Un approccio sostenibile al BIM nel Facility Management

Valentini – Ruperto/ Marzo ‘15 approccio sostenibile al BIM - FMI Pag.1

UN APPROCCIO SOSTENIBILE AL BIM NEL FM. LE CONDIZIONI PER UN’APPLICABILITÀ DEL MODELLO BIM SUL PATRIMONIO ESISTENTE.

Abstract

Il BIM viene considerato la via per portare efficienza nel processo di progettazione e costruzione di un edificio, con impatto di conseguenza sulla gestione fino ad avere ripercussioni sul suo livello di sostenibilità. Da tempo si sostiene che il BIM debba trovare applicazione anche nel FM, ma le esperienze sull'esistente sono rimaste ferme a causa dei costi di conversione del set documentale dell'edificio senza d'altra parte trovarne il giusto riscontro economico.

Un approccio sostenibile al BIM parte dalla comprensione delle potenzialità presenti in un modello, e dall’utilizzo dei software BIM per lo svolgimento di operazioni sino a ieri svolte con strumenti CAD. La disponibilità del modello BIM permette al facility manager, oltre alla semplificazione delle attività di progettazione in caso di interventi di manutenzione straordinaria, di avere un supporto nelle strategie di ottimizzazione nell’uso degli spazi, di razionalizzazione dei costi dei servizi, oltre che negli aspetti energetici.

Questo secondo articolo su FMI affronta il tema dell’impatto del BIM a livello organizzativo per individuare le modalità di sfruttare le potenzialità di utilizzo della metodologia rispetto al contesto attuale.

BIM is considered the best way to make constructions and engineering processes and works more efficient, having consequently impact on the following phases of the building life cycle, and allowing a better management of all the sustainability aspects. Many ask for an application of BIM in facility management, and then on existing building, but all the experiences have been frustrated by the high conversion costs of the whole documentation without a proper ROI.

A sustainable approach to BIM in FM begins with the understanding of model capabilities, and with using BIM software instead of CAD in many daily operations. BIM model availability helps facility managers, over extraordinary works design simplification, to get support in space management strategies, facilities management cost reduction, and even energy saving.

This second article on FMI looks at BIM impact on organizations in order to exploit potentialities of using this methodology in the Italian context.

Ing. Stefano Valentinii

Arch. Francesco Rupertoii

L’applicazione del BIM in Italia

Il tema BIM è al centro dell’attenzione anche in Italia, dopo l’arrivo della Direttiva Appalti, e il dibattito è molto vivo soprattutto in ambito universitario dove c’è il compito istituzionale di scatenare l’innovazione. Questo secondo articolo

riprende il tema, affrontandolo da un punto di vista applicativo, riportando le esperienze ancora sperimentali che si stanno realizzando, e le criticità che si riscontrano all’interno delle organizzazioni nel momento in cui ci si confronta da un lato con un patrimonio esistente, che ha già una sua storia, e spesso una sua anagrafica tecnica, e dall’altro con un ufficio tecnico che ha difficoltà a cambiare radicalmente approccio.


Cos’e’ il BIM

Il Building Information Modeling rappresenta in primo luogo un cambiamento nell’approccio alla rappresentazione del sistema edificio-impianto, paragonabile a quello che all’epoca del tecnigrafo si è realizzato con l’introduzione del CAD. L’oggetto che viene prodotto al termine del processo di “Modeling” è appunto un “Model”, tanto che l’espressione BIM viene utilizzata sia per rappresentare la metodologia e il processo, sia l’output, ovvero, con una semplificazione estrema, il modello 3D (Building Information Model) che verrà assunto come base di sviluppo per l’intera vita del prodotto edilizio.

Le resistenze culturali dovute alla difficoltà nel prendere confidenza con i nuovi strumenti sono il più grande ostacolo da superare, e al tempo stesso il più comprensibile poiché nel settore del facility management la maggior parte dei tecnici ha esperienze consolidate nell’ambiente CAD mentre le Università formano architetti ed ingegneri che a volte hanno più confidenza con Revit che con AutoCAD.

