BIM: quando non si lascia nulla al caso

Versatilità progettuale e strutturale per lo stabilimento produttivo CSF INOX

Una costruzione improntata alla versatilità
Per il progetto del nuovo stabilimento  produttivo della CSF Inox a Montecchio Emilia, lo Studio Associato di ingegneria INOVING ha orientato le proprie scelte progettuali ed esecutive all'insegna della massima flessibilità. Ciò è dovuto al fatto che il lavoro si inserisce fin dal principio in un progetto più ampio e rappresenta il primo stralcio di un complesso più arti colato, orientato a realizzare il nuovo polo direzionale dell'azienda all'interno di un lotto di circa 50'000 mq. Quind i nella pianificazione e nello sviluppo proget t uale si è dovuto tenere conto delle esigenze di un ampliamento futuro. Per questo, dal punto di vista strutturale si è scelto di realizzare una struttura in acciaio, ideale per assicurare al comportamento nei confronti di azioni sismiche.

La struttura è quindi realizzata con colonne in profilati HE, travi principali a struttura reticolare e travi shed reticolari e/o con profilat i pieni.

Numeri, geometrie e caratteristiche del progetto
Il fabbricato copre una super ficie di circa 6.700 mq su un lotto complessivo di 15.000 mq e presenta una forma geometrica regolare arricchita da un aspetto
architettonico originale creato con un tamponamento perimetrale della porzione superiore, non ortogonale rispetto al piano del terreno , con un aggetto di circa un metro rispetto al perimetro di base del fabbricato.
La copertura, con una conformazione a shed per offrire un buon livello di luminosità, ha un'altezza sotto le travi principali di 8,50 m ed è re alizzata con pannelli sandwich in lamiera preverniciata accoppiati a materiali isolanti ad elevate prestazioni, al fine di garantire valori di coibentazione termica e sfasamento termico tale da garantire una classe energetica A4.
Gli impianti saranno coalimentati per il 50% del fabbisogno energetico complessivo da un impianto fotovoltaico della pot enza di circa 250 KW, quale concreta risposta alle prescrizioni sull'utilizzo delle fonti rinnovabili.
Il fabbricato ospiterà il nuovo comparto produttivo dell'azienda committente, con locali accessori dedicati a magazzino, aree dedicate all'accoglienza del personale con spogliatoi, locali di servizio, infermeria, area ristoro e servizi igienici, spazi dedicati agli uffici e sale riunioni, e ancora locali tecnici e magazzino utensili.
Sul lato sud-est, un ampio terrazzo scoperto accoglie gli impianti di aspirazione e climatizzazione, mentre al piano terra della stessa porzione trovano spazio i locali compressori e ricarica muletti.

La fase preparatoria del progetto quale base per il suo successo
La fase preparatoria del progetto e lo studio preliminare di fattibilità hanno giocato un ruolo fondamentale per l'analisi e la razionalizzazione di tutte le variabili in gioco, al fine di prevedere, gestire e ottimizzare al meglio le diverse fasi progettuali, le lavorazioni e i nodi esecutivi, nonché le tempistiche e i costi.
Per questo tipo di analisi e progettazione lo studio INOVING si è avvalso dei software Allplan Engineering e Allplan Architecture, soluzioni avanzate per la progettazione strutturale ed esecutiva. Inoltre è stato utilizzato Allplan Bimplus, la piattaforma di condivisione Open BIM che ha permesso di coordinare in maniera efficiente tutte le discipline che intervengono nel progetto costruttivo, eliminando sul nascere rischi di interferenze, sovrapposizioni o incompatibilità.

I vantaggi delle soluzioni software per la gestione efficiente dei progetti
I software di BIM Authoring Allplan, sono stati determinanti lungo tutto il percorso progettuale, dallo studio preliminare ai calcoli strutturali, dall'elaborazione dei modelli del progetto definitivo allo sviluppo del progetto esecutivo.
In un progetto come questo, uno dei benefit principali derivanti dall'impiego di una piattaforma di collaborazione interdisciplinare (Allplan Bimplus) è dato dall'efficace opportunità di controllo e capacità di gestione dei dati provenienti e originati con software di progettazione molto diversi tra loro.
In tal modo si semplifica enormemente l'interazione e lo scambio dei dati specialistici dei diversi professionisti coinvolti , grazie alla perfetta compatibilità dei file di interscambio e alla precisione nell'importazione delle informazioni provenienti dalle diverse fonti. Si è potuto quindi operare con la massima razionalità nell'analisi delle interferenze, analizzando le congruenze dei diversi livelli di progettazione e anticipando le diverse problematiche, con precisione elevatissima.
Anche tutti i passaggi impiantistici sono stati studiati e rappresentati nel modello BIM 30.

