Digitalizzazione e intelligenza artificiale al servizio dell’edilizia

Rivoluzione digitale nel settore delle costruzioni

La data fatidica c’era già: dal 1° gennaio 2025 il BIM sarà obbligatorio per tutte le nuove opere di importo superiore al milione di euro. Il nuovo Codice dei Contratti non ha fatto altro che rafforzare il concetto, ampliando notevolmente i riferimenti al Building Information Modeling.

Una rivoluzione che sta portando e porterà innumerevoli benefici al mondo delle costruzioni, tra i meno digitalizzati fino a ora; basti pensare che è già possibile gestire un edificio o un’infrastruttura durante il suo intero ciclo di vita, attraverso il suo gemello digitale.

Con il Digital Twin è possibile “parlare” con gli edifici e tutte le loro componenti interne, acquisendo informazioni e dati dinamici sul progetto, sui materiali utilizzati, sulla manutenzione, e permettendo ai professionisti coinvolti e ai committenti di intervenire in tempo reale con decisioni condivise.

Il BIM può rilanciare il settore

In edilizia, il BIM può rappresentare il game changer per diversi elementi-chiave come il risparmio energetico, la sostenibilità ambientale e la sicurezza sul lavoro. Per comprendere la portata della rivoluzione digitale, basta osservare che il comparto delle costruzioni produce il 47,7% dei rifiuti speciali (ISPRA, Rapporto Rifiuti Speciali 2023) in Italia ed è da anni ai primi posti per numero di infortuni e morti sul lavoro (INAIL - Osservatorio Sicurezza sul Lavoro e Ambiente Vega Engineering).

I notevoli vantaggi del BIM rispetto a tali criticità sono stati evidenziati in diversi paesi nordeuropei partiti in anticipo rispetto all’Italia (Norvegia, Finlandia, Olanda, Gran Bretagna), e si sono concretizzati anche nella riduzione dei costi e dei tempi di costruzione (-30%). Importante anche la scossa del BIM al mondo del lavoro: sono infatti in considerevole aumento le richieste per professionisti specializzati come BIM Manager, BIM Specialist, BIM Coordinator e CDE Manager.

BIM, GIS e Digital Twin: quali novità?

Nell’ambito del One Team User Meeting 2023, sono stati presentati numerosi nuovi strumenti che hanno proiettato il pubblico nel futuro prossimo del settore Architecture Engineering & Constructions.

Il GeoDigitalTwin, grande novità degli ultimi anni, è una realtà consolidata e in continuo sviluppo: la collaborazione tra ESRI e Autodesk ha dato infatti origine al software ArcGIS Pro e all’applicazione ArcGIS GeoBIM, strumenti fondamentali per questo tipo di tecnologia.

Il gemello digitale georefenziato dell’opera è frutto dell’interazione tra BIM e GIS: un ambiente informativo costantemente aggiornato che costituisce una piattaforma collaborativa per molte discipline e permette lo sviluppo di modelli di simulazione digitale. Il GIS supporta l’attività di analisi, verifica e gestione in tutte le fasi del ciclo di vita dell’opera, valorizzando aspetti geografici, sociali, economici e tematici, specifici del sito.

Un altro tassello verso la città di domani è firmato (ancora una volta) Autodesk: si tratta di Forma, la nuova applicazione cloud che sostituisce Spacemaker. Forma non ha bisogno di installazione, né del download di nuove versioni: funziona su qualsiasi browser e si aggiorna in automatico.

L’applicazione crea automaticamente il contesto urbano, permette di integrare il processo GIS e consente di modellare e confrontare diverse proposte di edifici per studi di fattibilità, riducendo i tempi. Importa in 3D mappe con case e strade, terreno, edifici modellati in Infraworks e modelli IFC.

La modellazione diventa così più rapida, come spiega Mykhaylo Kun, BIM Specialist e AEC Application Engineer One Team: “Una volta ottenuti i dati del quartiere, è possibile già provare a definire le forme del terreno più adatte”.

Autodesk Forma: modellare edifici sostenibili con l’intelligenza artificiale

I progettisti hanno la possibilità di generare automaticamente diverse proposte basandosi su algoritmi di intelligenza artificiale: una volta definita l’area di intervento, la AI propone varie soluzioni di edifici filtrandoli anche per tipologia. Saranno poi i professionisti a scegliere le migliori. È possibile automatizzare il processo di disegno anche per realizzare parcheggi (pure multipiano), determinandone con precisione il numero: in questo caso, il software opera in base allo spessore della strada.

Forma consente poi di effettuare analisi multicriterio basate sui principi della sostenibilità per raggiungere la soluzione progettuale migliore anche per l’interno di un edificio e per i balconi.

