La scelta del BIM a partire dall’esistente: il miglioramento sismico di un edificio scolastico

Perché Ingeos Studio Associato si orienta al BIM

Ci occupiamo di progettazione architettonica e strutturale, computo, direzione lavori, sia in ambito pubblico che privato. Abbiamo sempre lavorato con strumenti di progettazione sia bidimensionali che tridimensionali, infatti dal 1994 siamo clienti Allplan sia per software 2D che 3D. Negli ultimi anni abbiamo iniziato a sentire l’esigenza di dover rivedere fortemente le nostre modalità di organizzazione interna con il duplice obiettivo di rendere più efficiente la nostra struttura e offrire ai clienti una qualità progettuale sempre più tecnologicamente avanzata.

Da un paio d’anni stiamo sperimentando ed applicando la metodologia BIM in buona parte delle commesse, a prescindere dalla disciplina e dal ruolo che ci vedono coinvolti.

Il percorso d’applicazione del processo BIM all’interno dello studio non è stato sicuramente privo di ostacoli e difficoltà, poiché non basta solo progettare in 3D, cosa che facciamo da anni, ma anche cambiare approccio operativo. Finalmente possiamo affermare che in questo ultimo anno, stiamo riscontrando notevoli vantaggi, soprattutto in termini di capacità concorrenziale rispetto al mercato, grazie all’efficacia della metodologia BIM, sia nella realizzazione del nuovo, ma soprattutto nel recupero dell’esistente.

L’applicazione del processo BIM e della modellazione 3D può riguardare tutto il progetto oppure specifici ambiti disciplinari. Prima di affrontare qualunque intervento od incarico ci si interroga se, quanto, e fin dove impiegare le logiche BIM a fronte di valutazioni preventive su costi/benefici, organizzazione del team di lavoro, richieste della committenza, scopo ed obiettivi della modellazione.

Per affrontare questo percorso di crescita abbiamo ritenuto necessario affidarci al supporto di Serteco Srl , una società di consulenza per soluzioni software e servizi dedicati al BIM. Lo staff dei professionisti di Serteco ci sta affiancando nell’implementazione dei software, nell’approfondimento del loro utilizzo, nell’applicazione delle procedure a partire dalla documentazione, nell’efficientamento dello scambio dati tra i vari attori, fino alla gestione in cloud dei cantieri.

Descrizione del progetto

Il progetto in esame è relativo al miglioramento sismico e manutenzione straordinaria della scuola secondaria di primo grado “Dante Alighieri” di Bibbiano (RE).

L’incarico svolto ha riguardato la progettazione esecutiva di una serie di interventi di ristrutturazione e miglioramento sismico dei due fabbricati costituenti la scuola, entrambi realizzati negli anni ’70 con struttura in cemento armato prefabbricato:

• un edificio ad uso didattico, di circa 2800 mq complessivi, ripartiti in 3 unità strutturali
• una palestra, di circa 600 mq, costituita da 2 corpi di fabbrica tra loro connessi strutturalmente.

Edificio oggetto di intervento

Gli interventi sono stati complessivamente ripartiti in 4 lotti: 

• Lotto 1: manutenzione straordinaria della copertura della scuola (importo lavori circa 200'000 €) 
• Lotto 2: Realizzazione di collegamenti tra gli elementi prefabbricati della palestra (importo lavori circa 22'000 €) 
• Lotto 3: Intervento di miglioramento sismico della struttura portante in cemento armato prefabbricato della scuola (importo lavori circa 240'000 €) 
• Lotto 4: Interventi di miglioramento sismico della struttura portante in cemento armato prefabbricato della palestra (importo lavori circa 150'000 €) 

Il lavoro di progettazione ha presentato le seguenti peculiarità: 

• Scarsa documentazione rispetto allo stato di consistenza dell’esistente (rilievo topografici, ecc.) 
• Attenta valutazione delle modalità di intervento, visto il contesto dove si doveva operare (edificio scolastico in uso ed attività)
• Attenta valutazione della durata delle attività di cantiere, in particolare nei periodi di sovrapposizione con il regolare svolgimento delle attività didattiche 
• Attenta valutazione di eventuali sovrapposizioni tra le attività delle diverse imprese aggiudicatrici dei singoli lotti. 

Stato conoscitivo dell’esistente

La scelta del BIM per il progetto specifico

Nel progetto descritto si è scelto di adottare la metodologia BIM proprio in virtù del contesto operativo. Trattandosi di un complesso esistente, oggetto di più interventi programmati, abbiamo ritenuto imprescindibile acquisire una visione quanto più approfondita e d’insieme. Come incaricati della progettazione e della direzione lavori, ci siamo sentiti chiamati a dare delle risposte che non si limitassero al solo modello strutturale, ma che tenessero conto di tempi e modalità esecutive tali da limitare il disagio per studenti e insegnanti.

