BIM per appaltatori e produttori - Unibg...informazioni richieste per la “personalizzazione di...

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BERGAMO

BIM per appaltatori eproduttori


BIM PER IMPRESE APPALTATRICI

Gli appaltatori devono insistere per essere coinvolti nei progetti di costruzione fin dalle prime fasi, o cercare committenti che richiedano da subito la loro partecipazione attiva.

Il livello di dettaglio delle informazioni presenti in un modello di edificio dipende da ciò per cui devono essere impiegate.Per una stima dei costi, il modello deve essere sufficientemente dettagliato.Per una programmazione dei lavori mediante CAD 4D, può essere accettabile anche un modello meno dettagliato, ma deve contenere anche le opere provvisionali (ponteggi, scavi) e la descrizione delle fasi costruttive.


BIM PER IMPRESE APPALTATRICI

Un importante vantaggio per l'impresa appaltatrice si ha se tutti i subappaltatori usano il modello dell'edificio per la propria porzione di lavoro. Questo consente un'accurata gestione delle interferenze prima che queste diventino dei problemi in cantiere.

Un appaltatore che intende avvalersi della metodologia BIM non deve dimenticare che la curva di apprendimento è abbastanza ripida: la transizione dai disegni a un modello digitale dell'edificio non è semplice.


Introduzione

Gli ambiti di applicazione del BIM per la generica impresa appaltatrice sono:- Analisi della cantierabilità e delle interferenze.- Computi metrici e stime dei costi.- Analisi della costruzione e programmazione.- Integrazione dei costi e dei tempi.- Produzione di componenti fuori dal cantiere.- Verifica, assistenza e monitoraggio delle attività di costruzione.- Collaudi e consegna dell'edificio.


Le informazioni che gli appaltatori vogliono dal BIM

Anche se i progettisti redigono parte del progetto con CAD 2D o 3D, gli appaltatori sono costretti ad inserire tutti i dati manualmente, poiché le informazioni vengono ancora trasmesse in formato cartaceo.

Passando al BIM, lo scambio delle informazioni può cambiare radicalmente, fornendo agli appaltatori:- Informazioni dettagliate sull'edificio.- Opere provvisionali.- Informazioni specifiche associate a ogni componente dell'edificio.- Analisi dei dati relativi a livelli prestazionali e requisiti di progetto.- Stato di progettazione e costruzione.


Le informazioni che gli appaltatori vogliono dal BIM

Nessuno strumento BIM riesce ancora a soddisfare tutti questi requisiti.Normalmente, un appaltatore ha bisogno di aggiungere delle informazioni a un modello digitale per eseguire computi, pianificazione e approvvigionamento.


Processi per sviluppare un BIM per gli appaltatori

Anche se i progettisti non hanno creato un modello dell'edificio, gli appaltatori hanno la necessità di crearne uno (o di modellare componenti aggiuntivi), in modo da supportare il coordinamento, la clash detection, il computo metrico estimativo, la programmazione lavori CAD 4D, l'approvvigionamento, ecc.

Fonte: C. Eastman et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors


Processi per sviluppare un BIM per gli appaltatori

Nel caso dei costruttori di edifici residenziali, il BIM può tornare utile perché è in grado di fornire un rapido riscontro su quantità e costi legati a qualunque modifica progettuale.Quando un cliente richiede una variazione al progetto, si può stimare in poco tempo il relativo costo, permettendo rapidamente di raggiungere un accordo con il costruttore.


Riduzione degli errori di progettazione grazie alla clash detection

Il rilevamento automatico dei conflitti consente di individuare gli errori di progettazione nel caso in cui:

- più oggetti occupino lo stesso spazio (hard clash);

- più oggetti siano troppo vicini (soft clash);

- alcuni componenti ostacolano la costruzione o il montaggio di altri componenti (logical clash).


Riduzione degli errori di progettazione grazie alla clash detection

Ogni piccolo cambiamento nel progetto necessita di una clash detection.



Computi metrici e stima dei costi

Vi sono differenti tipi di computi metrici estimativi, a seconda del livello di progettazione nel quale vengono redatti.Durante le fasi iniziali si può avere solo un computo metrico estimativo parametrico.

Man mano che aumentano le informazioni del progetto, bisogna considerare che il BIM può, ad esempio, contenere il volume di calcestruzzo, ma non la quantità di armatura d'acciaio presente, a meno che non si impieghino strumenti BIM specifici.


Analisi e pianificazione edilizia

La pianificazione e la programmazione edilizia comportano il mettere in successione spazio-temporale una serie di attività e di risorse in funzione di vincoli spaziali e di processo.Attualmente si impiega il Critical Path Method (CPM) per tale scopo.




Questi sistemi, però, non collegano del tutto le lavorazioni con la loro collocazione spaziale. Per ovviare a questi problemi, le tecnologie attuali sono:1. CAD 4D, in cui la programmazione è collegata al modello 3D.




2. Utilizzo di strumenti di analisi che integrano componenti BIM e informazioni sul metodo di costruzione per programmare adeguatamente la successione delle lavorazioni.

3. Approccio “pull driven”, rientrante nelle prassi della Lean Construction. I gruppi di lavoro assumono gli incarichi quando tutte le condizioni sono soddisfatte, rimandando i lavori fino all'ultimo momento possibile.


BIM PER SUBAPPALTATORI E PRODUTTORI

I costruttori, nel tempo, hanno iniziato a costruire sempre più componenti di un edificio fuori dal cantiere, per poi procedere all'assemblaggio in sito.Ne è derivato un sempre minor controllo, da parte dei progettisti, sulla progettazione nel suo insieme, in quanto le conoscenze specifiche si sono andate spostando verso gli stessi costruttori.

