Imprese Edili per gentile concessione dell’editore anticipa ai lettori il capitolo 7 dell’opera che descrive i vantaggi offerti dal “Bim per Operation e Maintenance”.
(…) Utilizzando un approccio tradizionale sappiamo quanto sia difficile ottenere progetti omogenei, per la difficoltà di interpretare e comprendere correttamente disegni e piani di progetto da parte di tutte le figure coinvolte nel processo.
Questa situazione si presenta sia per le nuove costruzioni, sia per progetti di intervento su edifici esistenti. Nel caso di interventi su edifici esistenti, siano essi edifici storici o semplicemente edifici “datati”, risulta ancora più complesso, operando secondo il metodo “tradizionale” interpretare correttamente le aspettative progettuali.
Per ogni fase di lavoro, lungo tutta la filiera, la committenza dovrebbe essere sempre nella condizione di poter analizzare, valutare e gestire la qualità del progetto in funzione delle proprie necessità e specifiche esigenze. Attualmente, il metodo tradizionale di verifica e controllo è prettamente manuale.
Si agisce unicamente attraverso l’analisi dei disegni e delle immagini, al massimo attraverso i rendering, per valutare la qualità degli elaborati e l’attinenza degli stessi alle aspettative della committenza. Ogni volta che i requisiti cambiano diventa complesso valutare e assicurarsi che il progetto continui a rispecchiare le richieste e le necessità della committenza.
Attraverso la progettazione Bim committenti e progettisti collaborano in modo più efficace e proficuo, grazie a strumenti di analisi e controllo che facilitano la condivisione dei dati garantendo il rispetto delle specifiche.
Quando un progetto è sviluppato in Bim, la committenza è in grado di valutare in tempo reale diversi aspetti della progettazione e più alternative dello stesso progetto in base alle quali diventa più semplice operare delle scelte e prendere delle decisioni.
Si possono valutare in tempo reale gli impatti delle scelte in termini di costi dell’opera, tempi di realizzazione, impatto ambientale e altro ancora. Tutto questo porta a una forte sinergia fra committenza e progettisti che eleva la qualità dell’opera, garantisce rispetto dei tempi e dei costi.
Un modello Bim dell’opera può essere facilmente colorato nelle sue parti in funzione del soddisfacimento di determinati requisiti così da evidenziare, in fase di analisi e confronto, le parti su cui porre maggiore attenzione. In alcuni casi la codifica a colori può indicare ai progettisti o ai committenti se alcuni ambienti non rispondono ai requisiti esistenti. Si tratta quindi di un feedback visivo preziosissimo in fase di conceptual design e schematic design. In questo modo il committente può garantire il rispetto dei requisiti strutturali e l’efficienza operativa del programma.
Se ci si dovesse affidare alle statistiche ogni volta che si affronta un progetto e quindi un intervento edilizio, lo si dovrebbe fare con la consapevolezza che non verrà rispettato il budget previsto. In alcuni casi si è costretti a ridistribuire i costi, nei casi più gravi ad annullare il progetto.
Alle condizioni iniziali che in Italia sono già particolarmente sfavorevoli, a causa dei ribassi imposti dal mercato, si aggiungono i problemi dovuti alla congruenza e completezza dei dati di progetto. Problemi comuni a tutte le opere indipendentemente dalla tipologia di commessa o dall’importo dell’appalto.
Elaborati incompleti e inadeguati sono la principale causa, seguiti dalla mancata osservanza delle norme, fino alla totale assenza di parte di documentazione prevista da contratto.
Il problema si è sempre superato prevedendo a priori un extra budget che possa andare a coprire gli imprevisti, che, come abbiamo appena visto, di imprevisto non hanno proprio nulla. Se da un lato questa pratica ha consentito di realizzare quanto di esistente abbiamo intorno a noi, dall’altro ha comportato e continua a comportare un forte aumento dei costi stimabile fra il 5% e il 50% sui costi complessivi dell’opera.
Una soluzione ci sarebbe e consente di avere il controllo del processo tramite estrazione di quantità precise e aggiornate e simulazione del cantiere, risolvendo le criticità velocemente e con costi trascurabili in fase di progettazione. Criticità e problemi potrebbero essere risolti sfruttando due importanti possibilità messe a disposizione di progettisti e committenti dal modello Bim: il “code checking” e la “clash detection”.
