Progettazione BIM di strutture in PRFV: un esempio pratico applicato ad un impianto trattamento acque

I vantaggi della progettazione BIM

Negli ultimi anni, la necessità di una sempre maggiore integrazione fra i processi ha portato alla nascita e alla graduale diffusione, presso studi di progettazione e aziende, di una nuova modalità di progettare che può essere riassunta nell’acronimo BIM. Il termine BIM sta per “Building Information Modeling” (che si può tradurre con “Modello di Informazioni di un edificio”): si tratta di un approccio che prevede la rappresentazione e la gestione in un ambiente digitale dei parametri geometrici ma anche funzionali di una struttura e delle sue componenti. Il modello della struttura realizzato secondo questa modalità quindi non è un semplice disegno ma può contenere numerose altre informazioni e attributi, quali, ad esempio, le specifiche tecniche dei singoli componenti.

In questo modo, non solo è possibile condurre più efficientemente il design dei punti di interfaccia fra i diversi elementi di una struttura (quali possono essere ad esempio le unioni in carpenteria), evidenziando ad esempio potenziali interferenze geometriche da risolvere e minimizzando la probabilità di errori; ma anche, e soprattutto, la condivisione delle informazioni e delle modifiche con tutti i soggetti coinvolti nel processo può avvenire in tempo reale.

In questo scenario innovativo ha voluto porsi anche la M.M. Srl, azienda friulana attiva dal 1977 nel settore dei materiali compositi ed in particolare nella produzione di elementi in PRFV (vetroresina). Infatti negli ultimi anni, la M.M. ha fatto propria la mission di affermarsi nel panorama nazionale e internazionale come punto di riferimento per il design e la fornitura di soluzioni personalizzate in PRFV supportate da un’adeguata assistenza ingegneristica: l’Azienda si è quindi dotata di un Ufficio Tecnico strutturato che è stato formato per la progettazione in linguaggio BIM al fine di soddisfare le sempre più numerose richieste da parte del mercato di strutture a complessità crescente.

Esempi di strutture in PRFV progettate in BIM per un impianto di depurazione 

Il sistema BIM è stata applicato con successo nel progetto e nella realizzazione delle strutture interamente in PRFV ora installate presso un impianto di depurazione in provincia di Bologna.

Il trattamento delle acque reflue civili e industriali è infatti un settore in cui le strutture in vetroresina sono particolarmente indicate per consentire l’ispezione in sicurezza delle macchine e delle aree dell’impianto che necessitano di manutenzione.

I vantaggi del PRFV in questo genere di applicazioni risiedono nelle sue molteplici caratteristiche, quali l’eccellente resistenza al contatto con le sostanze chimiche utilizzate nei processi di depurazione e la resistenza all’aggressione di agenti atmosferici, che conferiscono alle strutture una lunga durata nel tempo senza la necessità di particolari interventi di manutenzione.

Inoltre, l’ottimo rapporto fra leggerezza e resistenza strutturale consente di realizzare strutture di dimensioni anche considerevoli in elementi prefabbricati modulari, di facile movimentazione e installazione anche da parte di manodopera non esperta.

Per questi motivi il committente finale ha optato per le soluzioni in vetroresina della M.M. per l’ammodernamento dell’impianto di depurazione. L’impianto infatti, per soddisfare l’incremento del fabbisogno della rete acque, richiedeva considerevoli interventi di ampliamento, quali la costruzione di una nuova vasca di ossidazione fanghi e di un nuovo bacino sedimentatore in aggiunta al bacino esistente. D’altro canto anche le strutture esistenti della denitrificazione, del bacino ispessimento fanghi, delle vasche di stabilizzazione e caricamento fanghi, così come il locale soffianti sono state sottoposte a modifiche.

A tutte queste zone deve essere garantito l’accesso in sicurezza per la manutenzione: infatti nel progetto di massima il cliente ha individuato ingombri e caratteristiche di massima delle strutture che sono state poi oggetto di progettazione di dettaglio e fornitura da parte di M.M.

Le strutture richieste dal cliente consistono in scale inclinate di varie altezze e impalcati situati a varie quote altimetriche, tutti dotati di parapetti di protezione.

In particolare, per il bacino di ispessimento fanghi era necessaria una scala a tre rampe per l’accesso alla sommità del pozzetto di caricamento posta a quota pari - indicativamente - a 6 metri sul piano di campagna; una struttura simile, dotata di un ampio e articolato piano di calpestio, era richiesta invece per l’edificio della stabilizzazione.

Per le vasche di emergenza, la necessità di ispezionare il sistema di piping ivi installato richiedeva un impalcato di forma articolata dotato di scala di accesso a una rampa. Inoltre, tanto il nuovo edificio quanto il manufatto esistente dedicati ai processi di ossidazione, nonché l’edificio della denitrificazione richiedevano scale di accesso; per il locale soffianti risultava necessaria una scala e un parapetto in moduli removibili per consentire un’agevole installazione delle apparecchiature funzionali ai processi dell’impianto nel locale. Infine, entrambi i sedimentatori dovevano essere dotati di impalcato di estremità e di relativi parapetti di sicurezza e scala di accesso.

Per ogni situazione descritta la M.M. ha proposto soluzioni strutturali in PRFV in moduli prefabbricati progettati ad hoc per il miglior adattamento al progetto preliminare e alle esigenze del cliente e del cantiere; tali soluzioni sono supportate e avvalorate dal rilievo in sito nonché dai rapporti di calcolo strutturale eseguiti da M.M.

Fra tutte quelle menzionate, la struttura che si è configurata come la più “sfidante” dal punto di vista progettuale e produttivo è rappresentata sicuramente dalla scala di accesso all’edificio della stabilizzazione. La particolare conformazione della vasca e il posizionamento delle valvole da raggiungere mediante l’impalcato di sommità hanno reso indispensabile prevedere una struttura intelaiata e controventata per il supporto del pianerottolo intermedio della scala a tre rampe. L’impalcato di sommità d’altro canto è stato dotato di mensole di varie lunghezze e di colonne di supporto per consentire il passaggio di alcune tubazioni.

Per lo sviluppo di tale soluzione non standard è stato necessario porre particolare attenzione alla progettazione delle unioni bullonate e al design di accessoristica in acciaio inox su misura: e soprattutto per la gestione di questo aspetto l’impiego del linguaggio BIM si è rivelato di grande aiuto.

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