Il BIM infrastrutturale

L’utilizzo del BIM in ambito infrastrutturale è molto recente e limitato a grandi progetti rispetto all’uso ormai consolidato in ambito Building ma il settore dei trasporti è in continua e rapida evoluzione.

Il BIM infrastrutturale è un processo intelligente basato su modelli che offrono informazioni dettagliate utili a pianificatori e progettisti per acquisire e analizzare facilmente le idee progettuali, creare e comunicare l’intento progettuale e comprendere prestazioni, aspetto e costi delle alternative infrastrutturali, gestendo al contempo in modo accurato dati di progettazione coordinati e affidabili, dalla fase di documentazione a quella di costruzione per arrivare alla gestione operativa.

Soggetti coinvolti e discipline

Il processo BIM

Specificità dei progetti infrastrutturali

Creazione di un modello del territorio

L'utilizzo del BIM in un progetto infrastrutturale inizia con la creazione di un modello intelligente del territorio e del contesto che permette di accelerare i tempi di sviluppo del progetto e di non disperdere informazioni relative all’uso del territorio stesso. In un processo BIM, un modello del territorio sarà 3D, accurato da un punto di vista spaziale e ricco di informazioni, al contrario di un modello 2D. Per porre le basi di un approccio corretto occorre raccogliere tutti i dati necessari e assegnare l'intelligenza corretta agli oggetti nel modello. Allo stesso tempo possono essere riportate le informazioni sull’uso del territorio ed i vincoli paesaggistici e territoriali della zona. Il processo di creazione del modello del territorio ha inizio con la raccolta dei dati che possono derivare da un rilievo dell'area oggetto di studio eseguito con tecniche tradizionali (rilievo celerimetrico, aerofotogrammetrico o con strumentazione Gps) oppure con tecniche di rilevazione basate sulla scansione laser che generano nuvole di punti ricche di dettagli. I dati di rilievo possono essere integrati con dati derivanti dai sistemi informativi territoriali (GIS, Geographic Information System), come carte tecniche, ortofoto, modelli del terreno, strumenti urbanistici e reti tecnologiche. Gli oggetti importati nel modello, come le condotte, le tubazioni ed i pozzetti possono avere degli attributi che ne descrivono le caratteristiche e li rendono più intelligenti (una condotta avrà un diametro, una profondità nel terreno ed una relazione con altri oggetti).

Utilizzo del bim

Di seguito si riporta una lista delle possibili applicazioni che si possono sviluppare attraverso l’utilizzo del BIM nel campo delle infrastrutture:

Valutazione delle alternative di tracciato

Nella fase preliminare del progetto, in un periodo di tempo relativamente breve, è possibile creare e valutare più alternative e presentare con maggiore efficacia ai responsabili delle decisioni opzioni diverse in base alle condizioni esistenti. L'estensione del modello nel cloud consente di renderlo disponibile sui dispositivi mobili di coloro che operano sul campo. Potete esplorare il sito di progetto proposto con i responsabili delle decisioni, che saranno in grado di visualizzare le possibili alternative con maggiore efficacia nel contesto delle condizioni reali.

Visualizzazione coordinata dei dati sull’uso del territorio

All’interno del modello generale di progetto possono essere caricati e visualizzati quei dati sull’uso del territorio e sui vincoli presenti che servono agli specialisti del settore ma che devono essere controllati dai singoli progettisti nel momento in cui vengono prese le decisioni. In particolare possono essere caricati sul modello georeferenziato gli shape file o altri formati di dati relativi a: Archeologia, Geologia, Idrologia, Sismica, vincoli urbanistici o paesaggistici, ecc…

Archiviazione e gestione dei dati geotecnici

Attraverso l’uso di software specifici quali Bentley gINT, è possibile creare un Database relazionale per archiviazione e gestione dei dati geotecnici che poi verranno archiviati e visualizzati sul modello generale del progetto attraverso la creazione di una serie di superfici di discontinuità presenti al di sotto del piano di campagna.

Progettazione delle opere strutturali lineari e puntuali

Attraverso l’uso di diversi software specifici è possibile progettare in modalità BIM le diverse opere strutturali presenti all’interno del progetto e renderle disponibili a tutti i membri del team attraverso la condivisione delle informazioni sia nel modello generale che nel gestore documentale. La progettazione delle opere è legata dinamicamente attraverso vincoli parametrici sia alla geometria dei diversi tracciati sia al modello del terreno. L’aggiornamento del modello generale sarà effettuata con una cadenza e delle modalità prestabilite in sede di pianificazione delle procedure. Ogni modifica al modello generale, come ad esempio lo spostamento di un tracciato, verrà comunicato ad ognuno dei progettisti interessati in modo automatico dal sistema di gestione documentale in funzione di una matrice di responsabilità e ruoli precedentemente stabilita. Alla luce delle modifiche ognuno dei progettisti è tenuto all’aggiornamento ed all’eventuale ricalcolo delle opere di propria competenza, tale aggiornamento di oggetti BIM avviene in modo più o meno automatico a seconda dei software usati e della quantità di intelligenza fornita all’oggetto.

