La tecnologia digitale sta trasformando le modalità di lavoro lungo la catena del valore in tutti i settori industriali e in particolare il settore delle costruzioni non fa eccezione. Un recente studio di Boston Consulting Group (Boston Consulting Group, Digital in Engineering and Construction, March 2016) mostra come anche questo settore, storicamente molto tradizionale, sia ormai di fronte a un forte cambiamento di paradigma dovuto al rapido evolvere dell'uso di tecnologie digitali.

Fig. 1: Tecnologie digitali attraverso il flusso dalla progettazione alla costruzione

(fonte: BCG, Digital in Engineering and Construction, March 2016)

Una su tutte rappresenta l'elemento fondamentale e un approccio ormai consolidato in alcuni paesi: il Building Information Modeling (BIM). Nel mondo l'America ha introdotto gia' nel lontano 2008 l'obbligatorietà dello sviluppo BIM nei progetti pubblici, mentre in Europa la prima a muoversi e' stata l'Olanda nel 2012. Anche in Italia, seppure con qualche ritardo, con il decreto BIM dal 2019 tutti i bandi pubblici oltre 100 milioni di Euro richiedono di essere sviluppati con metodologia BIM per poi progressivamente raggiungere l'obbligatorietà nel 2025.

Giunti a questo punto, proviamo a comprendere meglio cosa e' BIM e quali sono i suoi vantaggi. Una definizione che penso sia di gran lunga la piu' completa e' quella che definisce il  "Building Information Modeling una nuova modalità di integrazione fisico-digitale che parte dalla fase di progettazione fino alla realizzazione fisica dell'edificio" e questo perché l'edifico continuerà a nascere, crescere e vivere in uno spazio fisico.

Nello specifico, tutte le fasi del ciclo di vita di un edificio (progettazione, costruzione e esercizio) potranno beneficiare dei vantaggi BIM. La progettazione passerà da una progettazione 2D/3D a una progettazione 3D con oggetti e modelli parametrici, nella pratica assegnando una serie di informazioni legate agli elementi dell'edificio. Prima dell'edificio intero e poi degli elementi al proprio interno.

Fig. 2: Esempio di progettazione di impanti e supporti in un modello BIM

Ma ancora di piu' permetterà un coordinamento dei design all'interno di un'unica fonte di dati dove tutti i progettisti delle diverse discipline potranno lavorare. Chiaramente le fasi di design non saranno tutte con lo stesso dettaglio e di conseguenza non tutti i modelli BIM avranno lo stesso LOD="Level of detail".

Fig. 3: Differenti livelli di LOD per una tubazione

(fonte: UNI 11337-4 2017)

Tipicamente il livello di dettaglio incrementa in funzione della fase del progetto: architetturale, preliminare, definitivo e esecutivo. L'effetto di questo coordinamento porterà come beneficio principale la capacità di effettuare una ottimizzazione di design gia' nelle fasi preliminari di progetto, oltre che anticipare possibili interferenze tra gli elementi (clash detection) senza che queste vengano alla luce durante la fase di realizzazione con impatto di costi e tempo.
Nella fase di costruzione la vera potenzialità dell'approccio BIM comincia a diventare tangibile. Immediatamente la mole di dati proveniente dal nostro modello digitale e' disponibile per essere messa a disposizione di dispositivi IoT in grado di prendere le informazioni del nostro design ottimizzato e trasferirle nel luogo fisico della costruzione tramite quella che viene chiamata transizione BIM-to-field e viceversa dal dispositivo al design ("transizione field-to-BIM"), come nel caso di una stazione di misurazione robotizzata.

Fig. 4: Esempio di applicazione BIM-to-Field attraverso una stazione totale

Spingendo ulteriormente questa integrazione con la dimensione temporale di esecuzione, possiamo pensare che in funzione dell'avanzamento potremmo pianificare l'arrivo dei materiali di costruzione nel tempo e quantità corretta oltre che avviare delle attività di prefabbricazione fuori dal cantiere in maniera ottimizzata risparmiando tempo e semplificando la gestione degli spazi e della sicurezza in cantiere.
Infine terminata la costruzione, nella fase di esercizio avremo grazie al nostro modello BIM, tutta la documentazione e le caratteristiche del nostro edificio sempre a portata di mano e aggiornate con  gli ultimi  interventi apportati per una gestione efficace e moderna del facility management.
Sempre Boston Consulting Group stima una riduzione dei costi della fase di progettazione, ingegnerizzazione e costruzione tra il 10-15% che diventa 15%-25% nel caso di edifici particolarmente complessi come un ospedale. Per quanto riguarda i costi di esercizio si stima una riduzione dal 14% al 23%.

Fig. 5: Riduzione dei costi per la filiera di progettazione e costruzione grazie alla digitalizzazione del settore

(fonte: BCG, Digital in Engineering and Construction, March 2016)

In conclusione grazie al Building Information Modeling tutta la catena potrà beneficiare di un vantaggio competitivo, l'investitore che avrà sin dall'inizio una stima migliore per il proprio investimento, una qualità realizzativa migliore e dei costi di esercizio ottimizzati; l'azienda esecutrice che potrà gestire sia i costi di commessa in maniera efficiente preservando le proprie marginalità, rispettando o migliorando le tempistiche di consegna; i lavoratori che si troveranno ad operare in un ambiente piu' sicuro e moderno; le aziende di facility management che potranno fornire avanzati piani di gestione.