BIM e progettazione impiantistica: l'approccio integrato di Manens S.p.A. tra sostenibilità, interoperabilità e cantiere

Formazione, interoperabilità e gestione real-time: come Manens prepara i progettisti MEP del futuro

Andrea Fornasiero (Bulding Physics and Sustainabily Manager) e Matteo Carriero (BIM Coordinator) raccontano alla redazione di Ingenio come Manens S.p.A. utilizzi il BIM per gestire con precisione e coordinamento progetti complessi in ambito sanitario, universitario e infrastrutturale, integrando modellazione, sostenibilità e interoperabilità software. Leggi l'intervista.

Come Manens integra il BIM in progetti complessi pubblici e privati

State già utilizzando il BIM nelle attività di progettazione e direzione lavori? Se sì, con quale frequenza e in quali tipologie di progetti?

Manens adotta normalmente le metodologie BIM in tutte le attività di progettazione, sia per commesse pubbliche (nelle quali l’utilizzo è ormai obbligatorio) che in quelle private, tenuto conto anche della complessità correlata agli edifici tipicamente gestiti, tra cui università e aeroporti, ma anche centri commerciali, edifici direzionali e soprattutto strutture sanitarie.

Nella direzione lavori la modellazione in BIM assume un ruolo secondario, in quanto parte da progetti già sviluppati con tale strumento, ma diventa nuovamente fondamentale per dettagliare lo sviluppo costruttivo. Infine, gli strumenti BIM sono talvolta impiegati anche per le perizie.

In ogni caso è fondamentale, o lo sarà nel breve periodo, la capacità di gestire le tradizionali problematiche di cantiere in tempo reale, per velocizzare i processi produttivi, con particolare riferimento al possibile impiego di piattaforme di controllo e gestione del modello digitale quali punto di contatto tra cantiere e ufficio tecnico, in grado di permettere l’aggiornamento, o almeno la segnalazione in tempo reale, delle problematiche progettuali riscontrate in campo.

Secondo la vostra esperienza, quali sono i principali vantaggi derivanti dall’uso del BIM nella progettazione degli impianti termotecnici rispetto agli approcci tradizionali?

Il BIM supera le tradizionali problematiche di segregazione delle discipline correlate alla realizzazione degli edifici, con particolare riferimento al diverso livello di dettaglio, alla codifica degli elementi e alle interferenze tra i sistemi edilizi, strutturali e impiantistici.

In particolare, l’elevata complessità dei progetti ha richiesto una riorganizzazione delle metodologie di lavoro, portando a una maggiore uniformità nel linguaggio aziendale, nelle nomenclature e negli elementi tecnici e rappresentativi (come ingombri, spazi tecnici, installazioni e viste).

Questo ha reso più efficace la trasmissione delle informazioni, migliorato i processi organizzativi interni e aumentato la produttività, riducendo tempi morti e discussioni superflue, in linea con la crescente tendenza alla digitalizzazione delle opere.

Dall’integrazione alla necessità: il BIM come catalizzatore del coordinamento progettuale

Come il BIM aiuta concretamente a migliorare la collaborazione e il coordinamento tra i diversi professionisti coinvolti in un progetto (architetti, strutturisti e progettisti MEP)?

Il BIM senza dubbio obbliga le diverse discipline ad affrontare i progetti con un linguaggio comune e metodi condivisi, nella medesima direzione del concetto ritenuto cardine fino a qualche anno fa, ovvero l’integrazione che non è più una mera aspirazione, quanto piuttosto una necessità.

Va in ogni caso evidenziato che questo miglioramento della collaborazione richiede un elevato grado di conoscenza dello strumento BIM e una forte specializzazione dei Coordinator e degli Specialist, oltre che una continuità della presenza dei BIM Manager e una forte capacità di pianificare le tempistiche, evitando sovrapposizioni, soprattutto per le verifiche periodiche delle potenziali interferenze.

