Le 6 tecnologie “game changer” per il settore delle costruzioni

Tecnologie innovative e rivoluzionarie per il settore AECO

Oggi, il settore delle costruzioni è immerso in un'era di innovazione tecnologica senza precedenti. Tecnologie all'avanguardia, di cui ancora non comprendiamo appieno le implicazioni e gli scopi, stanno trasformando radicalmente l'intero panorama costruttivo. Tuttavia, è chiaro che l'adozione di queste tecnologie potrebbe rappresentare un salto in avanti senza precedenti per questo settore, il più grande che abbia mai visto nella sua storia.

L'utilizzo di queste tecnologie innovative potrebbe avere un impatto positivo su molteplici fronti. In primo luogo, ciò potrebbe portare ad un significativo aumento della produttività. Le nuove tecnologie consentono processi più efficienti e veloci, riducendo i tempi in tutte le fasi della commessa e ottimizzando le risorse impiegate.

Inoltre, l'implementazione di tecnologie all'avanguardia potrebbe garantire un controllo più efficace per prevenire sprechi e ridurre i costi. Attraverso l'uso di sistemi di monitoraggio avanzati e analisi dei dati in tempo reale, è possibile identificare e correggere inefficienze in modo tempestivo, contribuendo a migliorare la gestione del progetto e a contenere i costi.

Ma le implicazioni positive non si fermano qui. L'adozione di tecnologie innovative crea le condizioni ideali per la realizzazione di edifici e infrastrutture più sostenibili e sicure. Dalle tecniche di costruzione eco-compatibili alla gestione informativa, queste tecnologie offrono soluzioni che favoriscono la sostenibilità ambientale e la sicurezza delle strutture.

In sintesi, l'integrazione di tecnologie innovative nel settore delle costruzioni offre un'enorme opportunità per trasformare radicalmente l'intero processo costruttivo. Se adeguatamente adottate e sfruttate, queste tecnologie hanno il potenziale per portare miglioramenti significativi in termini di produttività, efficienza, sostenibilità e sicurezza, aprendo la strada a un futuro costruttivo più avanzato e promettente.

Nel mondo in continua evoluzione del settore AECO (Architecture, Engineering, Construction and Operation), l'innovazione tecnologica è diventata una forza trainante fondamentale per la trasformazione e il progresso. Ogni anno, emergono nuove tecnologie rivoluzionarie che promettono di cambiare radicalmente il modo in cui progettiamo, costruiamo e gestiamo gli ambienti costruiti.

Nel corso di questo articolo, esploreremo le sei tecnologie più rivoluzionarie per il settore AECO

1. Intelligenza Artificiale (IA) e Internet of Things (IoT): queste tecnologie permettono la raccolta e l'analisi di dati in tempo reale per ottimizzare processi e decisioni.
2. Digitalizzazione dei prodotti per le costruzioni: utilizzo di tecnologie digitali per la progettazione, produzione e gestione dei materiali edili.
3. Tecnologie "Field": strumenti e dispositivi mobili che migliorano la comunicazione e l'efficienza sul campo durante la fase costruttiva.
4. Digital Twin: creazione di modelli digitali di edifici e infrastrutture per simulazioni e monitoraggi accurati.
5. Blockchain: tecnologia per la gestione sicura di transazioni e informazioni nel settore delle costruzioni.
6. Mixed e Augmented Reality: applicazioni per la visualizzazione e la progettazione immersiva di progetti edilizi.

Ognuna di queste tecnologie offre una portata innovativa senza precedenti, introducendo nuovi paradigmi e soluzioni per le sfide incontrate nel settore. Esamineremo da vicino come funzionano e quali vantaggi portano al processo di progettazione, costruzione e gestione delle strutture.

Attraverso questa analisi approfondita, speriamo di offrire una panoramica esauriente delle tecnologie all'avanguardia che stanno plasmando il futuro del settore AECO e ispirando nuove modalità di pensiero e di lavoro per professionisti e aziende operanti in questo campo dinamico e in continua evoluzione.