Nel caso della progettazione ex novo di un edificio, si può dire oggi che la progettazione BIM dovrebbe essere quasi scontata, poiché consente la generazione di un unico set informativo coerente, ossia il modello, prodotto attraverso vari software (Autodesk Revit, Nemetschek Allplan, Bentley AECOsim, Graphisoft ArchiCAD, per citare le soluzioni più diffuse).

L’approccio BIM, basato sulla collaborazione delle risorse che lavorano per arricchire ed aggiornare lo stesso ambiente

in momenti successivi della vita del prodotto edilizio, senza dover mai rigenerare due volte la stessa informazione o lo stesso tipo di documento, aumenta in modo significativo la produttività in fase progettuale fino al 20%, nonché la qualità e l’accuratezza del risultato finale.

Come si vede in Figura 1, infatti, il processo edilizio viene visto nell’approccio BIM come un cerchio, in cui diversi attori, sfruttando le potenzialità del Cloud e dell’interoperabilità, fanno crescere il modello e le informazioni proprie dello stesso. Questo processo iterativo ha ancora più senso se si parla di ambiente del costruito, dove si affronta tutti i giorni la riqualificazione e la riprogettazione parziale degli edifici, arrivando di rado a una dismissione completa, ma piuttosto riadattando e ampliando parti esistenti.

Un modello BIM è in grado di gestire diverse dimensioni completamente integrate tra di loro, grazie anche al supporto fornito da altre soluzioni

Figura 1 – Il processo di condivisione del modello BIM

Figura 2 - Le 7 dimensioni del BIM


software che si interconnettono con il database principale.

Oltre agli elementi spaziali 2D e 3D, il BIM fornisce la capacità di simulazione che permette di valorizzare le dimensioni di costo (4D), tempo (5D) e sostenibilità (6D) in modo molto efficace.

Inoltre l’utilizzo dei dati generati attraverso il modello, permette di affrontare anche la settima dimensione (7D) ovvero il facility management, che come vedremo, può essere vista con un approccio del tutto diverso, una volta che all’interno dell’organizzazione si è creata la consapevolezza dei potenziali vantaggi che un modello BIM può portare nei processi tecnico-organizzativi.

L’Unione Europea ha spinto negli ultimi anni la comunità tecnica, e non solo, verso le logiche BIM, anche attraverso la Direttiva 2014/24/UE (EUPPD) nell’art.22 comma 4, anche se in quel caso il riferimento specifico è stato a “public work contracts and design works”. Dietro il linguaggio tecnico della Direttiva si nasconde in realtà l’opportunità di semplificare molti dei processi legati ai patrimoni immobiliari, siano essi di nuova costruzione o esistenti. Tuttavia, mentre il primo passaggio su un modo diverso di progettare è un risultato abbastanza semplice da assimilare, meno scontato appare l’utilizzo di una logica BIM su un prodotto edilizio esistente.

E’ nota l’adesione del Regno Unito al BIM, che entro il 2025 lo farà proprio come unica metodologia di progettazione. Molti Paesi stanno lavorando intensamente, e tra questi anche l’Italia, per arrivare ad avere le basi tecniche oltre che normative per poterlo

utilizzare nella maniera più diffusa possibile.

I Paesi che oggi hanno il livello più elevato di implementazione del BIM si ritrovano nel Nord Europa, Nord America, Oceania. L’Asia sta svolgendo un ruolo trainante, soprattutto nelle aree come Singapore dove si realizzano grandi investimenti.

Potenzialità e modalità applicative nel Facility management

La direttiva europea si è focalizzata sui processi di costruzione, eppure l’utilizzo del BIM nel facility

management può portare enormi vantaggi se si ha la capacità di cambiare prospettiva. Il processo tradizionale di generazione del set documentale per un’anagrafica tecnica, architettonica ed impiantistica, passa attraverso una restituzione in CAD, e quindi il popolamento su un sistema informativo, per consentire una gestione efficace del patrimonio. L’utilizzo di software BIM per la generazione dei file necessari alla costituzione dell’anagrafica tecnica, permette di raggiungere lo stesso risultato, con costi di restituzione analoghi e

producendo al tempo stesso un modello la cui utilità è prevalentemente a favore dei proprietari dell’edificio per le opportunità che crea, come si vedrà più avanti.

