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BIM: dalla prefabbricazione alla costruzione modulare

Come sostiene Assobim – l’associazione che nasce con lo scopo di dare rappresentatività alla filiera tecnologica del Building Information Modeling, meglio noto come BIM –, l’ambizione di trasformare il cantiere da luogo dell’imprevedibile ad ambito di processi industrializzati e controllabili è di lunga data, scaturita fondamentalmente dalla necessità di ridurre i margini di errore tipici dell’esecuzione delle lavorazioni a piè d’opera, migliorare la programmazione e gestione di opere e tempistiche e, in ultima analisi, ottimizzarne i costi.

Obiettivi, questi, che hanno innescato una lenta e progressiva trasformazione che ha coinvolto non solo le fasi esecutive ma l’intero flusso di sviluppo dell’opera già a partire dalla sua concezione, che impatta profondamente anche tutti i processi di cantiere, a loro volta caratterizzati da specifiche problematiche legate alla carenza numerica e di competenze del personale.

Il contesto così delineato e le sue criticità rappresentano al tempo stesso un ambito particolarmente adatto a un utilizzo esteso della prefabbricazione, che a propria volta può trovare un importante alleato nel Building Information Modeling.

BIM Assobim
L’analisi e il controllo del progetto che caratterizza l’approccio BIM è pienamente compatibile e integrabile nella logica della prefabbricazione spinta.

L’analisi e il controllo del progetto fino al dettaglio del singolo elemento che caratterizza l’approccio BIM costituisce infatti uno strumento pienamente compatibile e integrabile nella logica della prefabbricazione spinta.

Basti pensare, ad esempio, alla sua tipica struttura informativa, articolata per famiglie di elementi e oggetti ognuno dei quali è corredato di informazioni non solo di carattere geometrico e numerico ma potenzialmente estensibili a qualsiasi altra tipologia di dati, compresi, come nel caso della prefabbricazione, quelli relativi alla produzione, al trasporto, ai tempi e alle modalità di assemblaggio, alla programmazione e alla successione delle operazioni di cantiere.

Da specificare inoltre come nel campo della prefabbricazione sia necessario distinguere tra la prefabbricazione che fa parte delle attività progettuali costruttive, e la prefabbricazione di dettaglio che fa riferimento alla progettazione industriale, quella cioè che utilizza altri strumenti informatici di tipo, appunto, più dedicato all’industria manufatturiera.

BIM Assobim
L’interoperabilità che caratterizza le piattaforme BIM è un importante strumento per l’implementazione di forme di prefabbricazione all’interno del progetto.

Proprio nella potenziale integrazione fra questi due aspetti e nello scambio di informazioni risiedono infatti le maggiori potenzialità di sviluppo per l’industrializzazione dei processi edilizi.

Altrettanto importante, nella medesima ottica, è un’altra caratteristica di elezione del BIM come l’interoperabilità, che soprattutto nell’ambito della prefabbricazione di elementi strutturali vede nella possibile integrazione fra piattaforme BIM e software di progettazione e analisi strutturale uno strumento estremamente importante per l’implementazione di forme di prefabbricazione spinta all’interno del progetto.

L’elevato grado di precisione e la prevenzione di eventuali errori geometrici è un altro fattore fondamentale in questo ambito, in quanto il rispetto di dimensioni e tolleranze sia in fase di produzione che di assemblaggio e la verifica e correzione preventiva di eventuali collisioni garantite dal BIM incoraggia un utilizzo esteso della prefabbricazione anche in situazioni esecutive normalmente gestite con il tradizionale getto in opera, soggetto alle molteplici variabili esecutive di cantiere.

BIM Assobim
Per le sue caratteristiche il BIM incoraggia l’utilizzo della prefabbricazione anche in situazioni normalmente gestite con il tradizionale getto in opera.

Altro aspetto in rapporto al quale l’utilizzo integrato di BIM e prefabbricazione manifesta un grande potenziale è quello relativo alle opere impiantistiche.

In una struttura prefabbricata in calcestruzzo queste ultime in genere sono alloggiate all’interno degli elementi strutturali o ne seguono comunque la geometria; è intuibile come lo sviluppo della stessa all’interno di una piattaforma BIM che ne preveda e gestisca l’integrazione grazie all’interoperabilità fra software di progettazione architettonica, strutturale e impiantistica ne faciliti notevolmente la realizzazione in cantiere, limitando anche in questo caso al minimo o eliminando completamente la possibilità di errori esecutivi.

L’adozione di questa ottica metodologica rende gli elementi prefabbricati in calcestruzzo veri e propri oggetti BIM, in tutto e per tutto paragonabili a qualsiasi altro oggetto utilizzato all’interno del progetto, così come medesima è la logica di gestione delle informazioni ad essi relativi, che includono quindi non solo le semplici caratteristiche geometriche e numeriche ma ogni altro tipo di informazione utile ai fini dello sviluppo, realizzazione e gestione dell’opera.

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L’utilizzo integrato di BIM e prefabbricazione offre importanti vantaggi anche nell’ambito delle opere impiantistiche.

Ciò implica quindi, di conseguenza, un pieno coinvolgimento del produttore di manufatti in calcestruzzo all’interno del flusso BIM e l’adozione da parte di quest’ultimo della stessa logica informativa.

Ogni elemento deve essere quindi identificato da un file in formato IFC, in modo da essere importabile e utilizzabile all’interno di una piattaforma BIM, che deve innanzitutto includere le informazioni geometriche relative alla forma e alle dimensioni fisiche dell’oggetto; a queste si devono poi affiancare ulteriori dati informativi che includono, ad esempio, le istruzioni relative alla movimentazione, all’assemblaggio e alla manutenzione, caratteristiche prestazionali come resistenze, comportamento al fuoco, durabilità del calcestruzzo, dati relativi al tipo e sistema di armatura utilizzato, informazioni relative all’impatto ambientale e al ciclo di vita dell’elemento, e che coinvolgono di conseguenza tutte le diverse dimensioni del Building Information Modeling.

Da questa panoramica emerge tutto il potenziale derivante da una estesa integrazione fra Building Information Modeling e prefabbricazione sia in fase di progetto che di cantiere.

Da un lato, infatti, il BIM consente di identificare con precisione tutte le informazioni necessarie al calcolo e alla produzione degli elementi strutturali; dall’altro, i prefabbricati in calcestruzzo si caratterizzano per un’estrema flessibilità e versatilità, e possono quindi adattarsi a un numero pressoché infinito di conformazioni e configurazioni, gestibili con un elevato livello di precisione proprio grazie alla logica di utilizzo delle informazioni propria del BIM.

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