Dal digital twin al collaborative working: strumenti BIM Authoring e piattaforme per una corretta progettazione

La rivoluzione del BIM investe l’intero processo delle costruzioni: la digitalizzazione parte dalla committenza, fa il suo ingresso negli studi professionali di ingegneria e architettura, nelle imprese di costruzione e di ristrutturazione, scende in campo direttamente nei cantieri e coinvolge anche il facility management (gestione del patrimonio immobiliare).

Il BIM investe diverse discipline conferendo loro valore aggiunto: dalla progettazione architettonica al calcolo strutturale e al MEP (progettazione impiantistica), dalla sicurezza nei cantieri alle prestazioni energetiche degli edifici, dal computo metrico alla contabilità lavori ed esecuzione dell’opera, dal rilievo fotogrammetrico al GIS, sfruttando appieno le più moderne tecnologie (realtà aumentata, realtà virtuale, realtà immersiva) e prendendo spunto dai più innovativi metodi di analisi (Big Data Analytics, Machine Learning, IoT).

Progettare BIM

L’obiettivo fondamentale del BIM è la definizione di una rappresentazione complessiva del manufatto nel suo intero ciclo di vita. Questo si ottiene precisando i dati dimensionali, qualitativi e quantitativi, all’interno del modello o dei suoi singoli elementi.

Operare con la metodologia BIM vuol dire appunto creare un modello virtuale di un edificio e avere la possibilità di effettuare tutte le operazioni desiderate (sia nella fase progettuale e realizzativa che in quella di management) su tale modello, riuscendo a prevedere il comportamento dell'edificio reale.

Disporre di un modello virtuale di un edificio apre le porte a potenzialità enormi e sviluppi inimmaginabili fino a qualche anno fa.

Pensiamo al concetto di Digital Twin: il Digital Twin (gemello digitale) è una copia esatta, un modello virtuale, di un oggetto reale sul quale fare test e prove in modo da evitare potenziali problemi e/o errori che potrebbero generare grosse diseconomie in termini economici e di tempo.

Una caratteristica principale del BIM è il lavoro collaborativo tra le diverse figure interessate, che hanno la possibilità, per quanto di propria competenza, di arricchire il modello informativo, inserire, estrarre, aggiornare o modificare informazioni.

Lavorare con metodologia BIM, infatti, significa utilizzare la tecnologia per integrare al meglio le diverse professionalità che intervengono sull’opera in itinere, consentendo un proficuo interscambio di conoscenze, un puntuale aggiornamento in tempo reale delle informazioni a disposizione, con la conseguenza di ridurre drasticamente gli errori e ottenendo un miglioramento globale. Questa collaborazione tra i settori e tra le persone coinvolte in un progetto di costruzione non è possibile senza l’accesso libero a tutti i dati essenziali memorizzati in un BIM.

Da qui la necessità di strumenti idonei, piattaforme collaborative che si fondino su sistemi aperti.

Una piattaforma BIM deve essere in grado di supportare i professionisti dell’architettura, dell’ingegneria, e più in generale del mondo delle costruzioni, per creare e gestire correttamente i modelli BIM, sotto ogni aspetto specialistico, quali:

• progettazione architettonica
• riqualificazione patrimonio edilizio esistente e edifici storici
• analisi energetica
• analisi strutturale
• gestione del cantiere
• manutenzione delle opere

all’interno di un unico ambiente di condivisione dati (ACDat o CDE).

I software di BIM Authoring

Un software di BIM Authoring è un software che permette di realizzare un modello BIM nella disciplina di sua competenza. È in grado di gestire a 360° il modello BIM integrando anche tutte le altre discipline, creando un cosiddetto modello federato e svolgendo mansioni di coordinamento.

Edificius di ACCA software è un software di BIM authoring dedicato alla progettazione architettonica che, grazie ai numerosi ‘ambienti’ implementati, funge anche da ‘software coordinatore’.

Progettazione architettonica

Il progettista che usa software BIM è in grado di realizzare un modello geometrico tridimensionale e visualizzare ogni aspetto legato alla progettazione, senza lasciare nulla al caso.

Grazie al BIM, dal semplice disegno di oggetti architettonici parametrici (travi, pilastri, muri, finestre, ecc.), si ottengono automaticamente piante, prospetti, sezioni, assonometrie, tutte costantemente allineate ed aggiornate rispetto al progetto: ad ogni variazione del modello virtuale BIM corrisponde una variazione automatica e dinamica di tutti gli elaborati del progetto.

I software BIM di progettazione architettonica supportano il progettista durante tutto il progetto: sono generalmente corredati da cataloghi (librerie) di oggetti 3D BIM parametrici, che possono essere prelevati e inseriti direttamente nel modello.

