Modellare un'infrastruttura: BIM e OpenVR, limiti attuali e studio dello standard IFX attraverso un caso reale

BIM e OpenVR: limiti attuali in campo BIM-VR e studio dello standard IFX

Di seguito la prima di tre parti della tesi di Master in BIM Management di Federico Palumbo, intitolata “BIM e OpenVR: studio di una strategia per integrare le funzionalità della VR nei processi BIM”.

L’implementazione del BIM ha trasformato il settore AEC, parallelamente la VR, pur evolvendo in vari settori e determinati mercati, oggi nel BIM resta confinata a meri scopi estetici senza incidere sui processi.

Nella mia tesi di Master in BIM Management propongo una strategia per l’integrazione della VR nei livelli di coordinamento BIM, rendendola uno strumento collaborativo e interattivo per le attività di model checking.

Mediante un caso studio reale inerente la modellazione di un’infrastruttura sviluppata da me e dal BIM Team dell’azienda di ingegneria per cui lavoro, ricerco e analizzo le principali limitazioni tecniche ed economiche attuali dell’utilizzo della VR nel BIM, definendo l’ipotesi di sviluppo di un nuovo standard interoperabile aperto: IFX.

Quest’ultimo, integrando le funzionalità VR in modo nativo al suo interno, sarà in grado di colmare le attuali criticità, configurando e schiudendo al mondo BIM il nuovo concetto di OpenVR.

POTREBBE INTERESSARE ANCHE: Progettazione e modellazione BIM di dettagli in acciaio su strutture miste. Il caso del ponte sul fiume Fella

Modellare un’infrastruttura in BIM. Sviluppo di un caso studio reale

La visione che c’è dietro la mia tesi di Master in BIM Management è quella di superare la concezione attuale della VR come semplice strumento di presentazione cinematografica, proponendo invece una strategia sistematica per la sua integrazione nei processi BIM in modo funzionale e interattivo.

La ricerca prende avvio dall'analisi di un caso studio reale, sviluppato nel corso del 2024 all'interno dell'azienda di ingegneria presso cui ho lavorato. Spinto dalla passione per il settore, ho autonomamente riflettuto sulle possibili ipotesi per incrementare il livello di interattività nei processi BIM, a mio avviso eccessivamente statici. Da qui ho poi tentato quindi di applicare le funzionalità VR ai modelli interoperabili IFC previa importazione di quest’ultimi nei relativi software di visualizzazione VR. Tuttavia, questo processo ha evidenziato numerose limitazioni tecniche e operative, che ho analizzato in modo approfondito al fine di individuare le principali criticità nell’attuale integrazione tra BIM e VR.

L’individuazione di questi limiti ha portato alla formulazione della proposta di un nuovo standard evoluto dell’IFC, denominato IFX, concepito per integrare nativamente la VR nei flussi di lavoro BIM, superando le problematiche attuali riscontrate e migliorando l’interoperabilità.

Infine, verrà condotta un’analisi sull’impatto economico dell’OpenVR per le piccole e medie imprese, evidenziando il potenziale risparmio derivante dall’adozione dell’IFX. In particolare, verrà stimato il beneficio economico legato all’eliminazione della necessità di acquistare licenze proprietarie per i software VR attualmente indispensabili per la visualizzazione dei modelli BIM.

Attraverso questa struttura, la tesi fornisce un’analisi completa e dettagliata della proposta IFX, dimostrando la necessità di uno standard aperto che renda la VR un elemento integrante e strategico nei processi BIM.

Il caso studio preso in esame verte la modellazione di un viadotto che scavalchi il fiume Naviglio nel comune di Goito, in provincia di Mantova. Si tratta di un'infrastruttura chiave all’interno di un progetto molto più ampio che prevede la realizzazione ex novo di più viadotti e ponti per il collegamento tra le aree centrali e periferiche del territorio comunale. L’obiettivo è migliorare la viabilità locale e intercomunale limitando o tempi di percorrenza.

L’intera commessa è stata bandita dalla Regione Lombardia, stazione appaltante di riferimento per l’intero progetto e, sotto forma di R.T.I. (raggruppamento temporaneo d’impresa), vi sono le imprese esecutrici, caratterizzate orizzontalmente da un’impresa mandataria (quella per cui ho collaborato alla realizzazione di questa attività) e le relative mandanti.

Leggere e analizzare il PGI

Il primo step per una modellazione BIM efficace

Per comprendere in modo approfondito le istruzioni relative alla modellazione di una grande opera, il primo passo è sempre una lettura dettagliata del PGI (Piano di Gestione dell'Informazione) e dei relativi allegati. Dato che la commessa in questione coinvolge diverse realtà progettuali e team multidisciplinari, il PGI ha svolto un ruolo cruciale nel definire la struttura dell'ACDat, progettata per garantire un accesso coerente e sicuro alle informazioni a tutti i membri dei team.

L'ACDat è stato organizzato in diverse fasi operative, ciascuna delle quali riflette uno stato specifico dei dati del progetto, come la progettazione iniziale, la revisione e la pubblicazione finale. Questa suddivisione consente una gestione efficace del flusso di lavoro, assicurando che i dati siano sempre aggiornati e accessibili ai membri del team in modo controllato, riducendo al minimo il rischio di errori o incoerenze.