Provocatoriamente, si potrebbe anche affermare che il BIM non aiuta i professionisti. È infatti evidente che devono essere i professionisti, con una continua dedizione alla materia, a maturare l’esperienza necessaria per definire flussi informativi, strategie operative e processi congruenti agli obiettivi BIM prefissati in relazione alle necessità aziendali. Non è scontato riuscire in questo intento, sono necessari volontà, impegno, investimenti in termini di tempo e risorse, nonché capacità di rinnovarsi continuamente.

Quando avvengono modifiche architettoniche durante le varie fasi progettuali, quanto è complesso aggiornare e adattare i modelli BIM relativi alla parte impiantistica? Avete suggerimenti o strategie per semplificare e migliorare questo processo?

Il numero di elementi modellati che coinvolte i sistemi impiantistici è molto più elevato di quelli legati all’architettura e alla struttura; pertanto, le modifiche architettoniche e strutturali hanno tipicamente un forte impatto sugli impianti, che richiedono talvolta di essere completamente ripensati, non semplicemente adattati, con ovvie ripercussioni sulle tempistiche di lavorazione. Ad esempio, il solo spostamento di una parete interna o di una finestra richiede il ricalcolo delle potenze e il ridimensionamento dei terminali impiantistici e aeraulici e, talvolta, delle reti a servizio.

Ecco che, contestualmente a quanto visto al punto precedente, nel processo di progettazione è di fondamentale importanza fissare dei periodi di controllo e verifica interdisciplinare, ma è altrettanto importante comprendere che sono le tipologie di modifiche introdotte a definire le tempistiche e non viceversa.

IFC e interoperabilità: la chiave per il dialogo tra software nella progettazione integrata

Il trasferimento di dati tra diverse piattaforme software BIM può causare perdite di informazioni o problemi di compatibilità. Quali soluzioni o strategie adottate per affrontare e superare questa criticità?

Il segmento di mercato relativo agli edifici complessi in cui opera Manens adotta tipicamente i medesimi strumenti BIM, sia per il design authoring che per la condivisione dei dati. Va in ogni caso considerato che la modellazione impiantistica si rapporta con quella architettonica e strutturale principalmente attraverso le informazioni relative agli ingombri degli elementi edilizi, pertanto, nelle occasioni in cui sono stati impiegati strumenti diversi, è risultato possibile operare con successo sincronizzando i modelli architettonici e strutturali, tramite esportazione e importazione in formato aperto IFC.

L’unica specifica attenzione necessaria riguarda la corretta esportazione dei modelli per assicurare l’adeguata mappatura degli elementi per la successiva individuazione delle interferenze. Questo ha permesso di collaborare attivamente senza specifiche criticità relative alla compatibilità e di impiegare comunque le rispettive modalità di lavoro abituali, senza interferenze delle dinamiche tali da creare situazioni di scontro o di mancanza di consistenza.

Interferenze strutturali e impiantistiche? Il BIM fa la differenza, soprattutto nel fast-track

Uno dei punti di forza del BIM è la riduzione degli errori progettuali e delle interferenze tra impianti e struttura. Potreste raccontarci un esempio pratico in cui l’uso del BIM ha permesso di prevenire problemi significativi durante la fase di cantiere?

In generale il BIM consente di operare nell’eliminazione preventiva delle interferenze già nel posizionamento degli oggetti con maggiore integrazione tra architettura, strutture e impianti, e di conseguenza massimizzare gli spazi utili attraverso la programmazione preventiva dei passaggi verticali e orizzontali.

L’esempio più calzante di valore aggiunto del BIM nella risoluzione delle interferenze a nostro avviso riguarda la progettazione delle commesse fast-track, con consegna progressiva dei pacchetti di elaborati contestualmente alla fase di costruzione. Infatti, in tale fase l’appaltatore propone soluzioni alternative, non altrimenti ipotizzate in fase progettuale.

Per esempio, in un caso è stato proposto il cambio da strutture in calcestruzzo gettate in cantiere a strutture prefabbricate. Questo ha ovviamente richiesto di porre attenzione ai passaggi in corrispondenza delle travi orizzontali ed è risultato necessario rivedere le forometrie, realizzate in anticipo, senza creare problematiche specifiche in cantiere.