Non sempre tutti gli interlocutori sono esperti del settore e la simulazione di un cantiere per un edificio complesso può essere molto utile per giustificare alla committenza le scelte o per dimostrare l’impossibilità oggettiva di rispondere a determinate richieste.
Il Bim offre la possibilità di eseguire un rapido confronto tra gli scenari, a tutto vantaggio del processo di revisione. Rendering “walkthrough” in tempo reale consentono di chiarire le intenzioni progettuali, ma il Bim e gli strumenti 4D semplificano e rendono più sostenibile economicamente la ricerca progettuale di tipo “cosa succede o cambia se…”.
Nel caso di edifici particolarmente grandi e complessi le simulazioni possono essere un altro valido supporto nel momento in cui si debbano prendere delle decisioni. Simulare il comportamento della folla in un edificio pubblico consente di dimensionare correttamente entrate e uscite, ma soprattutto di correggere eventuali errori progettuali, restringimenti, angoli, scale che in caso di panico potrebbero essere fatali per le persone in fuga o accalcate. Gli investimenti per studiare, produrre e popolare questi modelli Bim possono essere ampiamente ripagati dai vantaggi che apportano in tutti i campi di applicazione
Nel settore edilizio, norme e regolamenti non sono solo la prima questione da affrontare ma, a causa della loro complessità e difficoltà di interpretazione, costituiscono un forte dispendio di energie per la committenza.
La metodologia Bim, anche in questo caso, può essere un valido aiuto facilitando, grazie alla costante disponibilità delle informazioni sempre aggiornate, il coordinamento fra progetto e procedure di approvazione.
Il confronto costante fra le figure coinvolte nel processo e la committenza o una sua rappresentanza tecnica porta a intervenire in anticipo con input tecnici e revisioni del progetto che evitano discordanze ed errori normalmente riscontrati solo sul cantiere conforti oneri a carico di impresa costruttrice e committenza.
In modo particolare relativamente agli impianti, ma in assoluto applicabile a tutte le discipline e le fasi di progettazione e costruzione, un approccio collaborativo basato sulla costante analisi dei modelli e successiva revisione da parte di tutto il gruppo di lavoro, committenza, progettisti e costruttore, che il Bim rende possibile, comporta la soluzione di problemi o anche solo scelta di soluzioni differenti senza costi aggiuntivi per nessun attore.
Cambiamenti apportati dalla committenza e non recepiti dai progettisti, committenti non soddisfatti a causa del mancato raggiungimento dei requisiti di progetto pattuiti da parte dei progettisti, appaltatori che rivendicano inadeguatezza della documentazione del progetto, sono esempi di problemi che possono essere risolti a priori grazie all’impegno collaborativo di tutte le figure nella creazione e sviluppo del modello Bim, con l’assunzione di maggiori responsabilità da parte di tutti.
La simulazione energetica e l’impegno nella ricerca di migliori prestazioni energetiche degli edifici non sono possibili operando in modo “tradizionale”, ma richiedono un modello BIM dotato di tutte le informazioni relative sia all’edificio (superfici, volumi, materiali, stratificazioni di muri e solai, dettagli costruttivi, coefficienti termici dei materiali utilizzati ecc.), sia relativa al contesto geografico, località, posizione, orientamento, ombreggiamento, condizioni climatiche.
L’utilizzo del modello Bim in questo contesto permette di effettuare rapidamente una serie di simulazioni atte a valutare l’influenza di piccole variazioni sull’efficienza energetica dell’edificio.
Agendo sugli spessori degli isolanti, sul tipo di isolante, sulle dimensioni delle finestre, sul tipo di vetrocamera, è possibile valutarne in tempo reale l’effetto sull’edificio e trovare quindi ilgiusto compromesso fra prestazioni energetiche e costi di intervento. Analogamente si possono simulare illuminazione naturale e artificiale per studiare e valutare la migliore integrazione delle due componenti e trarre il massimo vantaggio da entrambe.
Tutti i dati inseriti e utilizzati nella fase di studio e progettazione degli interventi di restauro e recupero degli edifici storici possono e devono essere mantenuti, perché necessari per poter gestire con maggiore efficienza e minori costi l’edifico stesso, implementando un sistema di gestione e manutenzione secondo la metodologia Bim.