Semplicità e ottimizzazione del cantiere
Anche le sequenze cantieristiche e le attività di movimento terra sono state gestite con i software Allplan, analizzando nel dettaglio i lievi ma significativi dislivelli del terreno. Questo ha consentito, già nel corso del primo stralcio esecutivo, di valutare i movimenti terra necessari per urbanizzare gli interi 50.000 mq del lotto, ottimizzando la quota di imposta degli edifici in modo da ridurre i volumi movimentati, ottenendo così una notevole riduzione di costi cantieristici.
Sia la progettazione esecutiva delle fondazioni in CA, in capo a INOVING, sia la progettazione delle sovrastrutture metalliche (a cura dell'impresa esecutrice), sono state eseguite con il metodo BIM. Allplan ha consentito di federare agevolmente i dati provenienti dall'esterno e di prevenire le potenziali interferenze dovute al posizionamento delle sovrastrutture metalliche, fissate alle fondazioni mediante tirafondi. La simulazione è stata eseguita imponendo una "soft clash" avente 2 cm di tolleranza rispetto al posizionamento delle gabbie di armatura, risolvendo ancora in fase progettuale le eventuali collisioni, e accelerando così la fase esecutiva. Allo stesso modo, la realizzazione dei diversi organismi impiantistici, strutturali, architet­ tonici, di rivestimento e di completamento è stata accuratamente pianificata, velocizzando e semplificando le fasi di realizzazione.
Il posizionamento stesso dei macchinari produttivi già presenti nel vecchio stabilimento, così come i percorsi, le aree di passaggio e movimentazione sono stati pianificati in fase progettuale.

L'intera gestione della fase esecutiva è stata eseguita con strumenti cloud. Grazie all'uso di Allplan Bimplus la comunicazione tra la Direzione Lavori e il gruppo di lavoro è avvenuta in modo organico ed efficace.

Impresa esecutrice e committenza hanno infatti av uto accesso al modello BIM e agli elaborati te cnici in forma rapida e immediata.

Scarica qui sotto il case study completo.

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Una nuova generazione di strumenti software offre la possibilità di governare l’intero processo BIM in modo tanto innovativo quanto semplice, senza imporre elevate conoscenze dei singoli software di BIM Authoring.

Modelli informativi e processo digitale
Interoperabilità, scambio e federazione di modelli in formato OpenBIM offrono benefici sia a breve termine, collegati alla gestione del processo digitale che si sviluppa durante le fasi di progettazione e realizzazione di un’opera o cespite immobile che dir si voglia, sia a lungo termine, consentendo l’utilizzo dei modelli informativi, indipendentemente dalle applicazioni che li hanno generati nel lungo periodo. Questo assicura alla committenza pubblica e privata la salvaguardia del valore delle informazioni nel tempo, indipendentemente dalle applicazioni utilizzate nella loro generazione.
È ormai naturale il coinvolgimento di diverse discipline e specializzazioni nella realizzazione di un’opera, al fine di rispondere ai requisiti funzionali e prestazionali richiesti. Lo stesso vale per l’adozione di diverse tecniche e tecnologie costruttive che, dal punto di vista dei software a supporto dei processi di progettazione, si traducono nell’utilizzo di una molteplicità di strumenti di diversi produttori, capaci di produrre modelli informativi sempre più avanzati e completi.
La molteplicità dei modelli e degli strumenti software suggerisce, o meglio richiede, di adottare nuovi processi di federazione e coordinamento dei modelli informativi basati su formato OpenBIM.
Nel panorama delle soluzioni software possiamo oggi riconoscere da una parte gli strumenti di Authoring che supportano la generazione di questi modelli BIM e dall’altra i software di collaborazione, che supportano il processo digitale nelle sue diverse fasi e la collaborazione fra gli attori coinvolti.
Nella gestione di un appalto pubblico o privato, questa seconda tipologia di strumenti rappresenta da un lato un cambio di metodo, nel condividere in un ambiente di federazione modelli e informazioni, e dall’altro un cambio di metodo nel lavoro di coordinamento e revisione dei progetti.
Fra i vantaggi di questa tipologia di strumenti software possiamo individuare certamente l’opportunità di adottare un unico processo di condivisione, collaborazione, coordinamento e revisione dei modelli informativi (BIM) nella loro più ampia accezione (modelli geometrici, informazioni e documenti), indipendente dai singoli software con cui gli stessi modelli vengono generati.
L’ambiente di condivisione e di collaborazione diventa quindi il luogo dove reperire tutte le informazioni e governare il processo BIM. Data la molteplicità di attori coinvolti e la loro eterogeneità, l’ambiente deve configurarsi come uno strumento di semplice utilizzo, accessibile in ogni momento indipendentemente dal device utilizzato.
Questo consente ai responsabili di procedimento e in generale alle figure manageriali di esplorare e verificare il modello informativo con strumenti tanto potenti quanto semplici, senza necessità di acquisire elevate competenze nella gestione di singoli software che hanno generato i dati.