Workflow integrati per impianti: modellazione, normative e sostenibilità in sinergia

In altri ambiti della progettazione è sempre più sentita l’esigenza di creare “workflow virtuosi” che integrano modellazione, collaborazione, verifica normativa e, più recentemente, analisi della sostenibilità (LCA). Anche nel campo della progettazione impiantistica si percepisce questa esigenza? Se sì, come state affrontando o prevedete di affrontare questa evoluzione?

La progettazione impiantistica è fortemente legata alle caratteristiche del singolo locale, alle esigenze di fruizione, ai parametri normativi, e i risultati della progettazione devono poi concretizzarsi in indici di prestazione.

Nella progettazione tradizionale i dimensionamenti e le verifiche di adeguatezza normativa sono effettuati a partire da tabelle di spazi e tipologie funzionali, senza scendere nelle complessità della diversità degli spazi, pur se apparentemente sottili e riportando i dati su software diversi. La modellazione BIM, associata a workflow personalizzati, rende invece possibile effettuare i calcoli nel dettaglio per ogni ambiente, per rispondere ai requisiti del cliente finale e della legislazione vigente, attraverso l’interfacciamento diretto con diversi strumenti.

Attualmente non tutti i passaggi sono maturi, ma attraverso una attenta pianificazione e standardizzazione dei processi - che Manens sta progressivamente sviluppando mediante tavoli di confronto multidisciplinari interni ed esterni - riteniamo possibile ottimizzare e snellire efficacemente le attività progettuali per gli impianti termomeccanici ed elettrici, unificando le conoscenze specialistiche dei collaboratori per i singoli elementi che fanno parte della complessità degli edifici. L’implementazione degli aspetti della sostenibilità diventa in questo senso parte della crescita del know-how aziendale.

Librerie BIM per sistemi impiantistici: la sfida dell’interoperabilità e degli standard condivisi

Molte aziende produttrici stanno aggiornando le proprie librerie di sistemi impiantistici per il BIM. Quali suggerimenti potreste fornire ai produttori per migliorare queste librerie? Quali sono attualmente le principali criticità che riscontrate (ad esempio: mancanza di dettagli sufficienti nei modelli, limitata disponibilità di sistemi, librerie disponibili solo per alcuni software specifici)?

L’elemento base di un sistema impiantistico in Revit è la famiglia, caratterizzata da diversi aspetti, elementi 3D, elementi annotativi, informazioni, parametri (di tipo, di istanza, di progetto, condivisi, ...), codici identificativi univoci, nomi, modalità di rappresentazione. Tutti questi aspetti vanno implementati sulla base di un ragionamento strutturato che non può prescindere dalle modalità operative della progettazione, intesa come integrazione tra i sistemi.

In quest’ ottica, l’utilizzo di librerie generate dai singoli produttori, in assenza di standard e codificazioni comuni, non è praticabile, in quanto ogni oggetto diventerebbe elemento a sé stante, con proprie regole e livello di approfondimento e con un livello di impegno grafico e di risorse computazionali talvolta non sensato in relazione alle necessità di comprensione del progetto in cantiere e alla complessità degli edifici.

In questo senso Manens, dopo aver tentato l’utilizzo di librerie dei produttori, ha preferito intraprendere un percorso di creazione delle proprie librerie, in grado di essere coerenti per livello informativo e interfacciarsi con workflow di lavoro dedicati.

In un mondo ideale, i produttori dovrebbero concordare assieme ai progettisti degli standard aperti comuni, tali da permettere l’adozione di tutte le informazioni necessarie nelle differenti fasi di progetto, fino al costruttivo, rendendo quindi possibile interscambiare gli oggetti equivalenti dei diversi produttori e, in ultima analisi, uniformare il mercato dell’edilizia.

