BIM e GIS: sintesi per una progettazione integrata

Come sappiamo, per avere una prospettiva la più completa possibile di un edificio o di un’infrastruttura è necessario integrare le capacità dei dati di posizionamento geo-spaziale con il processo di progettazione, utilizzando il BIM integrato con la tecnologia GIS: il GIS fornisce il contesto territoriale e geografico di ogni intervento di progettazione, costruzione, manutenzione; il BIM offre per ogni tipo di interrogazione geospaziale un'ingente quantità di informazioni su ogni aspetto dell'immobile o dell'infrastruttura.

Così facendo diventa possibile creare Digital Twins Geospaziali, modelli digitali che interagiscono tra loro a livello territoriale per connettere informazioni prodotte in real-time da tecnici, imprese di costruzione, manutentori.
Ma in cosa consiste l’integrazione BIM-GIS? E quali sono i vantaggi di questa integrazione?

Cos'è il BIM?

Il BIM è il pilastro della trasformazione digitale nell'industria dell'AEC (Architettura, Ingegneria e Costruzione). È un metodo olistico per la gestione delle informazioni relative a un'opera edile. Basato su un modello intelligente e supportato da una piattaforma cloud, integra dati strutturati multidisciplinari per creare una rappresentazione digitale dell'asset durante l'intero ciclo di vita, dalla fase di pianificazione e progettazione fino alla costruzione, realizzazione, manutenzione e dismissione.

Con il BIM, ogni elemento di un edificio è rappresentato digitalmente, consentendo una visualizzazione chiara e precisa di come tutti i componenti si integrano. Questo non solo facilita la progettazione e la costruzione, ma ottimizza anche l'efficienza operativa e la manutenzione a lungo termine; ed anche la collaborazione tra architetti, ingegneri, geometri, periti, costruttori, produttori e altri stakeholder del settore edilizio è enormemente facilitata dall’utilizzo di un singolo modello 3D per la pianificazione, progettazione e costruzione di un edificio.

ACCA è tra i principali player a livello mondiale in ambito BIM per il settore AEC, esperto n°1 in IFC openBIM® e azienda con il maggior numero di software certificati IFC da buildingSMART international al mondo.

Cos'è il GIS?

Un Geographic Information System rappresenta un sistema tecnologico che si occupa della creazione, gestione, analisi e mappatura di una vasta gamma di dati geografici. Integrando i dati relativi alla posizione geografica con informazioni descrittive di vario genere, il GIS permette di collegare questi dati direttamente a una rappresentazione cartografica. Tale integrazione costituisce la base per la mappatura e l'analisi utilizzate in diversi ambiti, dalla ricerca scientifica fino ad abbracciare praticamente ogni settore applicativo.

Il GIS agevola la comprensione dei modelli, delle relazioni e del contesto geografico sottostante, apportando benefici quali una migliorata comunicazione, efficienza e decision-making, oltre a favorire una gestione ottimizzata dei dati geografici e dei processi decisionali.
Esri è il leader mondiale nel settore dei software per sistemi di informazione geografici (GIS), location intelligence e mappatura.

Integrazione BIM - GIS

L’integrazione tra GIS e BIM è un processo che genera un workflow in grado di scambiare i dati da un sistema all'altro senza perdita di informazioni.

L’ottimizzazione del flusso di informazioni tra BIM e dati geografici è fondamentale per collegare GIS e BIM. Il settore AEC in tutto il mondo si sta rapidamente spostando verso un percorso in cui progettazione e dati geografici sono integrati in modo trasparente.

L'integrazione di queste tecnologie può portare a una rivoluzione, ma ci sono diversi problemi:

• l'integrazione di grandi quantità di modelli BIM e altri formati digitali come pointclouds, foto 360, sensori IOT;
• l'integrazione di formati openBIM / IFC, IDS, BCF;
• la connessione dinamica in tempo reale con i processi BIM che in un CDE (Common Data Environment) possono modificare i dati dei progetti, dell'esecuzione e della manutenzione degli impianti.
• la fluidità delle informazioni per un'esperienza lavorativa ottimale.
• l'integrazione dei modelli openBIM con dati GIS per ottenere interrogazioni spaziali veramente utili.

Queste difficoltà sono superate grazie alla sinergia ACCA-Esri che ha dato vita ai Digital Twins Geospaziali di usBIM.geotwin.

