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NUOVA PIASTRA COMMERCIALE CONBIPEL BIM S.r.l. – Il BIM nella Prefabbricazione

By giugno 6, 2019 No Comments

NUOVA PIASTRA COMMERCIALE CONBIPEL BIM S.r.l. – Il BIM nella Prefabbricazione

Il progetto di demolizione e ricostruzione del fabbricato commerciale sito in Via D.'Annunzio in Pescara, Conbipel BIM S.r.l. prevederà la costruzione ex novo della nuova piastra commerciale a seguito di un'attenta fase di progettazione. L'edificio sviluppato su più livelli godrà di un'area esterna attrezzata a parcheggi, spazi interni spaziosi e ben soleggiati, un' architettura moderna e funzionale che faranno del nuovo polo commerciale un nuovo punto di riferimento della città di Pescara. L'impiego di metodologie volte al Building Information Modeling (BIM), ha reso possibile la realizzazione di un modello parametrico informatizzato, grazie al quale, è avvenuta la gestione dell'intera struttura prefabbricata in calcestruzzo secondo workflow ottimizzati mirati ad ottenere diversi vantaggi: dalla riduzione dei tempi di gestione delle varianti, al controllo degli elementi costruttivi e dell' intero processo progettuale.

La prefabbricazione da ieri a oggi

Con la nascita dell'industrializzazione, anche la costruzione edile inizia a preoccuparsi di migliorare i processi produttivi introducendo nuovi materiali e nuove procedure costruttive. Con il Palazzo di Cristallo per la Grande Esposizione del 1851, si iniziano a vedere quali vantaggi c'erano nell'impiegare nella costruzione elementi costruttivi realizzati in officina. Da allora fino ai giorni nostri si è assistito ad un continuo miglioramento delle costruzioni prefabbricate tanto da diventare una tecnica impiegata considerevolmente nella progettazione e nella realizzazione di grandi opere. La qualità di queste esecuzioni era inizialmente decisamente modesta, con la presenza di evidenti difetti a causa della mancanza di una seria sperimentazione. I problemi principali derivavano dai giunti tra elementi che dovevano garantire, una volta completata la costruzione, sia la tenuta sia la resistenza alle sollecitazioni e la durata nel tempo. Nel corso degli anni, la fabbricazione degli elementi costruttivi ha subito un repentino miglioramento, fino ad arrivare ai giorni nostri, dove è diventato fondamentale guardare l'ambito della prefabbricazione sulla base di un nuovo approccio che coinvolga l'intero processo edilizio: dalla produzione dei componenti strutturali, all' assemblaggio e al controllo degli stessi gestiti attraverso la moderna progettazione BIM integrata. Ad oggi, il processo di digitalizzazione dei componenti costruttivi, tramite specifici software che utilizzano tecnologie volte al BIM, ha portato alla realizzazione di modelli che integrano visualizzazione, simulazione e informazioni accostando metodi di progettazione e gestione della struttura il che va influire sia sulla competitività dell'azienda di riferimento, sia sull'ottimizzazione, quindi sulla qualità dell'intero processo progettuale e cantieristico, affrontando la maggioranza delle problematiche in una fase precedente a quella esecutiva.

La digitalizzazione degli elementi strutturali prefabbricati in c.a.p.