Dalla modellazione alla simulazione: il BIM come strumento per la gestione energetica consapevole

Il BIM consente di integrare efficacemente la progettazione impiantistica con l’analisi delle prestazioni energetiche dell’edificio. Quanto considerate importante questa integrazione per il futuro della progettazione sostenibile e della gestione energetica degli edifici?

La razionalizzazione dei consumi, nell’ottica delle attuali emergenze ambientali e dell’andamento incerto dei costi dell’energia in relazione alla situazione sociopolitica attuale e alle risorse disponibili in Italia, ha un ruolo centrale nella progettazione. Infatti, conoscere l’impatto di ogni misura di efficientamento sull’edificio permette di valutarne l’efficacia in termini di risparmio energetico, riduzione delle emissioni di CO₂ e investimenti futuri.

Questo aspetto diventa ancora più cruciale nelle scelte progettuali e costruttive quando si combinano più interventi, poiché i loro effetti sui consumi non si sommano in modo lineare. In questo senso gli strumenti previsionali di analisi maggiormente efficaci corrispondono a quelli che calcolano i fabbisogni in regime dinamico orario tenendo conto di tutti i fattori che li condizionano (microclima esterno, presenza di persone, carichi interni ed esterni, inerzia, …), in superamento a quelli individuati dalla legislazione vigente, che evidentemente hanno l’obiettivo di standardizzare i risultati quanto più possibile per confrontare le prestazioni degli edifici.

Ad oggi gli strumenti in regime dinamico non sono immediatamente compatibili con i principali software di modellazione BIM, nonostante limitati tentativi, e pertanto questo richiede un lavoro di ricostruzione e di aggiornamento tra BIM e codice di calcolo, che comporta un impiego intensivo di risorse poco compatibile con le esigenze temporali dello sviluppo progettuale.

Sarà quindi di importanza imprescindibile l’integrazione del calcolo dei consumi energetici direttamente all’interno dei software BIM, concretizzando nel futuro la possibilità di valutare immediatamente (o quasi) gli effetti delle scelte progettuali e costruttive con le modifiche apportate nei modelli.

BIM in ambito MEP: una rete di competenze per affrontare la complessità del progetto

Formazione specialistica: oggi il personale tecnico deve acquisire e mantenere aggiornate competenze sia in ambito MEP che nell’uso delle tecnologie BIM. Secondo voi, questo aspetto è ormai consolidato e operativo oppure rappresenta ancora una sfida che richiede tempo, risorse e ulteriori investimenti?

La formazione BIM è indispensabile, ma come per qualsiasi argomento va contestualizzata in ragione degli obiettivi che ogni collaboratore è tenuto a raggiungere. Per fare questo, soprattutto in ambito MEP, è necessario definire una struttura a rete in cui tutti contribuiscono a far crescere il know-how aziendale, che deve necessariamente essere radicata su figure chiave in grado di coordinarsi tra loro per trasferire il flusso di informazioni e gli standard.

La formazione in ambito BIM è una sfida continua volta all’aggiornamento delle tecnologie digitali, ma tesa nel contempo alla qualità del progetto, con tutti gli approfondimenti richiesti. Gli edifici, anche se apparentemente semplici, sono oggetti estremamente complessi soprattutto nell’ambito di un panorama tecnico e normativo costantemente in evoluzione e alla crescente conoscenza della scienza legata alla fisica dell’edificio, ancora troppo poco sviluppata.

La modellazione BIM è legata indissolubilmente a questa considerazione, e quindi in forte trasformazione, e quindi saranno necessari ancora molti investimenti in termini di risorse e investimenti economici, senza soluzione di continuità.

Si ringrazia la gentile collaborazione di Manens S.p.A.
 
Manens S.p.A. è una società multidisciplinare che offre servizi di ingegneria e architettura, con sede a Padova.

Con oltre 50 anni di esperienza nella progettazione MEP e nella gestione di progetti per il settore edilizio, i servizi spaziano dagli studi di fattibilità e progettazione in tutte le fasi, fino alla direzione lavori e alla gestione del progetto, con un'attenzione particolare alla sostenibilità e alle tematiche energetiche.