Le informazioni sono una risorsa in tutti i settori, compreso il nostro. Le informazioni generate e opportunamente “catalogate” e “archi- viate” nel Cde fase per fase, se e solo se aggiornate allo stato di fatto a fine cantiere tramite quella procedura che in gergo tecnico è definita “as built”, diventano fruibili per la committenza e di conseguenza per chi verrà da essa incaricato di manutenere l’opera.
Associando a ogni elemento dell’edificio una serie di valori, dal centro di costo alle ore di funzionamento, alle attività di revisione e controllo, agli interventi di manutenzione o sostituzione di sottocomponenti, sia il manutentore, sia la committenza possono tenere sotto controllo la situazione e avere sempre una valutazione della situazione rapida, precisa e aggiornata.
Uno studio del National Institute of Standards & Technology (Nist) dimostra come i maggiori costi richiesti per lo studio, la progettazione e la realizzazione di un sistema informativo interoperabile siano circa il 12% superiori rispetto ai costi di un sistema tradizionale, a fronte però di un ritorno sull’investimento superiore al 60% già nel primo anno e mezzo.
Il vantaggio economico è dato principalmente da minori tempi di raccolta delle informazioni, dalla possibilità di accedere ai dati in tempo reale, dalla grande mole di informazioni disponibili che consentono di prendere decisioni più ponderate e più velocemente.
La documentazione di progetto che normalmente i progettisti sono obbligati a fornire a fine lavoro consta di cartelle contenenti disegni, schemi e specifiche tecniche e, quando va bene, di archivi digitali contenenti migliaia di file dai nomi incomprensibili salvati senza nessuna logica o criterio particolare che ne possano agevolare future ricerche.
Tutto questo lascia facilmente intendere quanto sia vantaggioso per la committenza integrare la metodologia Bim nel Fm. Occorre sottolineare che, a garanzia della qualità dei dati nel tempo e affinché gli stessi possano continuare a essere utilizzati, si dovrà provvedere, a cura della committenza o dell’assegnatario della manutenzione, al loro costante aggiornamento.
I dati a supporto di ciascuna fase, durante tutto il ciclo di vita di un edificio, inseriti nella fase di restauro dell’opera con i livelli di dettaglio disponibili al momento, dovranno essere aggiornati a ogni intervento mantenendo il formato adeguato a essere condivisi con tutti i fruitori del sistema informativo.
L’adeguamento degli spazi alle nuove esigenze, così come gli interventi di manutenzione e aggiornamento di impianti e strutture, sono inevitabili durante la normale conduzione di un edificio; a questo deve necessariamente fare seguito un aggiornamento del sistema informativo, tale da garantire sempre l’allineamento tra il modello digitale e lo stato di fatto. Il modello Bim aggiornato consente al personale preposto alla conduzione dell’opera di accedere in tempo reale ai dati e prendere decisioni migliori in tempi più rapidi. Tutto questo riduce i costi di ricerca e quelli degli interventi fornendo maggiori dettagli ai progettisti; si ottengono così soluzioni più coerenti che richiederanno meno revisioni e correzioni.
I dati non saranno necessariamente sempre gli stessi in merito al livello di dettaglio, in funzione delle fasi potranno essere necessari livelli di dettaglio maggiori che, superata la fase specifica non saranno più necessari ma rimarranno nel sistema a disposizione per eventuali successivi interventi.
Tutta la documentazione storica raccolta in fase di studio, analisi e progettazione dell’intervento di restauro dell’opera, necessaria per conoscere le metodologie costruttive, come tipo e origine dei materiali utilizzati, sarà utile per il cantiere, ma con molta probabilità non verrà più utilizzata durante la fase di gestione dell’edificio, pur rimanendo disponibile immediatamente se dovesse rendersi necessario un successivo intervento. Così la documentazione sugli impianti sarà minima alla fine del cantiere, limitata alle geometrie degli impianti stessi e alle caratteristiche tecniche, ma crescerà costantemente durante la fase di gestione mantenendo traccia di tutti gli interventi di controllo, revisione e riparazione di ogni singola parte del sistema.
Il mantenimento dei dati è sicuramente un punto chiave del processo da cui dipende la durata del sistema. Smettere di aggiornare i dati equivale ad abbandonare il sistema perché, se basato su dati “vecchi”, non fornisce più risposte e analisi corrette e attendibili. Durante tutta la vita del sistema i dati sia geometrici, sia alfanumerici devono essere costantemente raccolti e inseriti nel database.
