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Riqualificazione del Polo Infrastrutturale Tecnologico ‘Saronno City Hub’

03.02.2023

MagiCAD Group

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Stefania di Mauro, PrometeoEngineering.it – Articolo da Bimportale

“In questo progetto i sistemi sono stati geometricamente modellati e calcolati all’interno del software di Authoring grazie all’utilizzo dell’applicativo MagiCAD, il quale permette di effettuare dimensionamenti e verifiche delle reti impiantistiche. In un certo senso è come se costruissimo tutto l’edificio, accendessimo tutti gli impianti e li collaudassimo verificando ed eventualmente ‘aggiustando’ tutti gli errori che riscontriamo in questa fase di analisi”.

Cliente: PrometeoEngineering

Progetto: Riqualificazione del Polo Infrastrutturale Tecnologico ‘Saronno City Hub’

Località: Saronno, Italia

Software MagiCAD: MagiCAD Electrical, Ventilation e Piping for Revit, MagiCAD Cloud, MagiCAD Sprinkler, MagiCAD Supports & Hangers

Da Bimportale:

Dopo il Master in Sustainable Building Engineering, l’Ing. Stefania di Mauro ha acquisito la consapevolezza dell’importanza della metodologia BIM nella progettazione impiantistica. Oggi è BIM Manager di PrometeoEngineering.it

Quale è stato il suo percorso professionale che l’ha portata al BIM?

Nel 2014 mi sono trasferita a Londra dove ho conseguito la laurea specialistica MSc Sustainable Building Engineering. Conseguita la laurea ho iniziato a lavorare con APA Ltd con il ruolo di coordinatore tra progetto impiantistico architettonico e strutturale in fase costruttiva.
Nel Regno Unito l’utilizzo di modelli BIM nella progettazione di opere di interesse pubblico è un obbligo già dal 2011. Di conseguenza queste esperienze mi hanno dato la possibilità di indirizzarmi all’utilizzo della metodologia BIM ed alla sua applicazione alla progettazione impiantistica.

In particolare ho avuto modo di approfondire il collegamento tra modello BIM, BEM (Building Energy Modeling) e BPS (Building Performance Simulation), reso possibile grazie all’inserimento di dati geometrici ed informazioni tecniche dell’opera (impianti, tipologia di isolamento, involucro opaco, strutture vetrate, apporti energetici, dati climatici, apporti interni, aspetti e caratteristiche di riscaldamento, raffreddamento e ventilazione), al fine di verificare le prestazioni energetiche in tutte le fasi di vita della costruzione (progettazione, esecuzione, manutenzione, ecc.). Mediante l’analisi dei fenomeni termo-fisici, in continua interrelazione nel sistema edificio-impianto associata all’utilizzo dei modelli, abbiamo avuto difatti la possibilità di calcolare e controllare i consumi di risorse, la prestazione energetica degli impianti e dell’involucro, il comfort termo igrometrico, ecc.

Nel 2017 ho deciso di rientrare in Italia ed ho iniziato il mio percorso con il team impiantistico della PrometeoEngineering.it, spinta dal desiderio di affrontare coinvolgenti progetti infrastrutturali. Il mondo BIM era agli esordi in Italia e molti progetti iniziati anni prima utilizzavano ancora i metodi tradizionali di progettazione. Questo ‘passo indietro’ mi ha reso ancor più consapevole della necessità della trasformazione digitale nella filiera integrata delle costruzioni (AECO).

L’esempio più significativo è stata l’attività di progettazione impiantistica integrata sviluppata per la metropolitana M4 di Milano di cui ho avuto la fortuna di potermi occupare. Dietro ai controsoffitti lineari e puliti che abbiamo visto qualche settimana fa durante l’inaugurazione della prima tratta funzionale, si nasconde la distribuzione impiantistica a servizio di stazioni e gallerie, composta da canali di ventilazione, tubazioni e vie cavi. Questa attività è risultata essere vincolata a laboriose sovrapposizioni di centinaia di livelli di disegni statici per identificare manualmente e prevenire i ‘conflitti’ tra i sistemi MEP. Un’analisi lunga e impegnativa, che oggi è possibile effettuare in pochi click su un modello digitale, grazie all’ausilio di tool specifici che individuano automaticamente le Clash Detection.

Oggi siamo invece impegnati in stimolanti progetti e coinvolti in una delle sfide che il mondo BIM sta affrontando: la creazione e l’utilizzo di software dedicati alla modellazione e al dimensionamento di elementi complessi quali quelli impiantistici.