Con l'utilizzo di strumenti volti all'integrazione delle metodologie BIM, come Autodesk Revit, all'interno del flusso di lavoro progettuale, è stato possibile digitalizzare ogni singolo elemento costruttivo prefabbricato attraverso veri e propri modelli tridimensionali parametrici: l’oggetto tradotto in file aperto ed interscambiabile, sarà la rappresentazione digitale delle caratteristiche fisiche, tecniche e funzionali del prodotto reale con l’implementazione di tutti i parametri utili a definirlo, gestirlo ed aggiornarlo in tutte le sue componenti. L'introduzione delle librerie di elementi prefabbricati all'interno dei modello BIM per lo sviluppo del progetto della nuova piastra commerciale, ha consentito di velocizzare il processo di progettazione, facilitando e tracciando le modifiche, riducendo i tempi e i costi della conversione delle informazioni, della revisione del progetto e della validazione dei dati. Gli oggetti saranno sviluppati mediante la creazione di forme su parametri dimensionali e informativi, quindi riutilizzabili in qualsiasi progetto richieda l'utilizzo di elementi prefabbricati di qualsiasi complessità, consentendo l'applicazione di rapide varianti, la ricerca della forma ottimale tra migliaia di possibili variazioni e l' immediata messa in tavola.

Ogni singolo elemento costruttivo prefabbricato è stato tradotto in "file di famiglia" ed assemblati all'interno di un file Revit di progetto nel quale è stata gestita e controllata la progettazione esecutiva dell'intera opera, dalle strutture prefabbricate, all'architettura, dai dati informativi alla messa in tavola degli elaborati grafici. Tra i componenti di costruzione utilizzati sulla base delle tecniche costruttive proposte dall'azienda operante nel settore della prefabbricazione industriale, si è posta particolare attenzione alla parametricizzazione degli elementi progettuali al fine di renderli facilmente modificabili in forma e dimensioni, fino ad agevolare il posizionamento degli stessi nello spazio tridimensionale vincoladoli gli uni agli altri garantendo con una sola operazione, rapide modifiche sull'intera struttura. Sono stati quindi digitalizzati tutti gli elementi strutturali autoportanti: i pannelli alveolari utilizzati per la costruzione di orizzontamenti con sovraccarichi medio-alti ed elevata resistenza al fuoco, ed i tegoli, in copertura, impiegati per coprire ampie maglie strutturali con notevole flessibilità geometrica. Il sistema è stato quindi assemblato con travi a L (di appoggio per i pannelli di chiusura verticale) ed a T rovescio. I pilastri di sezione rettangolare creati con un unico blocco monolitico fino ad un’altezza di 28 m, sono caratterizzati da mensole per l'appoggio delle travi realizzate coerentemete alle esigenze strutturali sui lati del pilastro stesso.

La realizzazione di nodi delle strutture in c.a.p. è stata eseguita con il sistema antisismico “in umido”, grazie alla predisposizione di particolari scassi ed asole negli elementi prefabbricati, permettendo la successiva messa in opera degli elementi, di eseguire rapidamente il posizionamento delle armature integrative ed il getto di completamento, così da rendere il nodo da un punto di vista strutturale assimilabile al vincolo di incastro.

L’informatizzazione diretta dei modelli è avvenuta tramite le definizione di tutti i campi informativi richiesti da progetto direttamente all’interno del modello BIM e quindi imputabili nel software di modellazione con cui si gestisce il modello stesso. La gestione dei singoli dati di progetto è stata regolata grazie implementazione di sofisticati algoritmi che ne hanno ottimizzato modifiche e controllo ed automatizzato costose operazioni. Progettare spesso richiede di stabilire relazioni visive, sistemiche o geometriche tra le parti di un progetto; nell'elaborazione di un progetto, utilizzando algoritmi più o meno complessi, è stato possibile definire un serie di azioni passo dopo passo seguendo una logica base di input, elaborazione e output. La programmazione ci ha permesso quindi, di definire le istruzioni e le relazioni tra software, utilizzare ad esempio una data informazione del modello Revit direttamente computabile in Excel, nella trascrizione del dato.