L’ambiente di condivisione (ACDat/CDE)
In ambito di digitalizzazione all’interno dell’attuale norma tecnica di riferimento EN ISO 19650 e delle UNI 11337, l’ambiente di condivisione (ACDat/CDE) viene individuato come una componente fondamentale di un processo BIM, in quanto fonte multidisciplinare di informazioni lungo tutto il ciclo di vita di una commessa.
Dal punto di vista del software, la tecnologia Cloud e i portali Web accessibili attraverso il normale Browser rappresentano la risposta più naturale all’esigenza di offrire un ambiente di condivisione allo stesso momento semplice ed accessibile.
Peraltro, visto il ruolo dell’ambiente di condivisione in un processo di lavoro digitale e multidisciplinare, appare chiaro come la sua estensione ad ambiente di coordinamento, collaborazione e validazione, con le relative funzionalità che supportino queste attività, costituisca un ulteriore passo in avanti con molti benefici.
Con l’introduzione di Bimplus, ALLPLAN offre una risposta a queste esigenze con un set di strumenti completo e di uso immediato, che vanno dalla federazione dei diversi modelli disciplinari alla loro navigazione, fino all’analisi, anche tematica, delle informazioni collegate, nonché alla gestione dei documenti.
Bimplus diventa quindi un vero e proprio hub di informazioni, che, grazie alla personalizzazione attraverso le API, consente anche di integrare i modelli BIM con applicativi già presenti nella pubblica amministrazione e in generale presso la committenza.

Fasi operative e momenti di condivisione delle informazioni
Durante lo sviluppo del progetto, i diversi modelli disciplinari possono essere sviluppati in parallelo dai diversi team specialistici. Per garantire un flusso di informazioni coerente e coordinato, le norme di riferimento prevedono che le informazioni all’interno dell’ambiente di condivisione siano strutturate in 4 diverse fasi:
• work in progress (fase di elaborazione/aggiornamento)
• shared (fase di condivisione)
• published (fase di pubblicazione)
• archive (archiviazione)
L’accesso ai modelli informativi nelle quattro fasi è diversificato per singola realtà coinvolta e per disciplina, in modo da condividere con l’intero gruppo di lavoro solo le informazioni validate che costituiscono base certa per gli step successivi.
Questo vale sia all’interno di una singola disciplina con le diverse revisioni, sia nel coordinamento di discipline diverse. In questo modo, ad esempio, il modello architettonico viene condiviso in una versione validata che costituisce la base per la progettazione delle strutture e degli impianti; successivamente, i tre modelli disciplinari vengono coordinati e validati, individuando eventuali interferenze e modifiche da apportare per singola disciplina.
Grazie alle funzionalità di federazione dei modelli BIM disciplinari, indipendenti dal software con cui sono stati creati, e al processo di approvazione basato sulle fasi della norma EN ISO 19650, Bimplus supporta in modo digitale questi processi di condivisione e coordinamento.

Verifica e validazione del modello informativo
Nell’ambito di un progetto BIM è necessario garantire che i dati siano trasmissibili, completi e congruenti. Questo significa introdurre procedure di verifica e validazione dei dati stessi, attività che, grazie a modelli BIM con dati computazionali, i software possono ben supportare.
L’introduzione di flussi informativi nei processi digitalizzati è stata affrontata in Italia dalla norma UNI 11337-5, che prevede diversi livelli di verifica da attuare per singolo modello e nel coordinamento di diversi modelli disciplinari.
Dal punto di vista dei software queste attività riguardano, ad esempio, il controllo di interferenza fra i singoli oggetti BIM, sia nell’ambito di una singola disciplina che in ambito multidisciplinare, la verifica della congruenza delle informazioni del modello, nonché la presenza delle informazioni previste dal capitolato informativo e dell’offerta di gestione informativa.
Durante lo sviluppo del progetto, è quindi necessario eseguire verifiche successive per garantire la qualità dell’intero processo. Si tratta di attività che all’interno dell’ambiente di condivisione Bimplus sono supportate da specifiche funzionalità di revisione. Sono disponibili, ad esempio, il raffronto delle revisioni dei modelli per quanto riguarda il contenuto geometrico e informativo, strumenti di clash detection per verificare le interferenze e le collisioni, rappresentazioni del modello tematizzate in funzione delle informazioni con regole riutilizzabili nel tempo.
L’integrazione bidirezionale di MS Excel con Bimplus consente anche di verificare e aggiornare in modo puntuale o massivo le informazioni del modello, e, oltre a supportare queste fasi operative, offre all’operatore la possibilità di utilizzare in modo efficiente gli strumenti abituali.

Andreatta Flavio - Amministratore Delegato ALLPLAN Italia

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