Partendo dalle superfici di progetto, è possibile analizzare l’esposizione al sole, il rumore (grazie ai dati relativi al traffico), il vento per evitarne la concentrazione e per valutare un potenziale impianto microeolico e il microclima, che combina le analisi del sole e del vento e aiuta a capire l’ubicazione delle aree con il maggior comfort di permanenza, simulando anche l’impatto della vegetazione sulle temperature. I dati ricavati portano alla gestione dell’analisi energetica: già in fase di progetto è infatti possibile ottenere la classe energetica dell’edificio, ma è anche possibile modificare la forma dell’opera se il consumo risulta eccessivo.

Il cloud consente infine di valutare le varie proposte in condivisione con altri utenti ed esportare tutto in Revit.

Il Digital Twin traino per il PIL nazionale e per la sostenibilità

La tecnologia dei gemelli digitali è costantemente in evoluzione: si prevede che presto saremo in grado di usare con continuità il Digital Twin in moltissimi settori (manufacturing, sanità, smart city, retail) con importanti benefici.

Lo studio “Digital Twins for the Twin Transitions” (Atos Italia/The European House - Ambrosetti) ha provato a quantificare l’impatto dei Digital Twin negli scenari economici e sociali dell’Italia presenti e futuri. Secondo la ricerca, se saremo in grado di rendere sistemica questa tecnologia, ci sarà un incremento del Pil italiano di 12 miliardi di euro (+0,7%), con un aumento della produttività del settore manifatturiero del +4,5%, e una diminuzione delle emissioni da gas serra di 30 milioni di tonnellate di CO₂ (7,3% in meno di emissioni CO₂ in Italia rispetto al 2021 e 23% del totale di emissioni che l’Italia deve abbattere entro il 2030), oltre che un consistente taglio dei costi della bolletta energetica (tra il 16% e il 33%).

One Team crede moltissimo in questo sistema, tanto da proporre in catalogo diversi strumenti sia per l’area Architecture, Engineering & Constructions, sia per il Manufacturing.

Il Digital Twin in edilizia ha raggiunto al momento un livello di maturità intermedio che permette di partire dal modello as built (dati BIM e GIS) per poi passare ai dati elaborati dalla sensoristica installata e infine realizzare analisi in tempo reale o predittive per la manutenzione. Nell’immediato futuro, il gemello digitale dell’opera sarà in grado di simulare scenari conseguenti a cambiamenti ed emergenze e, nell’ultima fase evolutiva, a prendere decisioni autonomamente tramite l’AI.

“Scatola nera” e passaporto digitale: la nuova identità degli edifici

Durante il One Team User Meeting, Giovanni Coviello, BIM Specialist e AEC Application Engineer, ha presentato Autodesk Tandem: “Un cloud in grado di realizzare Digital Twin informativi assemblando correttamente i dati ricevuti dai sensori presenti negli edifici”.

Il Building Logbook è invece una sorta di “scatola nera” dell’immobile.

“È un repository che scambia costantemente dati con il Digital Twin: al suo interno vengono archiviati dati “statici” come le varie documentazioni e dati “dinamici” derivati dai monitoraggi energetici, segnalati tutti gli aspetti manutentivi e viene addirittura realizzato un benchmark con altre costruzioni con caratteristiche simili”, spiega Davide Madeddu, Research & Innovation Project Manager.

I dati sono tutti esportati in un altro tool collegato al Digital Twin, il Building Renovation Passport (BRP), che servirà a delineare un piano d’azione per la ristrutturazione passo passo dell’edificio in un lasso di 15-20 anni. Il BRP è stato recentemente inserito come proposta nell’ultima revisione della Energy Performance of Buildings Directive (EPBD), nuova direttiva europea che promuove il miglioramento dell'efficienza energetica degli edifici.

One Team è impegnata nel progetto europeo BuildON con lo scopo di sviluppare il Digital Building Logbook e il Digital Twin migliorando l’efficienza energetica di edifici esistenti con le nuove piattaforme. Durante la sperimentazione, che si svolgerà in 5 diverse località europee, sarà direttamente l’utente finale a visualizzare il Digital Twin del suo appartamento.

Il futuro ora dipende da noi: l’impresa italiana è ancora indietro sull’utilizzo del BIM e sul mercato c’è poca manodopera specializzata a causa della mancanza di investimenti e di formazione adeguata. L’obbligatorietà del BIM e i fondi del PNRR potranno senza dubbio migliorare la situazione.

Per approfondire meglio i singoli argomenti,
è possibile accedere ai video on demand
della XVII One Team User Meeting

GUARDA ORA LE REGISTRAZIONI