L’applicazione di un approccio BIM al mondo della gestione e manutenzione dei patrimoni immobiliari non può non partire da un’analisi delle reali esigenze. Il BIM presenta enormi possibilità a livello di dettaglio. La difficoltà maggiore nel gestire l’esistente è infatti l’individuazione di ciò che è utile e necessario per la modellazione e la gestione, per permettere appunto un approccio sostenibile al BIM nel facility management.

Attraverso un’ analisi preliminare è possibile definire le specifiche per effettuare un rilievo che conduca alla costruzione di un modello, dal quale estrapolare i file CAD richiesti oggi quasi in ogni capitolato di gara. Il vantaggio in questo caso si ottiene già in fase di restituzione, fase che può venire anche semplificata utilizzando il BIM rispetto al CAD. Viene inoltre semplificato il processo di riscontro tra i file CAD e il database degli oggetti da popolare sul software gestionale, che essendo generati da un solo file (il modello BIM), sono coerenti.

Figura 3 - Processo di costruzione e popolamento del set documentale di un edificio


La puntuale e dettagliata conoscenza di tutte le informazioni geometriche ed

alfanumeriche rappresenta il punto di forza di un modello che, grazie alla capacità di gestione integrata e completa degli asset e del loro utilizzo, consente di organizzare in modo più efficiente l’intero portafoglio tecnologico e di prendere decisioni puntuali su più livelli, con ripercussioni dirette sulla qualità dei servizi, in un processo definito “Asset Life Cycle Management”.

Questo modello, deriva direttamente dalle Linee di indirizzo del GSA sul BIM nel Facility management*. Queste, infatti, risolvono il problema legato all’uso del BIM nella gestione e manutenzione dei patrimoni immobiliari, definendo la localizzazione dei dati e la tipologia dei software che sono chiamati a gestirli. Si demanda perciò la gestione di tutti i dati relativi al patrimonio immobiliare ad una combinazione di sistemi informatici, affidando sostanzialmente a programmi di modellazione BIM la “fotografia” e la organizzazione di tutte le informazioni relative agli oggetti che lo costituiscono, e

* U.S. General Service Administration - GSA Building Information Modeling Guide Series: 08 – GSA BIM Guide for Facility Managem

ad un CMMS (Computer Maintenance Management System) la “gestione

dinamica” del bene, quindi i processi manutentivi associati ad esso†.

Il Building Information Model è anche il luogo dove le diverse figure interagiscono per arricchire il modello con le informazioni che si aggiungono nel tempo, sfruttando le potenzialità offerte dai nuovi strumenti collaborativi su Cloud.

Utilizzo di un modello BIM nel Facility management

Il ruolo del BIM nel facility

† Sulle BIM Guide oltre al CMMS vengono citati anche gli altri sistemi informatici necessari ad una gestione efficiente dell’edificio, quale ad esempio BMS

management è stato messo in discussione specialmente da chi gestisce la manutenzione e conosce la differenza tra teoria e realtà. In effetti, il BIM è in grado di apportare notevoli vantaggi nella gestione se si parte dal presupposto che deve essere facile poter accedere a tali vantaggi per il maggior numero possibile di persone. Perché ciò sia possibile è necessario disegnare uno scenario di utilizzo delle informazioni compatibile con la realtà delle aziende e degli enti pubblici italiani.

Ma cos’è, in concreto, un modello BIM?

Si tratta di un modello tridimensionale, contenuto in un unico file, in grado di gestire tutte le informazioni tipiche di un edificio e/o di un impianto. La differenza sostanziale tra un sistema CAD e un sistema BIM è che quest’ultimo lavora per oggetti (mentre il CAD usa polilinee e blocchetti), consentendo la gestione di famiglie e l’associazione di attributi di qualsiasi tipo, da cui deriva una notevole facilità nella generazione dei computi metrici e della ridefinizione

degli spazi.

Questa descrizione volutamente semplicistica di un modello BIM mira a mettere in evidenza le opportunità che si presentano ad un facility

Figura 5 - Viste di un modello BIM

Figura 4 – L’aggiornamento del modello BIM nella fase di gestione


manager che abbia a disposizione una rappresentazione in BIM dei propri immobili, invece di una anagrafica tecnica tradizionale.