Intelligenza artificiale (IA) e Internet Of Things (IoT)

L'intelligenza artificiale (IA) e l'Internet of Things (IoT) stanno rivoluzionando il settore delle costruzioni in modo significativo, contribuendo sia alla sostenibilità degli edifici che alla sicurezza dei lavoratori. Ecco come:

Sostenibilità delle Costruzioni

• Monitoraggio e Ottimizzazione dei Consumi: Grazie all'IoT, è possibile installare sensori intelligenti nei sistemi energetici e nei dispositivi di controllo degli edifici, consentendo il monitoraggio in tempo reale dei consumi energetici, idrici e delle risorse. L'IA può analizzare i dati raccolti per identificare inefficienze e proporre soluzioni per ottimizzare l'uso delle risorse e ridurre gli sprechi.
• Selezione di Materiali Sostenibili: Utilizzando l'IA, è possibile analizzare una vasta gamma di dati sui materiali da costruzione per identificare opzioni più sostenibili e a basso impatto ambientale. L'IA può valutare le caratteristiche tecniche, l'efficienza energetica e l'impatto ambientale dei materiali per guidare le decisioni di progettazione e costruzione.
• Gestione dei Rifiuti: Attraverso l'IoT e l'IA, è possibile monitorare e gestire in modo più efficiente la produzione di rifiuti durante il processo di costruzione. Sensori IoT possono segnalare i livelli di riempimento dei contenitori di raccolta, mentre l'IA può analizzare i dati per identificare modelli di produzione di rifiuti e proporre strategie per ridurne la quantità e aumentarne il riciclo.

Sicurezza dei Lavoratori

• Monitoraggio delle Condizioni Ambientali: L'IoT consente il monitoraggio in tempo reale delle condizioni ambientali nei cantieri, come temperatura, umidità e livelli di inquinamento. Questi dati possono essere utilizzati dall'IA per identificare situazioni potenzialmente pericolose per la salute dei lavoratori e segnalare tempestivamente rischi di esposizione a sostanze nocive o condizioni ambientali estreme.
• Sistemi di Allarme e Notifiche: Utilizzando l'IoT e l'IA, è possibile implementare sistemi di allarme intelligenti che rilevano automaticamente situazioni di pericolo e inviano notifiche ai lavoratori e ai responsabili della sicurezza. Ad esempio, i sensori di movimento possono rilevare la presenza di persone in zone pericolose o inaccessibili e attivare allarmi per avvisare i lavoratori.
• Formazione e Addestramento: L'IA può essere utilizzata per sviluppare simulazioni virtuali e programmi di addestramento interattivi per i lavoratori, consentendo loro di praticare procedure di sicurezza in un ambiente virtuale prima di affrontarle sul campo. Ciò contribuisce a migliorare la consapevolezza e le competenze dei lavoratori sulla sicurezza sul lavoro.

In sintesi, l'integrazione dell'intelligenza artificiale e dell'Internet of Things nel settore delle costruzioni offre numerosi vantaggi per la sostenibilità degli edifici e la sicurezza dei lavoratori. Utilizzando queste tecnologie in modo strategico, è possibile migliorare l'efficienza operativa, ridurre l'impatto ambientale e proteggere la salute e la sicurezza dei lavoratori in cantiere.

Il controllo, il monitoraggio e la gestione della sicurezza sul cantiere possono essere facilitati utilizzando dispositivi IoT per la raccolta dei dati e modelli di intelligenza artificiale (AI) integrati in una piattaforma di analisi e automazione. Ad esempio, Koone Construction, una soluzione sviluppata da Binoocle e distribuita da Harpaceas in Italia, utilizza immagini per analizzare il contesto del cantiere e sviluppare strategie preventive di sicurezza tramite modelli AI che identificano i rischi legati alle diverse attività lavorative.

Come funziona la piattaforma Koone Construction

L'acquisizione dei dati avviene tramite smartcam HD, simili a processori integrati ad alte prestazioni, consentendo la programmazione da remoto. Questi processori elaborano modelli AI per riconoscere eventi tramite immagini. La connessione avviene tramite cavo POE o elettricità, con possibilità di utilizzare routers con schede SIM per la trasmissione dei dati IoT. I dispositivi possono essere spostati durante lo sviluppo del cantiere tramite strutture semoventi dedicate.