Dal modello digitale agli elaborati di progetto

L'implementazione della metodologia BIM all'interno del flusso di lavoro, ha consentito di sviluppare modelli dinamici e modificabili in funzione dei parametri ad essi imposti, che hanno influito in maniera vantaggiosa sia sul loro contenuto informativo sia sulle proprietà geometriche variando coerentemente informazioni dimensionali e rappresentazione grafica dell’oggetto. Gli elaborati hanno cosi riportato una serie di rappresentazioni differenti della medesima informazione, eliminando la ridondanza informativa, facendo sì che il dato sia inserito una sola volta e poi riutilizzato tutte le volte che il processo lo renda necessario. Dalla restituzione digitale del progetto è stato possibile generare automaticamente viste bidimensionali delle carpenterie ottimizzate tramite quote e testi parametrici, per un'ottimale lettura del disegno e dell'impaginazione finale. La modifica di un elemento costruttivo comporterà l'aggiornamento automatico dello stesso in tutte le viste di progetto, dalle piante, ai prospetti, dalle tavole ai dati riducendo al massimo la possibilità di errori e velocizzando quindi l'intero processo di progettazione.

Interoperabilità: dallo scheletro prefabbricato in c.a.p alle strutture metalliche

Dal corpo prefabbricato in calcestruzzo gestito direttamente all'interno della piattaforma BIM Autodesk Revit, è stato possibile procedere alla progettazione del corpo esterno in acciaio tramite Tekla Structure, ed integrarlo, direttamente all'interno del file del fabbricato principale. All'interno di Tekla Structure si è gestito l'intero flusso di lavoro della struttura in acciaio e la sua ingegnerizzazione. E' stato quindi creato un modello 3D dettagliato con l'utilizzo di elementi strutturali idonei riducendo al minimo possibilità di errori. L'integrazione del BIM e del sistema informativo di gestione della fabbricazione ha permesso di fornire informazioni intelligenti e ben organizzate per l'intero flusso di lavoro, compresa la gestione della fabbricazione in tempo reale, dati, materiali, l'assemblaggio e la saldatura. A seguito di sofisticate operazioni di calcolo, è stato possibile confrontare schemi di progettazione alternativi e gestirne facilmente le modifiche. Grazie all'utilizzo di file di interscambio IFC opportunamente settati, è avvenuta l'integrazione della struttura in acciaio progettata in Tekla Structure all'interno di Revit, scambiando geometrie, dati e informazioni in maniera coerente e standardizzata.

Dalla struttura all'architettura

Sulla struttura prefabbricata restituita nel software BIM di lavoro, è stato possibile generare e controllare il modello architettonico nel vantaggio di ottimizzare le procedure di verifica e aggiornamento degli stessi. Pavimenti, rivestimenti, infissi, pacchetti e materiali sono stati periodicamente consolidati e verificati al fine di rispondere a esigenze dimensionali e progettuali, nel controllo totale di aree e volumi, delle altezze interne ed eventuali interferenze con la struttura prefabbricata, nel vantaggio generale dell'intera opera edilizia. Fissati i parametri prestazionali richiesti sono stati implementati tutti gli algoritmi necessari che hanno consentito, alle informazioni presenti nel modello, di seguire in modo parametrico le variazioni tecnologiche e progettuali ipotizzate rispetto al progetto di partenza. Tramite l’effettiva virtualizzazione dell’opera, il modello ha tenuto in considerazione non solo le conseguenze dirette dettate da, per esempio, un cambio di materiale, ma anche le ricadute indirette sulle componenti ad esso legate.

L'implementazione dei moderni software, garantirà l'apertura del nuovo polo commerciale in linea con tutti gli obiettivi prefissati e le tempistiche programmate, nel rigoroso rispetto dei budget assegnati. Si condurranno tutte le attività tecniche e logistiche che concorrono alla realizzazione del centro, dall’ inizio dei lavori fino alla sua inaugurazione. Grazie all'implementazione della metodologia BIM, quindi, alla maggiore flessibilità organizzativa e l'introduzione di processi automatizzati per il monitoraggio ed il controllo, si ottimizzerà l'interazione con i molteplici soggetti coinvolti: dai committenti ai progettisti, ai fornitori, favorendo innovazione e miglioramento dell' opera a favore della qualità generale dell'intero processo edilizio.