Le esigenze nel facility management oggi sono sempre di due tipi: riduzione dei costi e, quando possibile, miglioramento della qualità dei servizi e del comfort ambientale. I costi sono classificabili in costi manutentivi, servizi di pulizia, igiene ambientale e altri servizi alle persone, costi energetici e utenze, costi di locazione (gli altri costi hanno impatto secondario nella maggior parte dei casi) e tutte le voci hanno come base di calcolo le superfici e le consistenze, su cui applicare i livelli di servizio richiesti.

Un modello BIM consente con estrema facilità diverse operazioni, alcune realizzabili con estrema fatica e a costi molto alti attraverso processi differenti, altre non realizzabili in modo diverso.

Alcuni esempi sono:

• il calcolo delle superfici oggetto del servizio, differenziate per destinazione d’uso, e di qualunque altro tipo di consistenza (ad esempio, le superfici vetrate da pulire, differenziate per livello di altezza);

• la gestione degli spazi, effettuando simulazioni dell’utilizzo ottimale delle superfici a disposizione e della compliance degli impianti, quantificando con semplicità i costi delle varianti impiantistiche, anche ipotizzando più scenari;

• la predisposizione di capitolati più accurati, con la possibilità di ottenere di conseguenza prezzi più bassi;

• la possibilità di simulare con facilità, diverse ipotesi progettuali, soprattutto in ambito di manutenzione straordinaria, e calcolarne di ognuna costi, tempi e relative criticità.

Inoltre, l’integrazione con sistemi di computo permette, grazie all’assegnazione delle categorie ad ogni elemento (area omogenea, tipo di pavimento, potenza installata per ventilconvettore, ad esempio), il calcolo dei costi dei servizi in fase di stesura dei capitolati, simulando diversi livelli di servizio per categorie differenti.

Come è stato messo in evidenza, il BIM è una strada già tracciata, e la sua presenza nella vita di chi ha a che fare con gli edifici, e ciò che ormai si definisce ambiente del costruito, è destinato ad aumentare inevitabilmente giorno per giorno, analogamente a quanto è già avvenuto con l’avvento del CAD. Prendere confidenza con le potenzialità offerte dal BIM permetterà di ottimizzare i processi legati al facility management, ciascuno in maniera diversa in funzione della tipicità della propria organizzazione.

Organizzazione dell’ufficio tecnico

In Italia si è scelto per il momento di non introdurre il BIM per via legislativa, come fatto in altri Paesi.

Questo, a nostro avviso, può rappresentare un vantaggio competitivo per le aziende e le organizzazioni che decideranno di “scegliere” il BIM, invece di essere costretti a farlo, e saranno quindi maggiormente spinti ad una reale comprensione del corretto modo di utilizzarlo.

In effetti, l’adozione della metodologia BIM non segue un percorso standard ma va adattata alla singola organizzazione per tenere conto delle peculiarità che ciascuna presenta, e dell’utilizzo che se ne deve fare. Questo risulta ancora più vero nel settore del facility management, dove ci si muove tra archivi di documenti esistenti sedimentati negli anni, o anche in situazioni dove questi non ci sono affatto, non potendo, per cui, prescindere dall’impatto, anche solo psicologico se non economico, che questo ha, e dall’utilizzo delle informazioni che verrà fatto.

Ad oggi gli sponsor più accesi del passaggio al BIM hanno disegnato percorsi comunque

Figura 6 - Gestione degli asset mediante software BIM


lunghi oltre dieci anni, per una piena implementazione in Paesi avanzati come l’UK, nonostante ci siano parti non piccole del pianeta, specie nel sud est asiatico, che già nel 2015 operano solo con questa metodologia.

Per cogliere da subito i vantaggi che il Building Information Modeling, soprattutto come metodologia e come approccio, è in grado di apportare, è necessario fare in modo che si utilizzino informazioni e processi generati con il BIM, senza essere costretti ad accantonare le tecnologie tradizionali. E’ sufficiente perciò che poche risorse siano formate sull’uso del BIM all’interno dell’ufficio per poter utilizzare il modello, e continuare ad arricchirlo delle informazioni che si potranno acquisire nel tempo (schemi impiantistici, idraulici e qualunque altra informazione afferente al sistema edificio – impianto).

