BIM
Building Information Modelling

Il Building Information Modelling (BIM) è il collegamento tra persone, tecnologie e processi volto a migliorare i risultati nei campi della progettazione e della costruzione.

È l’evoluzione più recente dell’industria delle costruzioni e si riferisce al processo collaborativo di progettazione, realizzazione e conduzione di un’opera usando un singolo e coerente sistema di modelli 3D piuttosto che di disegni separati. Il BIM incorpora persone e tecnologie per snellire tempi e costi e migliorare l’efficienza nelle costruzioni, inclusi grattacieli, ospedali, uffici ed edifici residenziali.

Il BIM non è solo un insieme di software o semplicemente un modello 3D. Esso non contiene solo gli elementi del modello ma una vasta gamma di informazioni che completano il progetto, così come il processo di scambio delle informazioni tra le diverse parti coinvolte. Mentre i flussi di lavoro precedenti si basavano su più formati di file e processi disconnessi che diventavano non più aggiornati non appena venivano fatte delle modifiche, i flussi di lavoro BIM forniscono un approccio per la gestione del progetto più dinamico e permettono di mantenere le informazioni condivise aggiornate.

In poche parole, il BIM è l’insieme dei tre seguenti componenti: 

1. Sviluppo agile dei progetti
2. Realizzazione lineare delle opere del settore edile
3. Completa digitalizzazione dei processi di progettazione

Come dimostra la linea rossa nel grafico, collegando dinamicamente progetti, analisi, e documenti in un flusso di lavoro BIM, la gran parte dell’impegno nella vita di un’opera è anticipato alla fase di progettazione di dettaglio, quando la capacità di influire sulle prestazioni di un’opera è alta e i costi di varianti progettuali sono bassi. Ciò permette agli ingegneri di dedicarsi alla valutazione dello scenario in cui ricade un’opera per ottimizzarne il progetto, e dedicare meno tempo alla produzione di documenti.

Quali sono i benefici del BIM?

