BIM nelle costruzioni

Come gestire la digitalizzazione del processo edilizio

Procedure per la gestione digitale del processo edilizio delle costruzioni: il caso pratico del progetto del Ponte della Navetta a Parma

Il BIM si sta dimostrando un ottimo strumento per la gestione della digitalizzazione dell’intero processo edilizio delle costruzioni, partendo dalla loro progettazione e realizzazione, fino alla manutenzione e dismissione finale.

In particolare, l’utilizzo di piattaforme CDE aiuta ad affrontare le modalità operative di condivisione e gestione dei dati e dei contenuti informativi adottati durante la commessa BIM, sia dall’appaltatore che dalle stazioni appaltanti e a gestire il bene nel suo intero ciclo di vita.

Scopriamo di più sulla digitalizzazione del processo edilizio ripercorrendo le fasi del processo edilizio e del ciclo di vita della costruzione, con riferimento ad un caso studio molto interessante che applica il metodo BIM alla realizzazione del nuovo ponte ciclopedonale della Navetta, nel Comune di Parma.

Le fasi del processo edilizio

Il processo edilizio comprende tutte le tappe operative che, partendo dall’identificazione delle necessità degli utenti, conducono alla loro soddisfazione tramite una successione coordinata di azioni, ciascuna variabile a seconda delle condizioni ambientali e delle varie figure coinvolte. È essenziale sin dall’inizio pianificare e coordinare tutte le attività del processo edilizio per garantire un progresso ordinato e prioritario.

Ogni contesto presenta le sue peculiarità, pertanto ogni intervento dovrà attenersi e adeguarsi alle caratteristiche uniche del sito. Tali specificità consentono ai professionisti di adottare una metodologia uniforme nella progettazione, pur realizzando interventi diversificati.

Di solito, il processo progettuale si divide in quattro fasi operative: programmazione, progettazione, realizzazione e gestione.

Programmazione – le decisioni prese durante questa fase influenzano l’intero processo edilizio. È fondamentale identificare con precisione le esigenze del committente per condurre gli studi necessari a valutare la fattibilità dell’intervento e redigere il documento preliminare alla progettazione. L’esecuzione accurata di questi passaggi influenza l’efficienza nell’attuazione dell’opera, evitando problemi nelle fasi successive.

Progettazione – questa fase rappresenta il cuore dell’intero processo poiché sintetizza le scelte ambientali, funzionali, tecnologiche ed economiche necessarie alla realizzazione. È il momento in cui si passa dalla programmazione alla redazione della soluzione progettuale attraverso documenti grafici esecutivi che definiscono i dettagli dei lavori: dai tempi e costi alla selezione dei collaboratori esterni e alla pianificazione del cantiere. Di solito, viene nominato un Project Manager per supervisionare il progetto dall’inizio alla fine.

Realizzazione – è la fase operativa del ciclo edilizio in cui il progetto prende forma dopo la progettazione e l’ottenimento dei permessi necessari. Il cantiere viene allestito secondo il programma precedentemente stabilito e il sito viene preparato per l’inizio dei lavori. Una volta pronti, i lavori iniziano sotto la supervisione costante del Project Manager, che si impegna a rispettare i tempi di consegna e a garantire il corretto svolgimento delle attività.

Gestione – dopo il completamento dell’opera, viene eseguita un’ispezione per verificare il rispetto degli standard di sicurezza. Una volta confermata la conformità, l’edificio viene consegnato al committente. Infine, sono previsti controlli periodici e interventi di manutenzione per garantire la funzionalità e l’efficienza nel tempo del bene.

In questo articolo ci soffermiamo su un caso d’uso relativo alla fase di progettazione di un asset.

Gli attori del processo edilizio

  • committente (stazione appaltante) è colui che permette l’avvio del processo edilizio con la commissione dell’opera. Tra i suoi compiti:
    • analizza le proprie esigenze;
    • stabilisce gli obiettivi del processo;
    • identifica le caratteristiche degli utenti potenziali;
    • specifica le modalità d’uso del manufatto da costruire;
    • specifica la qualità da raggiungere;
    • valuta i costi del processo;
    • definisce specifiche e requisiti tecnici generali;
  • progettista (project manager) è colui che definisce le caratteristiche dell’opera e predispone gli elaborati grafici, tecnici ed amministrativi necessari per la sua realizzazione;
  • impresa di costruzioni (appaltatore) è l’entità produttiva che esegue materialmente i lavori, mettendo a disposizione i mezzi necessari e gestendo la realizzazione a proprio rischio dietro un corrispettivo di denaro;
  • fornitori diretti o indiretti dei materiali e dei componenti necessari alla realizzazione dell’opera;
  • direttore die lavori può coincidere con il progettista e possono essere figure distinte per le varie categorie di lavori (architettonico, impianti, struttura). Tra le tante responsabilità, ha anche l’accettazione dei materiali che arrivano in cantiere e la verifica sull’esecuzione delle opere a regola d’arte e in rispondenza con il progetto approvato;
  • collaudatore;
  • responsabile della sicurezza;
  • ecc.