Quali sono le principali caratteristiche della sua figura professionale?

Attualmente ricopro il ruolo di BIM Manager, partecipando attivamente alla progettazione impiantistica. Questo duplice ruolo costituisce un punto di forza, poiché mi consente di gestire il workflow dei processi BIM, avendo il controllo di scelte e dati di progetto. Sono quindi costantemente impegnata nel promuovere e sviluppare attività connesse al tema della digitalizzazione ed al Building Information Modeling dei sistemi impiantistici, cercando di reinterpretare i tradizionali flussi di lavoro secondo metodi e strumenti innovativi e di applicare e proporre nuove soluzioni avanzate ai Committenti.

Quali vantaggi secondo lei porta il BIM alla progettazione?

La disponibilità di un digital-twin comporta vantaggi evidenti in termini di gestione delle interferenze. Una tubazione, una via cavi o un canale di ventilazione non sono più rappresentati mediante “linee”, che si possono sovrapporre tra di loro o con elementi architettonici/strutturali generando delle interferenze difficilmente individuabili. Nei modelli BIM sono invece elementi rappresentati nella loro tridimensionalità, che viaggiano nei controsoffitti, nel pavimento flottante o altrove, all’interno o all’esterno della nostra opera virtuale: diventa così semplice individuare i conflitti e risolverli attraverso un lavoro di coordinamento.

Per ottimizzare il workflow e gestire le richieste RFI (Requests For Information), i professionisti MEP si avvalgono di modelli collaborativi che consentono la visualizzazione in tempo reale dei sistemi MEP. In questo senso una maggiore attenzione e accuratezza in fase di progettazione dell’impianto riduce tutti i possibili impedimenti nelle fasi successive.
L’approccio BIM costituisce uno strumento di collaborazione ineguagliabile tra le figure coinvolte nelle fasi progettuali, di realizzazione e di gestione dell’opera. Con la progettazione tradizionale le figure professionali coinvolte in un’opera si ritrovano a progettare in maniera indipendente con occasionali momenti di confronto o di collaborazione e questo, inevitabilmente, porta a incongruenze progettuali che risultano evidenti solo nelle fasi più avanzate del progetto, se non in fase di costruzione. Un’adeguata comunicazione tra i diversi attori coinvolti è elemento essenziale per evitare errori di progettazione e di conseguenza per evitare onerose varianti in corso d’opera.

Le richieste di forometrie per la distribuzione impiantistica nei confronti dei progettisti delle opere civili, ad esempio, possono essere generate automaticamente, in base alle necessità dei vani, attorno e tra canali, tubazioni, passerelle elettriche, serrande tagliafuoco, ecc., includendo gli spazi necessari agli isolamenti.

Con il BIM si ha una migliore progettazione attraverso analisi e simulazioni grazie alla possibilità di combinare informazioni, piani e progetti per creare elementi visivi in grado di rappresentare accuratamente l’aspetto dell’impianto finale e condividerli facilmente. Questo vantaggio si riversa a cascata sul resto del ciclo di vita del progetto, perché l’uso di strumenti BIM può produrre un design meglio ragionato, informato da analisi e simulazioni, che può raggiungere in modo più efficace gli obiettivi del progetto e portare a risultati progettuali migliori per tutti gli stakeholders coinvolti.

In più con il BIM abbiamo una riduzione dei costi e dei tempi di realizzazione. L’adozione di modelli BIM sempre più sofisticati consentirà di ridurre gli extra-costi dovuti ad errori e imprevisti, ed i tempi di realizzazione delle opere.

Dal punto di vista della progettazione, devo però evidenziare che, quantomeno in questa fase storica, non si hanno realmente delle riduzioni di costi e tempistiche, soprattutto nelle fasi iniziali di un nuovo progetto o nel momento della migrazione verso la metodologia BIM. Di ciò si deve tenere debitamente conto al momento di assumere incarichi di progettazione sviluppati in ambiente BIM.

Può raccontarci qualche progetto su cui sta lavorando?

Attualmente sono coinvolta nel progetto definitivo di riqualificazione del Polo Infrastrutturale Tecnologico ‘Saronno City Hub’ nei pressi della stazione ferroviaria di Saronno e nel progetto definitivo della Linea Ferroviaria AV/AC Verona-Padova.
Per il progetto del HUB di Saronno la modellazione MEP è stata sviluppata in ambiente Autodesk Revit e comprende i sistemi di ventilazione, climatizzazione, impianti radianti, impianti idrico sanitari, antincendio, elettrici e speciali.