1. Innova il processo di offerta basandosi su accurati computi dei materiali da costruzione
   • Con un modello BIM che include la modellazione 3D completa di tutte le strutture e dei sistemi MEP, i proprietari degli edifici sono in grado di valutare le offerte in modo equo con un’indagine quantitativa, calcolata voce per voce. Il prezzo totale dell’offerta rifletterà quindi i costi effettivi dei materiali da costruzione piuttosto che le stime.
2. Può ridurre significativamente le emissioni di carbonio durante la fase di costruzione
   • I proprietari di edifici oggi danno la priorità alla sostenibilità. Un computo metrico basato su un modello BIM 3D, invece che sui disegni 2D, fornisce risultati molto più accurati. Ciò consente ad architetti e appaltatori di definire meglio le quantità dei materiali da costruzione richiesti. Quando questa stima è accurata, il budget preventivato sarà più vicino a quello finale e sarà possibile ottenere una drastica riduzione dello spreco di materiale da impiegare. Una fase di avvio della realizzazione dell’opera ben progettata determina un impatto positivo sull’energia, le risorse e i tempi di trasporto necessari dei materiali da costruzione, con conseguente riduzione significativa delle emissioni di carbonio.
3. Ottimizza i sistemi MEP in fase di progettazione riduce il consumo di elettricità e acqua durante la loro conduzione
   • Considerato nel suo insieme, un edificio è costituito principalmente da prodotti prefabbricati. Quando le specifiche dei produttori del prodotto vengono inserite nell’ecosistema BIM nelle prime fasi di progettazione, i sistemi MEP possono essere testati e i progetti possono essere revisionati facilmente. Il miglioramento dell’efficienza del sistema andrà a vantaggio delle parti interessate anche in futuro, molto tempo dopo il completamento dell’opera.
4. Migliora le condizioni per chi occuperà gli edifici
   • Un accurato modello BIM dell’edificio rende più semplice ottenere delle valutazioni critiche da parte dei vari soggetti coinvolti nello sviluppo del progetto attraverso anteprime e esplorazioni virtuali al suo interno. Considerare il parere di chi occuperà e vivrà quelle opere durante la fase di progettazione aiuta a concepire e a realizzare edifici migliori.
5. Facilita la comunicazione durante la realizzazione
   • La comunicazione rappresenta un aspetto critico in un processo di costruzione. Con il BIM, tutti i cambiamenti come i tempi di realizzazione, la programmazione, la disponibilità dei materiali e il team di specialisti più adatto possono essere coordinati attraverso applicazioni digitali e dispositivi mobili aggiornati in real-time, mantenendo tutti gli stakeholder informati. La perdita di dati può essere evitata se tutte le parti lavorano sullo stesso modello BIM, accessibile e aggiornato facilmente. Inoltre, tecnologie quali il BIM e l’AR possono suggerire approcci proattivi che aiutano a controllare i processi di costruzione e a limitare i potenziali errori.
6. Controllo dei costi
   • Nel campo del software engineering, soluzioni sperimentali posso essere realizzate e testate velocemente per individuare possibili perdite. Nella pesante industria delle costruzioni, i proprietari immobiliari devono essere sicuri che la prima versione dell’edificio sia quella buona, che rispecchi il progetto, perché una seconda versione non è possibile, a meno di un esborso per i costi di rifacimento. Il BIM permette di analizzare, testare e rianalizzare la prima versione dell’edificio. Il progetto può essere reiterato e migliorato svariate volte. Grazie a questo processo, ogni iterazione sarà migliore della precedente e quindi anche il progetto che ne risulterà migliore.
7. Consente una manutenzione predittiva
   • Il BIM aiuta i proprietari immobiliari a praticare la manutenzione predittiva consentendo di ridurre rotture e disservizi, e la manutenzione programmata può essere organizzata con maggiore efficacia. Ciò permette di gestire il budget dedicato alla gestione degli edifici con maggiore precisione. I manutentori non dovranno più improvvisare sostituzioni di macchine per una rottura inaspettata – questi avvenimenti potranno essere evitati con una corretta manutenzione, supportata dai dati presenti nel modello BIM. L’analisi dei dati BIM di un portafoglio costituito da diversi edifici, permette ai proprietari degli stessi di stabilire la manutenzione programmata degli impianti in edifici principali e secondari e confrontare i risultati tra loro.
8. Riduce il costo nel ciclo di vita dell’edificio
   • L’uso di un modello BIM nella gestione degli edifici richiama l’attenzione di chi li gestisce consentendo una riduzione dei costi nel tempo. Se si deve credere all’ipotesi dell’iceberg (che solo l’1% del costo del ciclo di vita di un edificio viene speso per la progettazione mentre il 70% viene speso per la sua manutenzione), la promessa del BIM è che anticipando parte della spesa sulla progettazione, aumentando cioè quell’1% di una piccola quantità, si può ridurre il 70% dei costi che viene utilizzato per la manutenzione.
9. Consente l’adozione di sistemi di gestione degli edifici
   • L’uso diffuso di sensori negli edifici ha aperto la strada alla realizzazione di edifici intelligenti. Gli edifici intelligenti non rileveranno solo come viene utilizzato, ma anche se qualcosa non funziona al suo interno. Ad esempio, se c’è una perdita in una tubazione, l’umidità nella struttura può essere rilevata prima che provochi muffe e conseguenti problemi di salute. Queste informazioni dettagliate sull’edificio possono essere collegate direttamente ai sistemi di gestione degli edifici. Dal punto di vista del proprietario dell’edificio, il modello BIM conterrà informazioni dettagliate sulle risorse dell’edificio. Un proprietario può fare clic su un aspetto del sistema HVAC per visualizzare la data di installazione, chi lo ha installato, quale manutenzione è stata eseguita e avere informazioni sulla garanzia. La possibilità di avere così tanti dati sui componenti di un edificio favorisce un migliore rapporto tra il proprietario e eventuali appaltatori, società di manutenzione e altri partner.