In questo modo diventa agevole anche la progettazione degli ambienti interni (interior design).

È anche possibile ottenere viste realistiche del modello progettuale mediante rendering statici. I software più avanzati sono dotati anche di tecnologia “Real Time Rendering” con cui è possibile ottenere rendering fotorealistici di architettura in tempo reale, proprio mentre si progetta con il BIM, senza necessità di attese. Grazie al Real Time Rendering è possibile valutare le scelte progettuali, sperimentare nuove forme, materiali, oggetti, luci, ecc. e verificare istantaneamente ogni ipotesi.

Scopri Edificius, il software di progettazione edilizia 3D/BIM con tutte le funzioni integrate in un unico programma per progettare in modo più facile e professionale

Progettazione strutturale

La progettazione strutturale ricopre un ruolo fondamentale nel processo di progettazione di edifici ed infrastrutture. Tradizionalmente si inserisce in una fase preliminare avanzata, successiva al concept architettonico.

Oggi, con il progressivo affermarsi e diffondersi della tecnologia BIM, questa collocazione può considerarsi superata.

L’utilizzo di un modello strutturale in una fase molto precoce risulta, spesso, risolutivo, data la possibilità offerta dai molti software di tipo authoring di ottenere un modello di calcolo che può essere processato da solutore FEM attraverso uno scambio di dati lineare e bidirezionale.

Il progettista strutturale che preleva il modello virtuale e vi aggiunge le informazioni di carattere strutturale ha il notevole vantaggio di disporre del modello 3D architettonico su cui effettuare le simulazioni necessarie. In pratica, non deve modellare nuovamente la struttura, riducendo drasticamente la possibilità di commettere errori.

Scopri EdiLus, il software BIM per il calcolo strutturale integrato dinamicamente al FEM, la soluzione migliore per modellare le strutture più facilmente, ottenere risultati più professionali e non rimanere indietro nel tuo lavoro

Progettazione energetica

Progettare BIM significa anche creare un modello virtuale dell’edificio che contenga, oltre ai dati geometrici, anche tutti i dati e le informazioni energetiche, come ad esempio impianti, tipologia di isolamento, involucro opaco, strutture vetrate, apporti energetici, dati climatici, apporti interni, aspetti e caratteristiche di riscaldamento, raffrescamento e ventilazione. In questo caso potremmo parlare di un vero e proprio modello energetico del sistema edificio/impianto, che ci consente di sfruttare tutte le potenzialità del BIM.

Il progettista termotecnico può contare sull’ausilio della tecnologia BIM: al solito, preleva il modello geometrico e ne definisce tutte le caratteristiche energetiche (stratigrafie, trasmittanze, componenti, sistemi di generazione, ecc.). È possibile ottenere il riconoscimento automatico di ponti termici, simulare lo studio dell’ombreggiamento, ecc. fino ad ottenere il modello energetico (BEM, Building Energy Model).

Scopri TerMus, il software di BIM authoring specializzato nella modellazione energetica degli edifici.

Progettazione MEP

Grazie all'integrazione BIM con l'impiantistica, è possibile arricchire il modello 3D con tutti gli elementi impiantistici (corrugati, percorsi di cavi, fasci di cavi, scatole porta frutti, cassette di derivazione, quadri elettrici, tubazioni, generatori di calore, ecc.).

Scopri Edificius-MEP, l'ambiente di Edificius dedicato alla modellazione 3D di impianti MEP (meccanici, elettrici ed idraulici) integrata alla progettazione architettonica.

BIM 4D e 5D

Il modello virtuale consente una visualizzazione dettagliata dello sviluppo dei costi in risposta a cambiamenti o adattamenti; in questo modo il modello può essere utilizzato per stimare in modo ottimale i bisogni di risorse (materiali, manodopera, tempo) per ogni processo, e per l'intero progetto, già durante la fase di progettazione.

Sulla base di questo modello di dati multidimensionale, il BIM rende possibile un livello di sicurezza in termini di costi, progettazione e programmazione che non è mai stato visto prima nel settore dell'edilizia e delle costruzioni.

Dal modello BIM è possibile conoscere i tempi di esecuzione del tuo progetto attraverso la costruzione del diagramma di Gantt, che permette di controllare le singole attività del progetto e tracciare le tempistiche e l’avanzamento del progetto. È possibile anche simulare l’evoluzione del progetto sul modello 3D attraverso la timeline del GANTT, anche in Real-Time Rendering.

Scopri come dare una dimensione temporale al modello BIM simulando la sua evoluzione nelle diverse fasi del progetto grazie all’ambiente 4D di Edificius.

Dal modello BIM è possibile ottenere in maniera agevole anche il computo metrico.