Durante la lettura e l’analisi del PGI, è fondamentale comprendere il sistema di coordinate condivise adottato: in questo caso studio il Codice EPSG 6707 (fuso 32), associato alla Rete Dinamica Nazionale (RDN). Nella gestione di progetti BIM, l'uso di un sistema di coordinate comune è essenziale per garantire che tutti i file generati da diverse discipline e software siano integrabili senza discrepanze nelle posizioni geografiche. Assicurarsi che vi sia un sistema di coordinate comune a cui si fa riferimento per tutto il progetto fa sì che tutti i modelli possano essere georeferenziati e che i successivi processi di modellazione possano risultare geograficamente ottimizzati.

Per poter iniziare a modellare, è altresì fondamentale visionare attentamente l’albero delle WBS (Work Breakdown Structure) attribuite alla commessa e analizzarne la struttura. Durante tutto il processo di modellazione di questo caso studio, ho fatto costante riferimento alle codifiche della WBS, assicurandomi che ogni elemento fosse informatizzato in modo efficiente ed esponendo eventuali dubbi o perplessità al BIM coordinator.

Questo meticoloso approccio permette di valutare anche la concreta coerenza della WBS inserita ai singoli elementi con le effettive funzioni delle diverse parti nel progetto. L’aggiornamento continuo delle WBS man mano che le diverse discipline coinvolte avanzavano nel loro lavoro, come spesso accade, ha rappresentato un potenziale rischio di perdita di coerenza tra i modelli dei team. In un contesto così multidisciplinare, infatti, ogni team ha dovuto adattare la propria sezione del modello ai requisiti specifici della WBS aggiornata, il ché ha fatto sì che vi foste un costante coordinamento e riallineamento tra i vari settori. Questo continuo adeguamento informativo dei modelli ha richiesto un impegno ed una collaborazione non da poco da parte dei team: skill che hanno potenziato la coesione interna ed il lavoro di squadra.

Avendo acquisito tutti gli strumenti necessari per avviare il processo di modellazione, ho verificato il livello di dettaglio (LOD) richiesto per questa fase di progetto, assicurandomi di operare in conformità con le indicazioni della norma UNI 11337-4:2017. In questo caso, essendo in fase definitiva, il livello formale di dettaglio richiesto è il LOD C.

Va tenuto conto però che, soprattutto per la modellazione di grandi opere, l’uso di semplici LOD spesso non fornisce una chiarezza sufficiente sulle informazioni specifiche richieste ai fini della modellazione geometrica e informativa. Per affrontare questa limitazione, infatti, durante lo sviluppo dei modelli nel corso dei mesi, la stazione appaltante in questione ci ha fornito le schede LOIN degli oggetti in progettazione in cui sono stati definiti in modo puntuale le informazioni necessarie da attribuire ai relativi elementi dei modelli in funzione delle varie fasi progettuali.

Considerando che, come già accennato in introduzione, essendo la fase di PD (progetto definitivo) formalmente inglobata nella fase PE (progetto esecutivo) dal D.Lgs. 36/2023 (Codice degli Appalti 2023) , la fase attuale a cui far rifermento per la modellazione geometrico-informativa da LOIN degli elementi di questo modello diventa la fase esecutiva (PE).

Dentro l’attività di modellazione

Geometria e informazioni: due concetti che viaggiano insieme

Durante il processo di modellazione, come abitualmente faccio, è buona regola lavorare con le schede LOIN relative ai singoli elementi aperto, in modo che la modellazione geometrica vada di pari passo con quella informativa. Il primo step di questa fase, come precedentemente accennato, è stato importare il file di testo dei parametri condivisi, definiti tra il committente e l’azienda nel PGI, nel modello. Attraverso questo passaggio è stato possibile attribuire i parametri agli elementi man mano che venivano modellati, assicurando che ogni componente rispettasse gli standard informativi richiesti. Questo approccio permette di gestire contemporaneamente sia le caratteristiche geometriche degli elementi sia le informazioni alfanumeriche che ne descrivono le proprietà tecniche, materiali, e altre specifiche richieste.

Grazie ai parametri condivisi, definiti dalla stazione appaltante, ogni elemento del modello può ricevere le informazioni necessarie in modo coerente e uniforme, evitando la duplicazione e le incoerenze dei dati.

Inserimento del tracciamento DWG come riferimento

Per garantire una modellazione accurata e precisa, ho inserito nel modello Revit (utilizzando le coordinate condivise) il tracciamento stradale in formato DWG sviluppato dal team di progettazione stradale su Civil3D. Questa integrazione ha fornito una base di riferimento fondamentale, che mi ha permesso di posizionare correttamente tutti gli elementi strutturali del progetto, mantenendo una corrispondenza rigorosa con le specifiche di progetto.

Il tracciamento stradale funge quindi da guida per assicurare che gli allineamenti, le pendenze e gli ingombri siano conformi ai requisiti tecnici e alle normative vigenti, riducendo il margine di errore e migliorando la coerenza geometrica del modello. Questo passaggio è cruciale per evitare discrepanze tra il modello BIM e il layout stradale reale, garantendo così una continuità tra il progetto digitale e le condizioni operative effettive.

..Continua la lettura nel PDF.

Nel pdf si continua parlando di:

• Modellazione degli elementi strutturali del viadotto
  
• Modellazione degli elementi strutturali della piattaforma stradale
  
• Modellazione degli elementi strutturali di dettaglio
  
• Contributo del team di progettazione geotecnica