Crediamo fermamente che, ad oggi, solo un approccio BIM possa garantirci la massima consapevolezza di ciò che stiamo progettando, dal momento che “impone” di legare causa-effetto. Ci “costringe” a valutare nell’ambito di ogni attività prevista il contesto operativo, i suoi impatti in termini di tempi, costi, sicurezza per l’esecuzione e per i fruitori degli ambienti, future modalità manutentive, ecc.

Modello BIM del complesso scolastico

Descrizione del progetto: obiettivi e vantaggi nell’adozione del BIM

Il progetto è stato redatto mediante un approccio BIM in linea con la serie UNI 11337:2017, adottando il seguente flusso metodologico: 

• Organizzazione della WBS 
• Ricostruzione del modello BIM dei due fabbricati, secondo lo schema strutturale dei medesimi 
• Calcolo strutturale del complesso, a partire dall’importazione dei modelli
• Definizione degli interventi da eseguire 
• Estrazione delle tavole grafiche di progetto 
• Definizione dell’elenco prezzi, comune per i 4 lotti;
• Estrazione delle lavorazioni direttamente da modello, ed importazione diretta nel software di computazione (4D) 
• Definizione, per ciascun lotto, del cronoprogramma lavori, basato sulla WBS e connesso direttamente al computo (5D) 
• Definizione del piano della sicurezza e del fascicolo dell’opera in funzione delle attività previste, anch’esse derivanti da modello (6D) 
• Definizione del piano di manutenzione, sempre a partire dal modello (7D) 
• Definizione del capitolato speciale d’appalto, a partire dal modello 
• Costruzione di banca dati fotografica dello stato di fatto, fase esecutiva, e fine lavori mediante foto 360°, raggruppate e navigabili mediante apposito virtual tour.

Pianificazione tempi e costi dell’intervento, sviluppato con approccio BIM-based

I vari interventi richiesti nei 4 lotti progettuali sono stati studiati e ricostruiti sul modello (visibile a questo link), in modo da valutare anche eventuali sovrapposizioni tra i diversi lotti. 

Sono stati, ad esempio, oggetto della modellazione: 

• il rifacimento delle coperture;
• la demolizione e rifacimento di pavimentazione; 
• la demolizione e rifacimento di impermeabilizzazioni; 
• la realizzazione di collegamenti metallici tra elementi prefabbricati; 
• i consolidamenti con opere in cemento armato realizzati in opera;
• i tinteggi e finiture interne. 

Analisi delle modalità di consolidamento dei plinti prefabbricati

L’adozione della metodologia BIM ha permesso un’efficace ed efficiente comunicazione sia con la committenza che con le imprese affidatarie. Grazie ad essa si è potuto ottenere una precisa stima dei costi e dei tempi di esecuzione, anche in relazione a diverse alternative progettuali valutate in fase di programmazione tecnica.

Anche la gestione della sicurezza è stata integrata nel processo. Sono stati oggetto di valutazione e modellazione tutte le opere provvisionali e le vie di accesso al cantiere. Grazie a ciò è stato possibile confrontarci in maniera efficace con il Responsabile del Servizio Prevenzione e Protezione della scuola, onde definire le modalità di gestione dei lavori durante il periodo scolastico.

Nel corso del 2017 sono stati eseguiti i lavori inerenti ai lotti n. 1 e 2. 

È attualmente in corso la direzione lavori del primo stralcio del lotto 3, vedi (clicca) foto sottostanti a 360° 

 

Tutte le direzioni lavori sono state gestite mediante Common Data Environment. Le imprese e la committenza possono così accedere, in qualunque momento, a tutti i dati derivanti dal modello.  

I sopralluoghi di cantiere vengono effettuati con tablet, e tutte le comunicazioni, i verbali, le fotografie di cantiere, sono direttamente fruibili e condivise nel CDE. 

Complessivamente le modalità di lavoro adottate hanno consentito, non solo una ottimizzazione della fase progettuale, ma anche una più esaustiva, completa e consapevole valutazione delle attività di cantiere da svolgere, in particolare rispetto alle esigenze di utilizzo dei locali didattici. 

Scheda progetto:

Committente: Comune di Bibbiano (RE)
Progetto: Miglioramento sismico e manutenzione straordinaria della scuola secondaria di primo grado “Dante Alighieri” di Bibbiano (RE).
importo lavori: circa 600'000 €, ripartiti in 4 lotti
progettazione strutturale: Ingeos Studio Associato – ing. Fontana Saverio
progettazione esecutiva: Ingeos Studio Associato – ing. Fontana Saverio
direzione lavori: Ingeos Studio Associato – ing. Fontana Saverio
software utilizzati: Allplan, STR VisionCPM