BIM e digitalizzazione del ciclo di vita della costruzione

La digitalizzazione del processo edilizio tramite il Building Information Model (BIM) offre diversi vantaggi in ciascuna delle fasi del ciclo di vita dell’edificio:

  • durante la programmazione e la progettazione, il BIM consente un controllo più ampio su tutti gli aspetti del progetto, dall’individuazione delle geometrie e degli spazi alla pianificazione dei lavori, alla definizione dei costi e al coordinamento delle discipline specialistiche coinvolte;
  • durante la fase di realizzazione, supporta principalmente la gestione del cantiere, consentendo un monitoraggio e un controllo più precisi della disponibilità dei materiali, delle attrezzature, delle risorse, dei tempi e dei costi;
  • in fase di gestione, per una gestione efficiente dell’edificio, è fondamentale poter accedere e consultare tutti i dati raccolti nelle fasi precedenti del ciclo di vita, al fine di attuare interventi mirati e predittivi.

La letteratura e le esperienze pregresse con il BIM dimostrano un notevole miglioramento dell’efficienza dei processi coinvolti e una significativa riduzione dei costi di realizzazione. Inoltre, l’implementazione del BIM favorisce una comunicazione efficiente e una maggiore interoperabilità tra tutti gli attori coinvolti nel processo di costruzione, riducendo il rischio di conflitti e ritardi sul cantiere. Con questo nuovo approccio, il “digital twin” diventa centrale nel processo aziendale delle imprese edili, collegando tutte le informazioni e i dati del progetto e facilitando una visualizzazione più chiara.
Durante la fase iniziale di progettazione, l’adozione della modellazione BIM consente di creare un modello digitale dell’edificio, in cui ogni oggetto è dotato di proprietà che trasmettono informazioni e metadati. Questo modello facilita il coordinamento tra le varie discipline coinvolte nel processo progettuale, come l’architettura, la struttura e gli impianti, riducendo gli errori che potrebbero verificarsi durante la fase successiva di costruzione. Inoltre, agevola la pianificazione dei tempi, la quantificazione delle risorse e la stima dei costi.

Durante la fase di costruzione, la pianificazione dei lavori viene suddivisa in attività sequenziali, con l’assegnazione di risorse e materiali. Utilizzando le informazioni sulle quantità e sulle caratteristiche dei materiali fornite dal modello BIM, è possibile formulare un budget di progetto che serve da base per il controllo e la gestione del flusso di cassa. Gli ordini ai fornitori possono essere gestiti in base a queste informazioni. Inoltre, durante l’attuazione dei lavori, vengono raccolti dati sull’avanzamento per monitorare e controllare l’aderenza ai tempi e ai budget previsti.

Nel corso del ciclo di vita dell’edificio, la fase di manutenzione richiede solitamente maggiori risorse in termini di costo. Utilizzare uno strumento che ottimizzi la gestione di questa fase consente di massimizzare il rendimento dell’investimento complessivo.

È cruciale considerare l’intero ciclo di vita dell’edificio per non perdere il valore informativo accumulato in ciascuna fase, che è fondamentale per il successo delle fasi successive.

Digitalizzazione del processo edilizio: il caso studio del progetto del ponte ciclopedonale della Navetta (Parma)

Il caso studio qui illustrato considerato riguarda la realizzazione dell’infrastruttura puntuale del ponte ciclopedonale della Navetta, nel Comune di Parma.

In questo progetto le analisi per la definizione di metodologie di programmazione operativa nei processi edilizi durante la fase di progettazione sono stati affrontati concentrandosi sulla condivisione e gestione dei dati e dei contenuti informativi utilizzati nella commessa BIM sia dall’appaltatore che dalle stazioni appaltanti.

Di seguito sono descritte le modalità di condivisione dei dati, delle informazioni e dei contenuti effettivamente adottati durante la commessa, sia dall’appaltatore che dalle stazioni appaltanti.

Per la condivisione dei dati tra gli attori coinvolti, è stata predisposta e messa a disposizione un’ambiente di condivisione dati  (o Common Data Enviroment) che risponde a tutti i parametri definiti dalla ISO 19650.

In particolare, è stata utilizzata la piattaforma tecnologica usBIM.platform di ACCA software, accessibile online da tutti i dispositivi connessi ad internet e che supporta formati aperti e proprietari per lo scambio di informazioni. Questa piattaforma non solo facilita la comunicazione e lo scambio di documenti per il progresso del progetto, ma offre anche funzionalità per l’integrazione dei diversi aspetti progettuali e soddisfa i requisiti normativi.