Attraverso l'IA, si possono creare modelli di Machine Learning e Deep Learning per analizzare attività ripetitive.

L'integrazione di computer vision, data science e Machine Learning consente di rilevare eventi, analizzare dati e automatizzare processi in modo intelligente. La soluzione identifica in tempo reale situazioni di pericolo, come la distanza uomo-macchina e l'accesso in zone pericolose, oltre a gestire azioni ripetitive in modo efficiente. 

Privacy e Archiviazione
La telecamera può archiviare immagini del cantiere per testimoniare lo sviluppo tramite immagini statiche o timelapse. In alternativa, può processare le immagini direttamente senza memorizzazione, rispettando le politiche di anonimato e privacy. Le immagini sono esclusivamente processate tramite GPU, diventando dati senza riferimenti personali. I dati vengono quindi inviati a Docker per essere elaborati su infrastruttura cloud AWS e resi disponibili agli utenti tramite la piattaforma dedicata.

Consultazione e Cruscotti di controllo
La piattaforma di consultazione, un SAS su licenza, offre strumenti di base semplici da interpretare e integrabili con dati provenienti da sensori e dispositivi IoT di terze parti. Consente l'accesso ai dati in forma aggregata o dettagliata per ogni cantiere o dispositivo, garantendo il massimo controllo senza la necessità di personale dedicato. La dashboard fornisce grafici per una facile interpretazione dei dati, consentendo agli operatori economici di prendere azioni correttive per migliorare sicurezza, sostenibilità e produttività durante la fase di lavoro.

Automazioni e Analisi predittive
La raccolta dei dati per le analisi predittive in sicurezza è un vantaggio significativo per la gestione e l'ottimizzazione dei cantieri futuri. L'integrazione dell'IA permette automazioni in tempo reale, generando allarmi o notifiche per intervenire prontamente in situazioni pericolose. Koone Construction è integrabile con altri sistemi e dispositivi, può operare su tecnologia blockchain per registrare transazioni e creare contratti intelligenti per certificare eventi reali. L'introduzione dell'IA nelle costruzioni migliora la sicurezza dei lavoratori, ottimizza il management attraverso analisi dati più approfondite e digitalizza processi complessi.

Digitalizzazione dei prodotti per le costruzioni

Il settore delle costruzioni europee sta affrontando un importante cambiamento di rotta con gli aggiornamenti normativi mirati ai materiali da costruzione, ponendo una forte enfasi sull'innovazione e la sostenibilità.

Il regolamento CPR (Construction Product Regulation), attualmente in fase di aggiornamento, ha introdotto linee guida specifiche per i materiali da costruzione, concentrandosi sull'ecosostenibilità e sull'innovazione all'interno dell'industria.

Tra le iniziative importanti vi è la divulgazione delle performance ambientali dei materiali, l'implementazione del passaporto digitale per i prodotti da costruzione e la standardizzazione dei dati comuni con l'intento di migliorare la trasparenza e incoraggiare la responsabilità ambientale lungo l'intera catena di approvvigionamento.

Dopo la direttiva EPBD (Energy Performance of Buildings Directive), denominata comunemente “Case Green”, con il CPR sui prodotti da costruzione, il Parlamento Europeo compie un significativo passo avanti verso la sostenibilità e l'innovazione nel settore edilizio.

Inoltre, il regolamento favorisce l'innovazione promuovendo la digitalizzazione nel settore delle costruzioni, semplificando l'accesso alle informazioni sui materiali da costruzione e incrementando l'efficienza complessiva del settore.

L'introduzione di un passaporto digitale per i prodotti da costruzione e la standardizzazione dei dati comuni a mezzo di schede digitali di prodotto, insieme alle norme sull'Acquisizione Pubblica Verde, contribuiranno a promuovere standard minimi di sostenibilità ambientale negli acquisti pubblici (procurement) e a favorire la scelta di prodotti a ridotto impatto ambientale.