Una delle sfide che il mondo BIM sta affrontando è quella di creare software dedicati alla modellazione di elementi complessi quali quelli impiantistici, e al controllo istantaneo di alcune informazioni impiantistiche, come ad esempio:

  • le perdite di carico,
  • il tipo di fluido di una tubazione,
  • predimensionamenti,
  • velocità dell’aria nei condotti,
  • carichi elettrici, etc.

ovvero tutte quelle informazioni che possono essere inserite nel database del progetto.

In questo progetto i sistemi sono stati geometricamente modellati e calcolati all’interno del software di Authoring grazie all’utilizzo dell’applicativo MagiCAD, il quale permette di effettuare dimensionamenti e verifiche delle reti impiantistiche. In un certo senso è come se costruissimo tutto l’edificio, accendessimo tutti gli impianti e li collaudassimo verificando ed eventualmente ‘aggiustando’ tutti gli errori che riscontriamo in questa fase di analisi.

Tutti i dati di progetto vengono automaticamente registrati come parametri associati alle famiglie MEP modellate e possono essere monitorati ed esportati sotto forma di report e/o tabelle di controllo da integrare all’interno delle relazioni di calcolo. Questo vuol dire che anche nel pieno sviluppo del modello MEP è possibile visualizzare ed esportare schemi impianto, computi, report di calcolo, dettagli, etc. che derivando dal modello parametrico sono aggiornati ogni volta in tempo reale.

Con l’utilizzo di plugin specifici per il collegamento ai software di selezione, calcolo e dimensionamento dei produttori è stato possibile inoltre configurare gli apparati impiantistici sulla base di parametri e requisiti progettuali. Ad esempio è stato utilizzato il plugin ‘SystemAir Configurator’ per la configurazione delle UTA, definendo la tipologia di installazione, la posizione dei condotti, la presenza di batteria di riscaldamento integrata, di scambiatore di calore, ecc.
Il prodotto configurato può essere importato nel progetto in formato .rfa, completo di dimensioni, simboli, connettori e caratteristiche tecniche: portata d’aria, perdite di carico, livello di potenza sonora, efficienze, dati di comunicazione, etc. ed essere quindi utilizzato per effettuare calcoli integrati, come la somma del flusso, il dimensionamento, il bilanciamento e i calcoli del rumore.

Un altro Add-in che abbiamo avuto modo di testare sin dalle prime fasi del progetto è Bim Tracks, una piattaforma di collaborazione e gestione delle criticità nel progetto BIM. Le comunicazioni nel team di progetto (architetti, progettisti delle opere strutturali, progettisti degli impianti) sono avvenute attraverso un unico canale con l’invio di email, commenti e link diretti alle criticità. E’ stato così possibile tener traccia delle richieste di modifica attraverso l’utilizzo delle issues indirizzate direttamente ai membri interessati con la possibilità di aggiungere commenti, tracciare l’avanzamento ed esportare report.

La progettazione impiantistica della Linea Ferroviaria AV/AC Verona-Padova ci ha invece consentito di implementare l’approccio metodologico al BIM per le infrastrutture (I-BIM: Infrastructure-Building Information Modeling), attività che presenta significative differenze rispetto a quanto usualmente adoperato per le opere puntuali. La dicotomia tra BIM orizzontale e BIM verticale, come spesso vengono definiti, nasce innanzitutto da una più recente applicazione degli strumenti BIM alle infrastrutture lineari, rispetto all’impiego del BIM per gli organismi edilizi, e quindi da una minore maturità degli strumenti informatici, degli standard e dei processi. L’interoperabilità tra dati territoriali e dati progettuali, aspetto marginale nelle opere puntuali, diventa centrale nelle infrastrutture.
La necessità di creare un modello federato multidisciplinare da parte del Committente ha portato alla definizione di ‘standard’ utilizzando la logica ‘ad oggetti’, nella quale ad ogni oggetto vengono associati dei valori parametrici e informativi.