Raccolta e aggiornamento dei dati durate la fase di gestione di un sistema informativo di questo tipo sono attività che possono essere svolte con modalità e secondo procedure anche molto differenti fra loro. Sull’esperienza maturata in questi anni nella creazione, avviamento e gestione dei sistemi, sento di poter dire che c’è una relazione diretta fra automatizzazione e longevità del processo, fra coinvolgimento degli operatori e qualità dei dati raccolti.
Procedure farraginose di aggiornamento e scarsa automazione sono sempre la principale causa di invecchiamento dei dati con conseguente progressivo abbandono del sistema informativo. Lasciare troppa autonomia agli operatori designati alla raccolta dei dati porta inevitabilmente ad abbassare la qualità del dato per le inevitabili interpretazioni del caso specifico. Parallelamente una procedura di inserimento dei dati a basso livello di automazione rischia di consentire l’accumulo dei dati fino al momento in cui diventano troppi per essere inseriti e il sistema collassa.
Negli anni passati sono stati sviluppati procedure e linguaggi di codifica dei dati che avreb- bero dovuto facilitarne la gestione. Fra questi ricordiamo lo standard COBie sviluppato da buildingSmart che, oltre agli eventuali problemi legati all’affidabilità dell’operatore, non gestisce dati grafici obbligando quindi ad affiancare una ulteriore procedura per completare il processo di aggiornamento del sistema informativo.
Con l’avvento delle soluzioni cloud si assiste a una svolta epocale. I nuovi sistemi consentono agli operatori designati di operare da remoto su device collegati al database centrale ma dotati di interfaccia semplificata, a prova di libera interpretazione o errore, con i quali è possibile accedere ai dati archiviati nel sistema relativi a un eventuale locale, oggetto d’arredo, attrezzatura tecnica o impianto, aggiornare i campi riferiti all’operazione che si sta compiendo e caricare le informazioni nel sistema.
L’applicazione in modo automatico e trasparente all’operatore avrà creato un nuovo record riferito all’elemento oggetto dell’intervento indicando data, ora e nome dell’operazione, attività svolte ed eventuali note. Pochi secondi dopo l’intervento il sistema renderà disponibili a tutte le persone autorizzate tutti i dati relativi all’intervento nelle modalità predefinite e senza possibilità di errore di interpretazione o ritardo nel caricamento.
È provato che ci sia un vantaggio nel Fm abbinato alla metodologia Bim, anche se mancando i dati relativi alla gestione “tradizionale” risulta difficile quantificarlo con precisione in termini economici.
La possibilità di avere in tempo reale informazioni complete e precise consente di ottimizzare le attività evitando perdite di tempo nella ricerca degli stessi dati quando necessari.
Sono da annoverare fra i principali e più evidenti vantaggi: ottimizzazione dei consumi, grazie a impianti meglio gestiti, costantemente monitorati e sottoposti a interventi di manutenzione preventiva che evitano guasti improvvisi, danni e sprechi; l’ottimizzazione del processo di manutenzione con una più efficiente gestione delle parti e delle risorse dedicate; maggiore durata degli impianti dovuta a una manutenzione più accurate e tempestiva; conseguente riduzione dei costi di gestione dell’edificio a fronte di un miglior servizio offerto.
Operatori del settore hanno provato a fare i conti analizzando strutture di medie dimensioni in cui si sia proceduto a implementare un sistema integrato Bim/Fm. Considerando i costi iniziali per il sistema informativo, la raccolta e verifica dei dati e la formazione del personale e valutando la riduzione di tempo per ogni operazione condotta dal personale addetto alla gestione delle pratiche, facilitato nell’acceso ai dati, il maggior rendimento e una maggiore durata degli impianti favoriti dall’ottimizzazione di controlli e conduzione, complessivamente porta a un risparmio sui costi complessivi di gestione dal 3% al 4%. Pur considerando che il risultato possa essere variabile e influenzato da molti fattori, si tratta comunque di un’operazione a basso rischio, ma con ampio margine di beneficio.
La base di dati e geometrie integrati e coordinati riferiti agli edifici o infrastrutture caratteristici dei modelli Bim, opportunamente configurati e implementati, è di supporto al Fm e O&M sotto molti aspetti. Ogni sotto-ambito del settore ha specifiche esigenze che devono essere considerate durante la fase di studio e preparazione del sistema informativo: gestione delle strutture assistite da computer (Cafm), sistema di gestione integrato del posto di lavoro (Iwms), sistemi di gestione della manutenzione computerizzata (Cmms), pianificazione delle risorse aziendali (Erp), gestione delle risorse aziendali (Eam).