Soluzione software per ottimizzare la gestione delle informazioni e dei dati

Prodotto dalla casa madre norvegese omonima, Cobuilder è un software progettato per ottimizzare la gestione delle informazioni e dei dati all'interno della Supply Chain, rispondendo alle indicazioni del nuovo CPR mediante l'implementazione di soluzioni per la gestione dei dati basati su standard internazionali.

Le competenze nella gestione dei dati dei prodotti sono il frutto di una ricerca approfondita su standard tecnici armonizzati e sistemi di classificazione europei e internazionali già utilizzati nel settore. L'obiettivo è offrire a tutti gli stakeholder una piattaforma che sfrutti dati di prodotto strutturati e conformi agli standard per soddisfare le loro specifiche esigenze.

Cobuilder rappresenta un modo intelligente per integrare sinergicamente i dati in tutte le fasi della costruzione ed è particolarmente adatto a committenti, architetti, ingegneri, produttori e fornitori.

Il software è composto da quattro piattaforme principali funzionali una all’altra:

• “Define” è la piattaforma che consente di creare, gestire e condividere dizionari di dati interconnessi contenenti modelli e proprietà di dati standardizzati. Utilizzando Define è possibile creare modelli di dati standardizzati per migliorare la condivisione delle informazioni e il processo decisionale sia all’interno della propria organizzazione che tra progetti e organizzazioni differenti. Ciò si ottiene applicando tutti gli standard BIM internazionali, sviluppati per soddisfare la necessità di una migliore qualità, governance e interoperabilità dei dati. La libreria di “Construction Object” (entità digitali per le costruzioni) e i relativi modelli di dati (Data Template) consentono di standardizzare le informazioni e di ottenere la digitalizzazione con un linguaggio digitale comune e machine-readable.

• Cobuilder “Supply” è dedicata agli attori della supply chain. Attraverso questa suite, i produttori possono acquisire facilmente i propri dati da diverse fonti e organizzarli in modo coerente utilizzando modelli di dati standardizzati (DT - Data Template). I Data Template di Cobuilder integrano i requisiti dei dati di prodotto provenienti dalla legislazione europea, dai regolamenti nazionali, dagli standard europei e nazionali, dagli standard ISO e dai requisiti ambientali di mercato come il rating system BREEAM.

• Cobuilder “Link” è la piattaforma di gestione dei requisiti informativi di commessa che si integra perfettamente con la metodologia BIM per migliorare la comunicazione tra le parti interessate, riducendo le decisioni sbagliate e le inefficienze nei progetti di costruzione. Utilizzando il Data Dictionary di Define, Cobuilder Link supporta i processi BIM collaborativi in tutte le fasi di progetto, rendendo la pianificazione, la consegna e in generale le operazioni più semplici per tutti i soggetti coinvolti. Link consente di creare, modificare e condividere i requisiti informativi con le parti interessate in un unico sistema comune. I requisiti informativi sono raggruppati per Oggetto, Milestone, Scopo e Attore in accordo al concetto di Livello di Fabbisogno Informativo (Level of Information Need). La piattaforma, inoltre, si integra perfettamente nei processi digitali arricchendo i modelli IFC dello stato di progetto ed esportando i requisiti del capitolato informativo nel formato interoperabile IDS (Information Delivery Specification) per le successive attività di validazione e controllo dei modelli.

• Cobuilder “Collaborate”, è rivolto alle imprese di costruzione e gestione, offre un insieme di strumenti software che facilitano lo scambio di dati di prodotto con la supply chain. Questa suite permette di impostare e comunicare con i propri fornitori i dati e documenti necessari. Cobuilder Collaborate è stato sviluppato per raccogliere informazioni sui prodotti "as-built" durante tutte le fasi del processo di costruzione. La soluzione consente di collaborare e scambiare facilmente dati e documentazione sui prodotti tra i partecipanti al progetto. È sufficiente creare un progetto digitale e invitare i fornitori. I prodotti e tutta la documentazione pertinente vengono automaticamente consegnati al progetto al momento dell'acquisto e verificati rispetto ai requisiti del progetto. Cobuilder Collaborate identifica le possibili deviazioni, in modo da poter richiedere facilmente i dati mancanti.

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