Progettazione reti di drenaggio e smaltimento, reti fognarie

Nella redazione dei progetti è possibile rappresentare e dimensionare tutte le strutture di drenaggio e smaltimento delle acque nonché le reti fognarie con l’utilizzo degli strumenti BIM. Gli elementi come le condotte ed i pozzetti, sono tutti oggetti intelligenti in un modello più generale. Ciascun oggetto contiene informazioni su sé stesso e sulle relazioni con altri oggetti nel modello. Nell’oggetto conduttura, ad esempio, risiedono le informazioni relative a: Geometria fisica della conduttura, comprendente lo spessore della parete e il diametro; Resistenza strutturale; Regole di progettazione che controllano il posizionamento, come i requisiti di ingombro; Pendenza minima in relazione alla velocità dell'acqua; Informazioni sulle condizioni, come l'integrità strutturale.

Progettazione impianti e reti di sottoservizi

Nella redazione dei progetti è possibile progettare e modellare tutti gli impianti elettrici e le reti di sottoservizi (Acqua, Gas, Energia, impianti tecnologici, …) con l’utilizzo degli strumenti BIM. Tutti gli elementi sono oggetti intelligenti che contengono le informazioni su sé stessi e le relazioni con altri oggetti nel modello. Attraverso l’analisi del modello è possibile determinare in modo automatico e visivo le possibili interferenze fisiche con gli altri oggetti esistenti e di progetto. Risulta inoltre possibile effettuare una corretta programmazione della manutenzione delle reti.

Simulazioni ambientali
ed acustiche

Alla luce della modellazione tridimensionale di tutte le componenti di progetto effettuate dai vari specialisti si ha a disposizione un modello generale molto dettagliato e ricco di particolari che può essere sfruttato con un ridotto sforzo per creare delle simulazioni ambientali di tipo realistico. E’ naturalmente possibile creare modelli 3D perfetti per gli studi acustici ante e post opera e la previsione dei migliori sistemi di abbattimento dei livelli sonori.

Programmazione
e stima dei costi (4D e 5D)

Attraverso l’uso del BIM è possibile avere dei grossi vantaggi in termini di programmazione del progetto e dei lavori (4D) e di stima dei costi (5D). In particolare il modello 4D permette di: organizzare tutte le fasi, dall’inizio al termine del ciclo; visualizzare come sta procedendo il progetto; aiutare il progettista ad individuare incoerenze ed evitare eventuali errori di dettaglio e grossolani prima che gli stessi possano essere commessi; organizzare al meglio i tempi operativi delle varie fasi progettuali e di cantiere: in tal modo si migliorano le tempistiche riducendo enormemente costi e ritardi; controllare lo stato di approvvigionamento dei materiali di progetto; fornire informazioni sul tempo totale di cantiere ben più precise rispetto a un qualsiasi metodo di approccio tradizionale; favorisce e incentiva l’interdisciplinarità, ulteriore fonte di diminuzione dei costi. Il modello 5D garantisce che: si abbia un unico modello di gestione delle quantità che garantisca una reale integrazione fra le diverse discipline senza avere ridondanze; Il computo metrico evolva assieme al progetto, una modifica del progetto o dei materiali comporta un immediato aggiornamento in tempo reale del computo metrico stesso; Si possono conoscere i costi di ciascuna fase progettuale in modo notevolmente più preciso rispetto ad un qualsiasi altro metodo di approccio tradizionale; Si possono confrontare diverse alternative progettuali non solo attraverso il confronto da un punto di vista tecnico ma anche da un punto di vista prettamente economico: in tal modo l’aspetto economico diventa parte stessa del progetto parallelamente all’evoluzione dello stesso.

Città
intelligenti

Nel futuro potremo creare un modello 3D intelligente di una città o di un quartiere che contiene tutte le reti di trasporti, pubblici servizi, spazi aperti, edifici e componenti dell'infrastruttura. Selezionando una strada qualsiasi nella città viene visualizzata la sua posizione, le strade collegate, i servizi di superficie e sotterranei, gli edifici circostanti e altro.

Il BIM infrastrutturale

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