In particolare, vengono di seguito elencate alcune funzionalità della piattaforma messe a disposizione, in ottemperanza a quanto specificato nel Capitolato Informativo:

Funzionalità della piattaforma CDE, in ottemperanza alla norma

In sintesi, il CDE consente:

  • la razionalizzazione e l’automazione dei processi;
  • la tracciabilità delle informazioni;
  • la riduzione della ridondanza dei dati;
  • una comunicazione trasparente tra le parti interessate.

Modalità di gestione delle informazioni

Per quanto riguarda la gestione informativa dell’appalto del presente caso studio, sono stati creati due ambienti di condivisione dei dati:

  • CDE Affidatario;
  • CDE Stazione Appaltante;

entrambi strutturati in modo simile e compatibili tra loro.

Il CDE della Stazione Appaltante contiene gli atti depositati relativi all’appalto, mentre entrambi sono suddivisi in sezioni utili alla distribuzione di dati, informazioni e contenuti dell’appalto.

In particolare sono stati suddivisi in 4 sezioni utili alla distribuzione di dati, informazioni e contenuti informativi dell’Appalto:

  • in lavorazione;
  • in condivisione;
  • in pubblicazione;
  • archivio.

Il flusso informativo tra le diverse sezioni interne del CDE è regolamentato mediante passaggi di stato progressivi (gate), mentre lo scambio di informazioni tra un CDE e l’altro avviene attraverso accesso regolamentato alle sezioni corrispondenti.

I diversi stati utilizzati per regolamentare lo scambio informativo sono i seguenti:

  • consolidato – modelli ed elaborati possono essere condivisi con terzi;
  • approvato – modelli ed elaborati, conclusi internamente e coordinati, sono approvati per la pubblicazione e la messa a disposizione dei terzi dell’appalto;
  • concluso – modelli ed elaborati sono conclusi e non più necessari all’elaborazione dei terzi per la specifica fase in essere;
  • storico – modelli ed elaborati sono resi accessibili internamente alla lavorazione, quali base dati per altre fasi o appalti.

Modalità di programmazione e gestione dei contenuti informativi di eventuali sub-affidatari

Le modalità di programmazione e gestione dei contenuti informativi dei sub-affidatari sono regolate in modo che eventuali sub-appaltatori autorizzati dalla Stazione Appaltante, abbiano accesso regolamentato all’Ambiente di Condivisione dei Dati predisposto dall’Affidatario.

Questo accesso consente l’estrazione e l’integrazione delle informazioni necessarie per l’esecuzione dei lavori.

Ruoli e soggetti incaricati

Per quanto riguarda i soggetti coinvolti e i ruoli nella procedura d’incarico definiti dalla norma ISO 19650, vi sono:

  • il Soggetto Proponente (Committente o chi per lui);
  • il Soggetto Incaricato Principale;
  • i Soggetti Incaricati.

Questi soggetti formano il Gruppo Incaricato, di cui fa parte il Soggetto Incaricato Principale, che a sua volta costituisce il Gruppo di Fornitura. È importante notare che mentre il Gruppo di Fornitura include il Soggetto Incaricato Principale, tutti i soggetti di cui è responsabile e le rispettive attività, la definizione del Gruppo Incaricato varia a seconda della natura specifica dell’incarico.
A tal fine, per il caso studio del Ponte Navetta sono stati identificati i seguenti ruoli con le relative responsabilità.

Tabella ruoli e responsabilità

Strutturazione del CDE

Per fornire un’ipotesi reale di flusso di un appalto di commessa, sono stati simulati i due ambienti CDE:

  • stazione appaltante;
  • affidatari appalto del progetto del Ponte Navetta di Parma.

Come strutturare il CDE

Di seguito vengono riportati i contenitori informativi utilizzati per il progetto del Ponte Navetta su usBIM.platform.

Simulazione del flusso di gestione della commessa del Ponte della Navetta

La strutturazione delle FASI (contenitori informativi) e ATTIVITA’ (attività dei soggetti incaricati) su us.BIM.project segue la logica delle azioni effettivamente svolte dall’appaltatore durante l’esecuzione della commessa. Lo stesso schema può essere utilizzato per tutti i soggetti incaricati (appaltatori) della commessa. Di seguito viene riportato un estratto del processo di gestione del progetto eseguito mediante il tool usBIM.project con le indicazioni di previsione ed esecuzione di alcune attività.

Strutturazione delle fasi e delle attività della commessa

 

 

 

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Pubblicato da Redazione Tecnica

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