sul modello BIM degli alert che segnalano le criticità e il non rispetto delle norme in fase di progettazione dell'edificio.

Questo approccio agevolerebbe anche i Vigili del Fuoco nell'attività di controllo delle pratiche di prevenzione antincendio e apre ampie possibilità di controllo e verifica con strumenti di intelligenza artificiale e realtà virtuale. È palese l'importanza di un unico modello integrato che permetta di tenere sotto controllo tutti gli apparati impiantistici, assieme alla struttura e alla distribuzione del manufatto per monitorare nel tempo che le condizioni di sicurezza siano costantemente rispettate.
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Ponti Sicuri è una soluzione BIM composta di più applicazioni per la classificazione del rischio dei ponti in base ai modelli digitali in un ambiente altamente collaborativo. Si tratta di una piattaforma multidisciplinare che permette il dialogo tra le diverse figure professionali coinvolte, dal tecnico che esegue il rilievo dell'opera, all'ingegnere civile che esamina il rilievo per poter identificare un livello di rischio in base alle difettosità riscontrate e documentate in schede apposite, fino alle figure in grado di definire un modello BIM e da questo un modello di calcolo.
Ponti Sicuri garantisce la collaborazione tra tutte le figure grazie a applicativi che basano la loro interoperabilità sul formato aperto IFC e si compone di una piattaforma BIM infrastrutturale per inserire l'opera nel suo contesto territoriale, un modellatore strutturale, un applicativo per la gestione della WBS (Work Breakdown Structure), un ambiente specifico per la raccolta documentale della classificazione strutturale e una piattaforma di collaborazione che connette le altre e che gestisce anche la documentazione digitale. 
Il flusso di lavoro confluisce tutto nella piattaforma collaborativa con un chiara spinta verso l'OPEN BIM, ossia il BIM indipendente dai formati software proprietari e che garantisce il più alto livello di collaborazione, oltre a dare libertà al professionista di scegliere il programma che ritiene migliore per ogni disciplina, senza imposizioni dall'esterno.
Il formato IFC tutela anche la proprietà intellettuale, perché permette la trasmissione tra i vari professionisti solo delle informazioni utili necessarie, filtrando altri dati. Inoltre un formato aperto e interoperabile è la miglior garanzia per mantenere i file "apribili" per lunghi periodi di tempo, a differenza dei formati proprietari che sono quasi per natura più soggetti all'aggiornamento e alle conseguenti restrizioni delle implementazioni dei software. 

L'IFC è considerato un formato universale anche in questa accezione temporale ed è anche quello che meglio si adatta ai bandi di concorso che devono favorire la massima partecipazione di professionisti abilitati, senza restrizioni legate ai programmi che ognuno di loro sceglie di usare.
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L'idea di fondo è sempre la stessa: disporre di un modello BIM, ossia di un gemello digitale ( o digital twin) di un opera costruita, permette di infilarci dentro un sacco di dati che ne facilitano la gestione sotto tantissimi aspetti: dalla sostituzione delle lampadine (che può sembrare una cosa banale, ma se si guarda il conto di fine anno di un ospedale o di una sede centrale di una banca, si cambia idea), alla revisione degli estintori, alla programmazione di manutenzioni più importanti definite dalla previsione dei tempi di degrado di alcune strutture.

Ovviamente il gemello digitale va prima realizzato correttamente e poi gestito e condiviso con altrettanta competenza da tecnici che sanno utilizzarlo e aggiornarlo. Quando il modello viene realizzato una prima volta rappresenta una fotografia dello stato di fatto della struttura in questione, ma poi anche il modello va mantenuto aggiornato nel tempo, deve riportare gli interventi e le modifiche che si effettuano nella realtà, se no perde il suo valore e la sua utilità. 
Considerando che i tempi dei manufatti edilizi sono molto più lunghi di quelli del software, il mantenimento del modello digitale passa necessariamente anche attraverso l'aggiornamento delle versioni dei programmi, dei relativi file e delle piattaforme hardware. Tutto ciò non è esattamente un lavoretto per disegnatori di primo pelo, né per "smanettoni" di computer, ma l'utilizzo di formati aperti come l'IFC e l'approccio OPEN BIM aiutano anche da questo punto di vista.
     

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