I vantaggi anche in questo caso sono notevoli: il computo che si ottiene è dinamico, ossia ad ogni variazione del progetto corrisponde una variazione in tempo reale del computo metrico e degli importi del progetto. Tutto ciò, ancora una volta, impedisce al tecnico di commettere errori.

Per sapere in tempo reale i costi del tuo progetto e confrontarli con il budget di spesa scopri il BIM 5D di Edificius integrato con PriMus, il software di preventivazione più usato in Italia.

Architectural visualization: realtà aumentata, realtà virtuale, realtà immersiva nel BIM

La quarta ondata di crescita tecnologica (dopo PC, internet e smart device) è rappresentata dalla realtà aumentata, virtuale e immersiva.

Nel campo del design e dell’architettura trovano oggi applicazione strumenti che prima erano impiegati quasi esclusivamente nel mondo dei videogames: realtà virtuale e aumentata sono due tra questi e le potenzialità sono enormi.

Tanti i vantaggi che questi strumenti permettono: pensiamo ad esempio alla possibilità di presentare al committente l’idea progettuale ed i vantaggi che ne conseguono potendo ‘entrare’ nel progetto per comprenderlo in un modo molto diretto ed intuitivo, semplificando estremamente il lavoro di tecnici e progettisti nella fase di promozione.

Scopri la prima tecnologia di realtà virtuale immersiva integrata alla modellazione BIM 3D, per avere sempre una percezione chiara degli spazi e dei materiali mentre stai progettando e presentare in maniera innovativa le tue idee.

Rendering ed Intelligenza Artificiale: plus in architettura

Oggi il mondo ragiona prevalentemente per immagini: l'impegno richiesto per la lettura di un testo, così come per quello di un elaborato architettonico, è di molto superiore a quello richiesto per apprezzare un’immagine.

Il rendering è un magnifico strumento di presentazione del progetto, e quindi di marketing, ma anche uno strumento di progettazione.

Volendo quindi avere risultati maggiormente rifiniti nei dettagli, che possano adeguatamente rappresentare il concept elaborato e realmente supportare le scelte progettuali, il tecnico può optare per il rendering fotorealistico: l'immagine che otterrà sarà una fotografia, come la realtà, in grado di dare il giusto rilievo alle scelte operate, e, proprio perché reali, ponendosi anche come utile supporto per la verifica ed il controllo.

La partnership ACCA software-AMD ha dato vita ad una tecnologia rivoluzionaria che consente di creare render professionali senza essere un esperto, senza perdere tempo a fare regolazioni e soprattutto senza far alcuna operazione di post-processing con altri software dedicati.

Scopri Edificius con AIrBIM, il primo software di rendering integrato con la progettazione 3D/BIM per l'architettura, l'interior design, il landscape design, il MEP e l'HBIM.

HBIM (Historical/Heritage BIM)

In un Paese in cui la gestione e l’aggiornamento del patrimonio edilizio esistente rappresenta un impegno ben più gravoso rispetto alle nuove edificazioni, il BIM può rappresentare la chiave di volta.

L’applicazione dell’approccio BIM nel campo degli edifici storici di definisce Heritage o Historical Building Information Modeling, in breve HBIM.

Digitalizzare un edificio esistente significa ricreare il suo gemello virtuale (Digital Twin), riproducendone la geometria e creando una raccolta pressoché infinita di dati e informazioni costantemente aggiornate e indispensabili alla gestione e alla manutenzione del manufatto stesso.

Scopri come un software di BIM authoring può aiutarti negli interventi di conservazione, tutela e recupero del patrimonio edilizio esistente e degli edifici storici e monumentali.

Droni, rilievi, nuvole di punti e GIS

Negli ultimi anni l’evoluzione degli strumenti tecnologici ha portato a grandi innovazioni, soprattutto nel campo del rilievo edile e topografico: basti considerare i notevoli vantaggi di precisione, tempo e costi che possono derivare da un rilievo effettuato con un laser scanner o un drone.

Vantaggi fruibili da tutti i tecnici, grazie soprattutto all’evoluzione dei software, che consentono di ricostruire la mesh tridimensionale dalle fotografie scattate dall’alto: gran parte del lavoro di elaborazione dei dati oggi può essere effettuato con software di semplice utilizzo, che rendono disponibili i dati in modelli 3D.

Nello specifico questi software consentono di trasformare i dati raccolti dagli apparecchi laser e fotografici in nuvole di punti, mesh tridimensionali, Modelli Digitali di Elevazione (DTM) e orto foto georeferenziate; in altre parole, consentono di ottenere tutto ciò che è necessario per il rilievo degli edifici, la progettazione di infrastrutture nuove o la loro manutenzione.