Un modello BIM consente l’estrazione di piante e sezioni in dwg, degli abachi, e di qualunque altro documento afferente al modello, che viene ricalcolato ed aggiornato automaticamente in ogni sua

parte ad ogni singola variazione. Un ufficio tecnico può perciò avere il suo “repository” in BIM e continuare a gestire tutte le informazioni manutentive in un CMMS tradizionale, continuando ad utilizzare perciò gli stessi sistemi informatici usati fino ad oggi.

La persona formata sul BIM sarà quella incaricata di aggiornare il modello, estrarre i dati da fornire agli altri, formare ed affiancare progressivamente i colleghi per una diffusione dell’approccio BIM in azienda e gestire le progettazioni di manutenzioni straordinaria, mentre i manutentori potranno godere di informazioni sempre più precise continuando a sfruttare i sistemi già in uso, o comunque facilmente adottabili.

Al tempo stesso l’adozione della metodologia BIM consentirà una riduzione del rework all’interno dell’ufficio e in ambito manutentivo, poiché eliminerà le incoerenze nella produzione del set documentale e consentirà di associare molte informazioni a qualunque famiglia di oggetti in modo molto più agevole di qualsiasi sistema informatico.

Infine, essendo una tecnologia nata per permettere l’interoperabilità su Cloud, il BIM costituisce un passaggio fondamentale verso la totale dematerializzazione delle informazioni, che in questo caso nascono per essere condivise via internet (con le problematiche che qualche volta questo può comportare in Italia), utilizzando piattaforme desktop e mobile in modo integrato tra loro.

Una visione a breve termine

L’esigenza di innovare è una realtà concreta, e non solo uno slogan, il BIM nel FM può essere una risposta a questa esigenza già da subito. La compatibilità con i sistemi esistenti, se implementato in modo corretto, lo rendono lo strumento ideale per valorizzarne le potenzialità dal punto di vista della riduzione dei costi , della semplificazione organizzativa e dei processi, e dell’innalzamento del livello qualitativo del progetto tecnico e della documentazione tecnica in generale, problema quest’ultimo strutturale in Italia.


Case study: trasposizione in BIM di un’anagrafica tecnica esistente La Provincia di Treviso ha un’anagrafica tecnica realizzata già nel 2004 in modo strutturato, organizzata secondo la norma UNI8290, e come modello di supporto alle decisioni (DSS) per la gestione delle manutenzioni, è stato introdotto al momento della costituzione del primo rilievo, il modello dello stato medio, integrando la valutazione dello stato manutentivo con valutazioni sulla sicurezza e sul decoro.

Nell’ambito della collaborazione tra Novigos Engineering, la Provincia di Treviso, e la Facoltà di Architettura della Sapienza, è stato realizzato un progetto per sperimentare la sostenibilità del processo BIM nella gestione dei patrimoni immobiliari esistenti. E’ stato perciò individuato un istituto, il Liceo Classico M. Flaminio di Vittorio Veneto, del quale sono stati presi i dati rilevati durante il censimento originale e trasposti in BIM, senza ulteriori attività di sopralluogo.

Il processo di conversione è partito dall’analisi della storia manutentiva dell’edificio per individuare i parametri che fosse utile avere nel modello BIM ai fini della gestione. La costruzione di un modello partendo dalla progettazione mette infatti a disposizione informazioni diverse e spesso non rilevanti ai fini della gestione.

Sono state studiate più di 400 richieste di intervento afferenti all’edificio, riferite ad un arco temporale che va dal 2006 al 2014, considerando 3 principali criteri di classificazione:

• il sistema tecnologico, in applicazione della norma UNI 8290, semplificata sulla base delle specifiche definite dalla Provincia di Treviso;

• la tipologia di intervento, a seconda che sia consequenziale ad un

Figura 7 – Vista modello Liceo Classico Flaminio, Vittorio Veneto

Figura 8 - Fasi del processo di elaborazione


guasto, alla gestione tecnica o al miglioramento dell’elemento tecnico, dell’impianto o dell’intero edificio;

• il livello di priorità della richiesta, che sia alta, media o bassa.

