La necessità di un approccio specifico al BIM per le infrastrutture

Infrastructure-Building Information Modeling (I-BIM) è il sistema di gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni infrastrutturali. Poiché la definizione è di recente conio, si utilizzano talvolta anche i termini Heavy-BIM, Civil Information Modeling (CIM) e Horizontal-BIM per distinguerlo dal BIM edile per opere puntuali e strutture verticali. 

Il BIM è, oggi, un tema di grande interesse per tutti gli attori del comparto infrastrutturale. La Direttiva Europea 24/2014 suggerisce l’utilizzo di “building information electronic modelling tools or similar” nelle procedure di acquisizione di beni e servizi da parte della pubblica amministrazione degli stati membri. 
In effetti, l’introduzione del BIM per le infrastrutture, genera cambiamenti di natura strumentale ma, soprattutto, un mutamento di paradigma in termini di processo: l’innovazione riguarda tutte le organizzazioni coinvolte nella filiera, sia interne che esterne ad essa, e le relazioni con ogni altra struttura che partecipi al processo; quindi, a partire dalla committenza, vengono coinvolti i progettisti, le imprese, i produttori di componenti e software, i gestori, le Università, i centri di ricerca pubblici e privati, e ne viene interessato ogni stadio del ciclo di vita delle opere, dalla programmazione strategica all’esercizio. 

Il tema centrale della digitalizzazione delle costruzioni è l’interoperabilità, ovvero la possibilità di scambiare dati tra i diversi gestori delle informazioni utilizzando estensioni di file non proprietari, per incrementare l’efficienza della filiera e al tempo stesso favorire la concorrenza tra i fornitori di tecnologie e di servizi. 
La modellazione parametrica del solido infrastrutturale e le relazioni di questa con strumenti di gestione di area vasta richiedono pertanto specifici standard. 
Il primo passo verso l’estensione del formato IFC alle Infrastrutture è stato già compiuto e riguarda in particolare il modello geometrico del tracciato (bSIFinalStandard [1]); mentre lo standard completo per le infrastrutture è ancora in lavorazione a cura di (bSI e OGC Open Geospatial Consortium). Attualmente lo standard più diffuso per le infrastrutture è il LandXML (Figura 1 [2]), perché favorisce il cosiddetto “modello collaborativo”, ossia l’interazione operativa tra tutte le figure professionali coinvolte nel processo di digitalizzazione. 

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Fig.1 Struttura dati per infrastruttura ferroviaria secondo lo standard LandXML

Il relativo ritardo evolutivo dei modelli parametrici infrastrutturali, rispetto a quelli diffusamente impiegati in edilizia, dipende dall’evidente maggiore complessità dei primi; gli oggetti digitali per le grandi opere sono caratterizzati, infatti, da legami relazionali eterogenei con numerosi altri modelli territoriali di contesto. 
Nel nuovo Codice dei contratti pubblici è prevista la razionalizzazione delle attività di progettazione e delle connesse verifiche, attraverso il progressivo uso di metodi e strumenti elettronici specifici, come quelli di modellazione per l’edilizia e le infrastrutture. L’impiego di questi ultimi può essere richiesto dalle stazioni appaltanti per nuove opere, per lavori di recupero o riqualificazione e per varianti, applicandosi quindi anche alle infrastrutture. 
L’uso dei sistemi informativi può essere richiesto, però, soltanto dalle stazioni appaltanti dotate di personale adeguatamente formato, specie per le infrastrutture. Pertanto, la digitalizzazione del processo implica la formazione di nuove figure professionali altamente qualificate, con ruoli specifici, da inserire nei relativi flussi di lavoro. I principali profili professionali da formare sono: il gestore e il coordinatore delle informazioni e a livello operativo, il modellatore delle stesse, che nel caso delle infrastrutture, svolgono un ruolo di particolare rilevanza e complessità. 

Nel “Decreto BIM”, in attuazione del Codice dei contratti, l’obbligatorietà della modellazione informativa nelle opere pubbliche è fissata a decorrere dal 10 gennaio 2019 per i lavori complessi di importo a base di gara pari o superiore a 100 milioni di euro, interessando, quindi, fra le prime, le grandi infrastrutture. 

La norma UNI 11337:2017 tratta la gestione digitale delle costruzioni e specificamente, nella Parte 4, il tema dello sviluppo informativo di modelli, elaborati e oggetti per gli interventi territoriali e le infrastrutture. 

Il BIM per le infrastrutture è già realtà in crescita nel nostro paese essendo stato introdotto, ad esempio, da Italferr con un regolamento specifico per la qualificazione dei prestatori di “Servizi BIM”; dalle Ferrovie Emilia-Romagna come requisito di ammissione alla gara per il risanamento della massicciata della linea Novellara-San Giacomo; da RFI come requisito premiale in sede di offerta nell’appalto integrato per il raddoppio della linea ferroviaria Palermo-Catania; dal MIT con il capitolato informativo per i lavori di realizzazione del nuovo ponte ciclopedonale “della Navetta” nel Comune di Parma; da BBT SE con le “specifiche BIM” per la modellazione della Galleria di Base del Brennero; da ANAS nel capitolato speciale BIM [3]. 