Un oggetto BIM è una rappresentazione digitale accurata del prodotto reale, modellato in 3D.

Oltre alle informazioni geometriche, gli oggetto BIM includono anche l’insieme delle caratteristiche tecniche proprie dei prodotti reali. Gli oggetti BIM sono usati per popolare il modello BIM.

Nella progettazione MEP, per esempio, tutti i sistemi vengono modellati usando oggetti BIM come componenti. Quando gli oggetti BIM includono informazioni tecniche che possono essere usate nel motore di calcolo del software, è possibile ottimizzare questi sistemi nel corso della fase di progettazione e rendere più efficienti i diversi sistemi MEP presenti nel modello BIM.

9 nuove e imminenti tendenze del settore edile derivanti dall’adozione del BIM

1. Gemelli digitali
   • I gemelli digitali stanno lentamente facendosi strada nel mondo delle costruzioni. Un gemello digitale è un modello virtuale di un edificio che contiene informazioni sul mondo reale circa le strutture che vengono rilevate tramite sensori, droni e altre tecnologie wireless. Il “gemello” impara continuamente da diverse fonti, incluse analisi analitiche, algoritmi di machine-learning e intelligenza artificiale (AI) per ottenere informazioni preziose sulle prestazioni, sul funzionamento o sulla redditività di un progetto, sia già costruito che in corso di realizzazione (fonte). In futuro, i modelli grafici BIM alimenteranno i database delle piattaforme impiegate dai soggetti demandati alla gestione delle strutture, compresi i dati sull’utilizzo dell’energia, le richieste di intervento e la manutenzione preventiva. In futuro, si avrà probabilmente un collegamento tra BIM e Facility Management (FM) esteso all’intera città, non solo a livello di edificio.
2. Intelligenza artificiale
   • Nel corso della progettazione e della realizzazione di un edificio viene inserita all’interno del modello BIM una grande quantità di informazioni. Interpretare e imparare dai dati, contenuti nei modelli BIM e in progetti precedenti, aiuta a evitare errori in futuro e a migliorare i processi di progettazione e di costruzione. Tale quantità di informazioni va oltre quanto l’uomo riesce a gestire. L’Intelligenza Artificiale (AI) in ambito BIM fa uso di questa vasta quantità di informazioni per ridurre il tempo necessario a elaborare i dati e a rendere il processo di costruzione molto più efficace. Grazie all’uso della AI, i software BIM possono imparare dai dati e individuare schemi. Inoltre, essi possono prendere decisioni indipendenti su come automatizzare e migliorare il campo delle costruzioni.
3. I modelli digitali come documento legale
   • Ai modelli BIM potrebbe presto essere assegnato lo stesso status ufficiale che hanno i PDF nella documentazione 2D. Riconoscere e standardizzare i modelli BIM come documenti di progetto legalmente vincolanti nello stesso modo in cui lo sono stati in passato quelli cartacei, accomunerà il BIM alla pratica comune impiegata nei progetti edilizi.
4. Facile accesso ai modelli BIM grazie ai Cloud
   • I servizi in Cloud semplificano i progetti. Invece dell’invio settimanale dei modelli aggiornati da parte di tutti i team coinvolti in un progetto, per scoprire magari che vi è stato un minimo aggiornamento che riguarda solo una disciplina, grazie al lavoro in Cloud adesso tutti possono lavorare sullo stesso progetto in tempo reale. Tutti hanno accesso alle informazioni aggiornate e possono assicurarsi che siano corrette. Ciò permette di ultimare il lavoro più rapidamente.
5. I robot si fanno strada in cantiere
   • Nel prossimo futuro sarà più comune vedere robot impiegati nella costruzione di edifici basati su modelli BIM. Al momento, solo un piccolo numero di robot industriali sono impiegati nel settore delle costruzioni, e la maggior parte di loro sono impieganti nella prefabbricazione. Comunque, diverse compagnie al momento lavorano sullo sviluppo di robot mobili per l’industria delle costruzioni.