Spesso nella progettazione impiantisca, ricca di oggetti e dati, ad una codifica semantica e gerarchica molto precisa si contrappone una difficoltà molto pragmatica di poter utilizzare tale standard nella trasmissione delle informazioni. Infatti l’esportazione da un programma come Revit verso il formato interoperabile richiede l’esecuzione di 4 logiche parallele distinte:

  • Mapping Table, una tabella di ‘equivalenza’ tra le categorie di Revit e le classi IFC;
  • PropertySet, gruppi di proprietà che consentono all’Exporter di “far traslocare” i parametri presenti in Revit verso parametri custom IFC;
  • User Defined PropertySet, gruppi di proprietà che consentono all’Exporter di ‘far traslocare’ i parametri presenti in Revit verso parametri custom IFC;
  • Parameter Mapping Table, una tabella di ‘equivalenza’ tra parametri presenti in Revit verso parametri già definiti nello Schema IFC.

Queste procedure automatiche trovano quindi difficoltà a tradurre le informazioni contenute nei modelli impiantistici.
Per “mappare” i parametri sono stati utilizzati i Custom Pset, che si compongono di un file tabulato di testo che ‘spiega’ al software quale parametro di Revit va tradotto in parametro IFC, e dove va posizionato questo parametro all’interno della struttura dei Pset.

Tali parametri sono stati gestiti attraverso la creazione di ‘schedule’ e l’utilizzo del plugin SheetLink, che ci ha permesso di compilare e modificare i valori con comuni fogli di calcolo e successivamente reimportarli nel modello.

Dopo aver trovato il modo ottimale di trasferire questi dati, dopo aver risolto tutti i problemi di calcolo che possono influenzare i valori, i PSet così definiti sono stati inoltre utilizzati per il QTO (Quantity Take Off) e i documenti di computo. Associando lavorazioni, formule e prezzi alle entità del modello BIM MEP, si ha l’estrazione delle quantità esatte dei componenti utilizzati, e ad ogni variazione del progetto si fa corrispondere una variazione del computo metrico e dei costi del progetto.

Quali sono secondo lei le prospettive future del BIM in Italia?

La riconfigurazione digitale della filiera integrata delle costruzioni (AECO) in questo momento nel quale il settore si trova a dover affrontare difficili sfide economiche, sociali ed occupazionali, può rappresentare un fattore trainante per l’aumento della produttività di tutto il Paese e la crescita economica e sarebbe veramente miope non approfittare di questa opportunità.

L’adozione del decreto 560/2017, che declina in modo progressivo la modellazione e gestione delle informazioni relative ad un’opera in chiave digitale, va visto come strumento strategico, coerente con gli indirizzi della Commissione Europea definiti dall’EU BIM Task Group, che consente di offrire risparmi in termini di costi, efficienza produttiva e operativa, una migliore qualità e migliori prestazioni ambientali in un quadro trasparente di collaborazione competitiva.

Non è scontato ricordare quanto per l’Italia il momento sia cruciale. Abbiamo un’occasione unica per ripensare le nostre PA e migliorarne la capacità amministrativa, rendendole moderne, capaci di innovare e portare benefici tangibili ai cittadini e alle nostre imprese.

L’occasione della rivoluzione digitale basata sul BIM è irripetibile, non solo per chi progetta, costruisce e gestisce beni immobiliari, ma in senso più ampio come motore di sviluppo sul nostro territorio.

Per raggiungere lo scopo è necessario che vi sia una vera volontà da parte di politici, dirigenti e funzionari pubblici, che comprendano i vantaggi del modello digitale in termini di organizzazione del lavoro, di soddisfazione e di applicazione delle competenze, con un atteggiamento collaborativo da parte di tutti i soggetti coinvolti nel processo di appalto e di realizzazione delle opere.

Gli strumenti informatici e le nuove modalità operative offerti dal BIM richiedono tempi e investimenti rilevanti, ma sulla sua efficacia non ci possono e devono essere dubbi. Non si tratta di soluzioni rivoluzionarie, ma di sicura utilità per il miglioramento dei processi della filiera integrata delle costruzioni e quindi nella fase di progetto, in quelle costruttive e successivamente in quelle di manutenzione.

Sicuramente abbiamo ancora tanto lavoro da fare sull’Interoperabilità e sui formati di interscambio, sulla totale traduzione dei dati nel passaggio da formati proprietari e aperti, per far si che tutte le attività legate al life cycle di un edificio, di un’infrastruttura o di un sistema complesso siano interconnesse all’interno di un processo circolare per il quale dati, metadati ed informazioni assumono un ruolo centrale.