L’approccio metodologico al BIM per le infrastrutture presenta significative differenze rispetto a quello che viene usualmente adoperato per le opere puntuali e in particolare l’edilizia. La dicotomia tra BIM verticale e BIM orizzontale, 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. La semplice trasposizione degli approcci sviluppati per il BIM in edilizia alle opere infrastrutturali non ha finora giovato come ci si aspettava. Ci si scontra con le peculiarità delle opere infrastrutturali, dove l’interazione con l’ambiente circostante e con il contesto territoriale è sicuramente centrale, con le specificità disciplinari delle diverse opere infrastrutturali e con la filiera di costruzione, significativa- mente diversa da quella che governa la produzione edilizia. Ecco quindi che la via al BIM infrastrutturale richiede un approccio tutto suo, che muova, come il BIM ci insegna, innanzitutto da un’analisi delle finalità che si vogliono perseguire, “with the end in mind”. In altre parole, occorre chiedersi in che modo gli strumenti e i processi BIM possano migliorare l’efficienza della filiera di progettazione, costruzione e manutenzione delle opere infrastrutturali. La rivoluzione BIM, infatti, come la sua applicazione in edilizia ci dimostra, si caratterizza per un grappolo di innovazioni metodologiche, strumentali, di processo, impiegate in varie fasi del ciclo di vita di un’opera, che compongono il sistema tecnologico BIM, ma che tra di loro presentano grandi differenze. Ebbene, definire quale di queste è opportuno trasporre nella filiera di produzione di opere infrastrutturali lineari, rappresenta la chiave per trarre il massimo vantaggio, in termini di efficienza, dall’utilizzo del sistema BIM applicato alle infrastrutture. 

Ad esempio, la modellazione avanzata dei componenti e dei sistemi in edilizia porta indubbi vantaggi in fase di progettazione, costruzione e manutenzione delle opere edili. Nelle opere infrastrutturali non è invece scontato che portare gli oggetti a modellazioni avanzatissime, anche in termini di geometrie, conduca agli stessi vantaggi. O meglio, la scarsa disponibilità di librerie di oggetti infrastrutturali, o la difficoltà nel parametrizzare le geometrie degli oggetti, molti dei quali con caratteristiche uniche, sono spesso indicate come ostacoli principali all’utilizzo del BIM per le infrastrutture. È davvero così importante per le opere infrastrutturali? È opinione degli scriventi che in attesa che questi strumenti maturino anche per le infrastrutture, sia forse più opportuno spingere in direzioni diverse. Ad esempio, l’interoperabilità tra dati territoriali e dati progettuali, aspetto marginale nelle opere puntuali, diventa invece centrale nelle infrastrutture. O ancora, la progettazione e la gestione di infrastrutture può giovarsi tantissimo della standardizzazione dei processi di produzione e scambio dei dati, di interazione tra progettazioni specialistiche, di gestione dell’ambiente di condivisione dei dati, come specificato dagli standard nazionali ed internazionali, incluse le nostre UNI 11337. 

In conclusione, gli scriventi intendono esprimere la piena convinzione che il BIM possa rendere più efficienti i processi di progettazione e gestione delle infrastrutture. Adoperare però, tout court, gli strumenti e le metodologie BIM sviluppati per l’edilizia, senza un adattamento alle finalità specifiche della filiera di costruzione e manutenzione delle infrastrutture lineari, può dimostrarsi complicato, inefficace e può rallentare il processo di transizione verso gli strumenti digitali e quindi allontanare nel tempo i vantaggi che ne scaturirebbero. Occorre quindi procedere ad una valutazione ampia e completa delle finalità di efficienza che si intendono perseguire, degli strumenti che è opportuno adoperare nelle varie fasi di gestione delle informazioni e dei processi e degli standard che occorre definire ad hoc per le infrastrutture. Questo volume rappresenta quindi un prezioso contributo che va proprio in questa direzione e che può aiutare la nostra industria delle costruzioni a completare con successo una transizione efficace verso la digitalizzazione degli strumenti e dei processi di gestione delle informazioni. 

Bibliografia 

[1] IFC Alignment Project, Conceptual Model. buildingSMART P6 IFC-Alignment, Version 1.0: 2015. http://www.buildingsmart-tech.org/infrastructure/projects/alignment. 

[2] Finnish Inframodel application documentation for LandXML vı.2 - Inframodel Version 4.0: 2017 - schema version 4.0.3 - https://buildingsmart.fi/infra/inframodel/. 

[3] Dell’Acqua G., BIM per Infrastrutture Lineari. INGENIO Magazine N.59 Gennaio/Febbraio 2018. https://www.ingenio-web.it/ı8347-bim-per-infrastrutture-lineari. 


Questo articolo è stato tratto da "Innovare per progettare il futuro. Primo Libro Bianco sul Building Information Modeling" pubblicato da Italferr nel mese di giugno 2018.

www.italferr.it