6. Stampanti 3D per l’edilizia
   • In tutto il mondo si sta tendando di realizzare edifici con le stampanti 3D. Dei ricercatori in California sono riusciti a stampare un’abitazione in sole 24 ore impiegando questa tecnologia. In Cina sono andati anche oltre: è stata usata una stampante 3D per realizzare in fabbrica fino a dieci case al giorno. Il materiale da costruzione è costituito da materiale riciclato avanzato dall’industria e cemento. Tali test vengono eseguiti anche in Europa. I vantaggi associati alla stampa 3D includono la riduzione dello spreco di materiale e un maggiore riciclaggio. La tecnica offre spazio per una maggior libertà architetturale visto che le stampanti 3D possono realizzare forme curve che sono solitamente difficili da realizzare a mano.
7. Fabbricazione
   • La prefabbricazione e la costruzione modulare sono di nuovo di tendenza grazie al BIM. Avere progetti accurati e dettagliati dei componenti degli edifici significa che un numero maggiore di essi può essere realizzato in fabbrica. I tempi di progettazione di costruzioni modulari e prefabbricate sono minori e la loro realizzazione è più efficiente perché i loro componenti prefabbricati possono essere realizzati in condizioni più favorevoli, essendo realizzati in fabbrica, dove non si hanno problemi tipici del cantiere come quelli legati alle condizioni atmosferiche e alla visibilità notturna.
8. Opere sostenibili
   • La tendenza verso la realizzazione di edifici energeticamente più efficienti e sostenibili è ormai chiara. Ci sono molte certificazioni sugli edifici sostenibili focalizzate su aree differenti, come il LEED, BREEAM, GreenBuilding e la digitalizzazione può aiutare a creare costruzioni sostenibili più facilmente. Gli strumenti di calcolo ambientale possono produrre analisi del ciclo di vita degli edifici, calcolare l’impatto ambientale di diversi edifici e aiutare a determinare come le aziende possono ridurre le emissioni rivedendo le loro scelte di materiali o metodi di produzione.
9. VR/AR/MR
   • L’impiego della Virtual Reality (VR, Realtà Virtuale) nei progetti edilizi sta diventando sempre più comune. Ad esempio, ora puoi fare una passeggiata VR intorno all’edificio virtuale e vedere come apparirà una volta realizzato. La realtà virtuale aiuta a fornire una migliore comprensione del progetto per tutti i soggetti coinvolti: costruttori, decisori e residenti. Questa tecnologia vedrà una forte espansione e sarà integrata nei telefoni cellulari. Invece di indossare un paio di grandi occhiali VR, tutto ciò che devi fare è tenere sollevato il telefono.
   • Augmented Reality (AR, Realtà Aumentata) significa aggiungere informazioni digitali al mondo reale. Gli impiego della AR nell’edilizia sono numerosi. Ad esempio, la tecnologia AR può essere utilizzata per illustrare installazioni in edifici esistenti, come ad esempio il modo in cui un tubo attraversa un tetto o un muro.
   • La Mixed Reality (MR, Realtà Mista) è una combinazione di VR e AR. Ciò significa che l’oggetto virtuale in questione è inserito così bene nella realtà da sembrare parte del mondo reale, proprio come un ologramma. Con questa tecnologia, il proprietario di un edificio può entrare nel proprio cantiere, indossare gli occhiali e vedere il proprio edificio non ancora realizzato in scala reale. Puoi vedere come apparirà a seguito di modifiche o ingrandendo i dettagli. Puoi persino entrare in casa e sperimentarla prima che sia costruita, vedere il panorama dalle finestre, controllare come lo spostamento di un muro influirà sulla vivibilità della stanza o guardare una sezione trasversale del muro. Questa tecnologia sarà importante anche per gli installatori di sistemi e componenti.