La sfida principale è standardizzare la qualità delle informazioni per poter fornire dati affidabili ai gestori degli immobili da utilizzare nelle quotidianità per la gestione del ciclo di vita e pianificazione del capitale.
La seconda sfida è quella di predisporre un sistema relativamente semplice da utilizzare, in quanto normalmente i gestori delle strutture e gli operatori del settore, a differenza dei professionisti Aec, non posseggono le basi tecniche necessarie a operare su sistemi complessi di editing di disegni e modelli as-built.
Il Bim deve essere visto non come un sostituto degli strumenti di gestione del patrimonio immobiliare, quanto piuttosto come uno strumento complementare, in grado di produrre innumerevoli vantaggi. Fornisce un database di informazioni codificate a supporto di analisi e interrogazioni del sistema da gestire. Fornisce una completa mappa di arredi, attrezzature e impianti catalogati e localizzabili con precisione nell’immobile. In caso di emergenza fornisce risposte immediate per pianificare attività e interventi, coadiuva nella gestione della sicurezza. Fornisce dati aggiornati e integrati per monitoraggio e analisi finanziarie.
Sulla esperienza delle attività in corso verranno progressivamente sviluppati standard e procedure di lavoro in grado di semplificare e velocizzare lo sviluppo di modelli Bim dell’esistente finalizzati alla gestione del patrimonio immobiliare, predisposti dei dati necessari a supportare tutte le procedure di Fm e O&M.
È allo studio il formato Nbims, National Building Information Model Standard che si prefigge l’obbiettivo di definire uno standard aperto a supporto dell’adozione e dell’utilizzo della tecnologia. Il formato Ifc consente già il dialogo fra soluzioni software differenti in merito ad architettura, strutture e impianti.
COBie, formato per organizzare i dati sviluppati nel corso di un progetto di costruzione e passarli agli operatori coinvolti nella gestione del ciclo di vita, è appena stato aggiornato alla seconda versione, COBie2.
Una ulteriore spinta allo sviluppo di soluzioni Bim per il Fm deriva dai progressi della tecnologia che mette a disposizione soluzioni cloud, in grado di operare senza limitazioni e in modo identico su tutti i dispositivi: workstation, desktop, portatili, tablet e smartphone.
La presenza di un collegamento Internet, diretto o tramite WiFi, consente di lavorare dall’ufficio ma anche sul sito, nelle corsie di un ospedale come nei locali tecnici, rendendo possibili attività come inventari, ispezioni, riparazioni, manutenzione e modifiche, senza limiti di tempo e luogo.
Velocemente e tramite procedure automatizzate è già possibile recuperare, raccogliere, aggiornare e condividere le informazioni per supportare ogni tipo di attività, indipendentemente da dove e quando le stesse vengano svolte.
L’integrazione fra sistemi informativi consente di coordinare le attività di gestione e manutenzione con le attività amministrative, condividere i rispettivi dati e accedere (meglio in sola lettura) ai dati delle altre Bu. Geometrie e schede tecniche, ordini lavoro e piani di riparazione sono recuperabili dal personale abilitato sempre anche tramite dispositivi mobili. Attraverso gli stessi device è possibile aggiornare i dati, aggiungere commenti, foto e molto altro ancora.
Il tracciamento rapido degli asset è enormemente facilitato dalla tecnologia Rfid. In caso di censimento, con una semplice chiamata l’operatore rileva tutti gli arredi presenti in una stanza e verifica in tempo reale la corrispondenza con i dati forniti dall’amministrazione e con il gemello digitale.
Di derivazione dal mondo manifatturiero che per primo ha sfruttato questa tecnologia, si registrano già i primi casi di utilizzo dei sensori per il monitoraggio di impianti, vie di accesso, sollecitazione delle strutture e molto altro. Il sensore invia le letture periodiche al sistema informativo che le analizza ed elabora secondo le specifiche definite caso per caso; il modello Bim offre agli operatori un accesso facilitato ai dati contestualizzandoli, mostrando sia una lettura dei dati rielaborati sia eventuali allarmi localizzati in caso di superamento dei limiti previsti.
di arch. Edoardo Accettulli, ing. Vittorio Mottola