Ci si è concentrati sulle attività a richiesta, in modo da poter individuare le aree dove si sono concentrati gli interventi dei manutentori, e sono presenti quindi le opportunità di efficientamento dei processi.

Le informazioni raccolte in fase di analisi delle richieste ha fornito inoltre i dati necessari alla creazione delle famiglie e delle librerie di oggetti da utilizzare per la creazione del modello specifico, e che sono disponibili per l’intero insieme omogeneo (in questo caso tutte le scuole della Provincia il cui censimento è stato realizzato secondo uno stesso standard, e la gestione negli anni ha seguito lo stesso processo).

Il passaggio successivo è stato quello di definire la procedura di esportazione dei i dati contenuti nel modello costruito con Autodesk Revit nei formati standard, per poterli rendere gestibili con gli strumenti a disposizione. Sono stati esportati i disegni in .dwg e gli abachi in formato excel contenenti le informazioni infografiche del modello, per poter essere nuovamente caricate in un sistema gestionale CMMS, secondo il processo di gestione delle informazioni già descritto.

Infine, è stato aggiornato il documento di specifica di rilievo dell’anagrafica del patrimonio edilizio, integrandolo con le informazioni necessarie per la costruzione di un’anagrafica tecnica utilizzando direttamente Revit al posto di AutoCAD. In questo modo si è potuto tenere conto anche degli elementi che hanno reale impatto sulla manutenzione e quelli che ne hanno di meno. Ad esempio, la completezza delle informazioni sugli elementi terminali si è rivelata importante, ai fini della riduzione degli spostamenti dei manutentori per la sistemazione definitiva del guasto, e anche per una gestione ottimale delle scorte.

Figura 9 - Distribuzione delle attività a richiesta in base al sistema tecnologico


Figura 10 - Vantaggi del BIM nel facility management

i Presidente Commissione Gestione e Manutenzione Patrimoni Immobiliari Ordine Ingegneri Roma ii Direttore Scientifico Master “B.I.M.” Università “La Sapienza” di Roma

VANTAGGI'DEL'BIM'NEL'FM'

I.  precarica)*o*disponibili*dai*produ2ori*

II.  crea)*ex*novo*

I.  Creazione*di*una*classificazione*del*sistema*tecnologico*in*base*alla*UNI*8290*

II.  Inserimento*a*sistema*dei*soli*elemen)*tecnologici*che*“realmente*servono”:*

•  Scel)*in*base*alla*frequenza*di*guasto*

•  Scel)*in*base*al*numero*di*richieste*d’intervento*ricevute*(storico)*

III.  Possibilità*di*aggiungere*con*facilità*altri*sistemi*e/o*informazioni*in*momen)*successivi*

1.'Costruzione'progressiva'del'modello'BIM'

2.'Possibilità'di'uElizzo'di'famiglie'differenE'di'oggeH'

TuO*gli*oggeO,*appartenen)*ad*una*specifica*famiglia*contengono*in*se*stessi*tu2e*le*proprie**

cara2eris)che*.*Ques)*sono*colloca)*e*non*disegna)*nel*modello.*

3.'Il'modello'si'compone'di'oggeH'parametrici'e'non'di'linee'e'polilinee'

Ogni*linea*di*sezione*tracciata*perme2e*la*visualizzazione*della*nuova*vista,*automa)camente*

4.'Piante,'sezioni'e'prospeH'del'disegno'si'“autogenerano”'

La*variazione*di*un’informazione*varia*l’intero*modello**

5.'Creazione'di'“abachi”:'elenchi'di'deRaglio'quali/quanEtaEvi'associaE'al'modello'3D'

I.  disegno*bidimensionale*in*dwg*

II.  abachi*su*file*excel*

III.  render*tridimensionale*

6.'Nasce'la'“nuova'fronEera”'dell’esportazione'

7.'Viste'bidimensionali,'tridimensionali'e'daE'fanno'tuH'riferimento'ad'un'unico'modello.'

Un approccio sostenibile al BIM nel Facility Management

Documents

Transcript of Un approccio sostenibile al BIM nel Facility Management