Scopri come creare velocemente modelli BIM dalle nuvole di punti.

La piattaforma collaborativa BIM

Come abbiamo visto, nell’epoca della rivoluzione digitale anche le costruzioni devono fare i conti con i Big Data.

Una moltitudine di informazioni, utili in ogni fase di progettazione, costruzione e manutenzione dell’opera, che vanno gestite, interpretate, messe in comunicazione in una logica di interoperabilità. E questo è consentito dal BIM, metodologia che permette di gestire in maniera integrata tutte le informazioni utili in ogni fase della progettazione, a diversi livelli.

Da qui la necessità di creare piattaforme in grado di progettare, gestire multidati e interpretarli.

Primi esempi di piattaforme collaborative BIM italiane sono usBIM e usBIM.platform di ACCA software.

Se quest’ultima è un ACDat con funzioni di gestione dell’organizzazione aziendale e di organizzazione dei processi aziendali che si lascia preferire per network di gruppi di utenti gestiti da un’unica amministrazione, usBIM è dedicata all’utente singolo che crea network con altri utenti singoli.

usBIM è un sistema integrato di applicazioni e funzionalità pensate per gestire la digitalizzazione del settore delle costruzioni in maniera facile, sicura, condivisa, completamente online e con qualsiasi dispositivo (PC, tablet, ecc.).

In pratica è come se il tecnico ha a disposizione un unico software, completamente online, personalizzabile con tutte le funzionalità e le applicazioni di cui ha bisogno per operare e collaborare con i suoi colleghi del settore delle costruzioni.

Per utilizzarlo non ha bisogno di installare alcun software né di scaricare alcuna applicazione, e non occupa spazio sul suo dispositivo. Ha il suo lavoro sempre a disposizione su un cloud sicuro, può lavorare anche con lo smartphone ovunque si trovi e può collaborare con i colleghi grazie a specifiche funzioni appositamente studiate.

È indubbio che usBIM rappresenta il futuro della digitalizzazione del mondo delle costruzioni. usBIM è:

• uno spazio cloud, in cui il tecnico può caricare, visualizzare e gestire i suoi progetti e condividerli con i colleghi o portarli sempre con se
• un BIM collaboration software, per partecipare a chat dinamiche con funzioni avanzate di team working e organizzare meeting online e conference call con i colleghi di lavoro
• un BIM management, con cui può strutturare il progetto con modelli 2d, 3d, informazioni, dati e documenti integrati
• un BIM Viewer online, per visualizzare in real time tutti i file 2d, 3d e lavorare con i suoi colleghi su progetti, relazioni e computi online, anche senza avere un BIM authoring.

Con usBIM.10 il tecnico ha a disposizione 10+1 applicazioni gratuite e 10 GB di cloud da utilizzare subito:

• usBIM.browser | visualizzazione e gestione di modelli BIM, documenti e dati online e da qualsiasi device - formati (IFC, EDF, EDL, RVT, RFA, DAE, OBJ, 3DS, SKP, DXF, DWG, PDF, JPEG, PNG, TIFF, BMP, ecc.)
• usBIM.pointcloud | gestione nuvole di punti e mesh texturizzate direttamente dal browser – integrazione nei rilievi digitali nel processo BIM di progettazione, esecuzione o manutenzione della costruzione - consente di trattare le nuvole di punti anche se non hai uno specifico software o un computer molto potente
• usBIM.federation | federazione, quindi unione, di modelli riferiti ai diversi ambiti delle costruzioni (architettonico, strutturale, impiantistico) direttamente online
• usBIM.chat | interagire in maniera dinamica con il team e condivisione dei file presenti in cloud condividendo semplicemente il link
• usBIM.meet | meeting online per collaborare con il team 
• usBIM.gis | gestione dei modelli importati localizzandoli in un determinato contesto (anche su scala territoriale) con possibilità di creare, editare e condividere facilmente file GIS.
• usBIM.bcf | confronto modelli di diverse discipline e creazione di report con evidenza di eventuali collisioni tra i vari elementi
• usBIM.writer | word processor integrato che permette di creare, modificare e aggiornare report, verbali, appunti e qualsiasi altro documento da allegare al progetto.
• usBIM.office |  gestione di documenti in formato Word, Excel, Power Point e di altri software di Microsoft Office. 
• usBIM.media | web media player integrato per riprodurre video e contenuti multimediali direttamente dal browser senza altri software o plug-in
• PriMus on-line | il PriMus del futuro; applicazione che permette di fare il computo metrico estimativo direttamente sul web

Il sistema di base può essere personalizzato e implementato secondo le esigenze di lavoro del tecnico con tantissime altre applicazioni disponibili sullo store di usBIM (usBIM.store).