La comunicazione avviene tramite disegni tecnici e capitolati. I progettisti definiscono delle soluzioni, e i costruttori dettagliano il progetto tramite i “disegni costruttivi”, che vengono spediti ai progettisti per il coordinamento e l'approvazione, in un ciclo di comunicazione a due vie.


BIM PER SUBAPPALTATORI E PRODUTTORI

Tradizionalmente, i disegni cartacei e le specifiche preparati per i progettisti dai produttori costituiscono parte integrante dei contratti commerciali.Il BIM supporta tale processo collaborativo.

Inoltre, il BIM può garantire la gestione dell'enorme quantità di informazioni richieste per la “personalizzazione di massa” (nell'ambito della Lean Production), ovvero la capacità di fornire componenti edilizi prefabbricati e personalizzati a un prezzo che, precedentemente, era legato a produzioni in massa di elementi ripetitivi.


Modelli di produzione di componenti

I componenti edili possono essere classificati nei seguenti tre tipi:

1. Componenti made-to-stock (prodotti per il magazzino), ovvero componenti con dimensioni caratteristiche non modificabili, quali elementi di serie per impianti idrici, ecc.

2. Componenti made-to-order (prodotti su ordinazione), ovvero elementi a catalogo con la possibilità di variare le dimensioni del modello base, quali lastre predalles, finestre, ecc.

3. Componenti engineered-to-order (realizzati su ordinazione), ovvero elementi prefabbricati completamente personalizzabili, quali profili strutturali in acciaio, travi in c.a.p., ecc.


Benefici di un processo BIM per subappaltatori

Per i componenti engineered-to-order (realizzati su ordinazione), il processo si compone di tre parti principali:

1. Acquisizione del progetto (progettazione preliminare e presentazione dell'offerta).

2. Progettazione dettagliata (ingegnerizzazione e coordinamento).

3. Produzione (inclusa fornitura e installazione).



Tale processo prevede cicli che consentono alla proposta progettuale di essere formulata e rivista, anche ripetutamente, in modo da consentire il coordinamento del prodotto con altri sistemi costruttivi.Vi sono una serie di problemi all'interno di tale processo: è faticoso, a causa della mole di documenti da produrre e aggiornare; è probabile che imprecisioni e incongruenze vengano fuori solo al momento dell'installazione dei componenti in cantiere.Il BIM, naturalmente, consente di migliorare tale processo:- Rendendo possibili modifiche in corso d'opera anche in prossimità della fase di realizzazione dei componenti.- Rendendo le soluzioni prefabbricate attuabili anche in cantieri con tempi ristretti.- Velocizzando e automatizzando la produzione dei disegni costruttivi, anche del 50%.


Requisiti di un sistema BIM per i produttori

- Capacità di automatizzare a un livello elevato le attività di progettazione: supporto per gli oggetti parametrici e gestione delle relazioni tra gli oggetti a tutti i livelli, come ad esempio nel caso di un nodo strutturale in acciaio.




- Generare automaticamente schede di produzione per ciascun componente engineered-to-order: preparazione di disegni costruttivi, compilazione di istruzioni per macchine CNC, ecc.

- Interfaccia verso i sistemi di gestione delle informazioni: una comunicazione a due vie per l'approvvigionamento, il controllo della produzione, il trasporto e i sistemi contabili di informazione.

- Interoperabilità.

- Automazione delle attività di produzione.



- Visualizzazione delle informazioni: uso di tecniche CAD 4D e uso di interfacce per indirizzare la fornitura di elementi prefabbricati in cantiere con una gestione just in time.



Bisogni specifici delle maggiori categorie di produttori

1. Acciaio strutturale- Progettazione automatizzata e personalizzabile delle connessioni in acciaio.- Analisi strutturale integrata.- Istruzioni su tagli, saldature, forature direttamente a macchine a controllo numerico (CNC).

2. Calcestruzzo prefabbricato- Capacità di modellare gli elementi di un edificio con forme geometriche differenti da quelle riportate nei disegni esecutivi, a causa delle deformazioni legate a eventuale precompressione.



3. Calcestruzzo armato gettato in opera- Geometrie e nodi differenti rispetto a quelli delle strutture prefabbricate.- Capacità di modellare eventuali geometrie curve anche complesse.- Calcoli strutturali e relative disposizioni delle armature.- Schemi e dettagli delle casseforme (modulari o progettate su misura).



4. Facciate continue e finestrature- Sono chiusure verticali senza una funzione strutturale nei confronti dell'edificio, classificabili in:– Stick systems: realizzazione in cantiere mediante profili metallici connessi al telaio dell'edificio.– Unit systems: composti da elementi prefabbricati separati, connessi al telaio dell'edificio.– Composite systems: includono sistemi di unità e montanti, più una serie di elementi complementari. Il tutto deve essere correttamente coordinato con gli altri elementi dell'edificio.- Necessaria la capacità di modellarli, effettuare analisi varie (strutturali, termiche, acustiche, ecc.).



5. Impianti meccanici, elettrici e idraulici- Ogni tipologia di impianto ha delle peculiarità di cui il software deve tenere conto.- Importante la capacità di eseguire la soft clash detection, per lasciare un minimo di spazio tra un impianto e l'altro, in base a particolari esigenze (manutenzione, distanze minime tra sistemi diversi, ecc.).


BIBLIOGRAFIA

G.M. Di Giuda e V. Villa (a cura di), Il BIM. Guida completa al Building Information Modeling, Editore: Hoepli, Milano

BIM per appaltatori e produttori - Unibg...informazioni richieste per la “personalizzazione di...

Documents

Transcript of BIM per appaltatori e produttori - Unibg...informazioni richieste per la “personalizzazione di...