Utilizzando la tecnologia GIS, si crea una replica accurata dell'ambiente fisico, comprendente edifici, strade, e ponti. Attraverso la combinazione di dati geospaziali GIS e tecnologia BIM, i Digital Twin Geospaziali offrono una visione completa dello stato attuale del progetto; potenti strumenti di simulazione per prevedere potenziali problemi e adottare misure correttive adeguate; decisioni informate sugli investimenti e lo sviluppo delle infrastrutture.

I Digital Twin Geospaziali sono utili in quanto forniscono informazioni pronte all'uso per la progettazione, costruzione e manutenzione di opere. Solo a titolo di esempio, attraverso le informazioni GIS è possibile:

• calcolare la quantità di acque meteoriche da raccogliere per progettare sistemi di irrigazione adeguati;
• orientare la scelta di posizione e materiali di costruzione in zone a rischio di alluvione;
• individuare situazioni pericolose sul territorio e monitorare le infrastrutture.

Attraverso i Digital Twin, progettisti e proprietari hanno accesso istantaneo a rappresentazioni digitali di oggetti e sistemi fisici, aggiornabili e monitorabili in tempo reale.

Vantaggi del BIM integrato con il GIS

L'integrazione del Building Information Modeling (BIM) e dei sistemi informativi geografici (GIS) offre notevoli vantaggi al settore dell'architettura, dell'ingegneria e delle costruzioni (AEC):

• Visualizzazione dei dati migliorata: il BIM fornisce modelli 3D dettagliati degli edifici e dei loro elementi, mentre il GIS offre dati geospaziali. L’integrazione di questi due dati di sistema per una visione completa dei progetti aiuta le parti interessate a comprendere meglio il loro contesto;
  
• Processo decisionale più consapevole: durante tutto il ciclo di vita dei progetti, le parti coinvolte possono sfruttare le informazioni digitali che riguardano l'ambiente naturale e costruito, consentendo a tutti i soggetti coinvolti in un progetto di prendere in considerazione alternative, analizzare l'impatto prodotto e decidere in modo più consapevole;
  
• Selezione accurata del sito: i dati GIS possono fornire informazioni critiche sull'idoneità di un sito per la costruzione o lo sviluppo. L'integrazione dei dati GIS con il BIM aiuta a identificare potenziali sfide e opportunità, riducendo i rischi del progetto;
  
• Progettazione e costruzione semplificate: l'integrazione BIM GIS migliora il processo di progettazione considerando la geografia del mondo reale. Consente ad architetti e ingegneri di progettare strutture che si inseriscono perfettamente nell'ambiente circostante;
• Sostenibilità e impatto ambientale: l'integrazione consente una migliore valutazione dell'impatto ambientale del progetto. Ciò è fondamentale per lo sviluppo urbano sostenibile e il rispetto delle normative ambientali;
  
• Gestione delle risorse: l'integrazione BIM GIS aiuta la gestione efficiente delle risorse per gestori e proprietari di strutture. Consente il monitoraggio in tempo reale della posizione e delle condizioni delle risorse, ottimizzando la manutenzione e riducendo i costi;
  
• Pianificazione e gestione delle infrastrutture: nei progetti infrastrutturali come trasporti e servizi pubblici, l'integrazione aiuta nella pianificazione dei percorsi, nella gestione delle risorse e nella pianificazione della manutenzione;
  
• Collaborazione: l'integrazione BIM GIS favorisce la collaborazione tra team di progetto multidisciplinari. Un approccio interdisciplinare che garantisce che i progetti vengano eseguiti in modo più accurato ed efficiente;
  
• Analisi: i dati combinati di BIM e GIS consentono ai professionisti AEC di eseguire analisi avanzate e processi di modellazione. Ciò aiuta a prevedere la manutenzione, a ottimizzare l’allocazione delle risorse e a migliorare le strategie di sviluppo urbano;
  
• Risparmio sui costi: l'integrazione BIM-GIS può portare a significativi risparmi sui costi durante il ciclo di vita di un progetto garantendo progettazioni di edifici ottimizzate senza errori e un migliore coordinamento del progetto;
  
• Conformità normativa: l'integrazione aiuta le imprese di costruzione ad aderire più facilmente alle normative e agli standard locali utilizzando i dati integrati BIM GIS per dimostrare la conformità durante l'intero progetto;
  
• Preparazione e risposta ai disastri ambientali: i dati GIS sono vitali per valutare i rischi legati alle catastrofi naturali. Se integrato con il BIM, può aiutare a sviluppare infrastrutture più resilienti e a migliorare le strategie di risposta alle catastrofi.

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Nei prossimi paragrafi si parlerà delle applicazioni dell'integrazione di GIS e BIM.