Il BIM al servizio delle infrastrutture lineari: IFC Rail (ferrovie), IFC Road e IFC Tunnel

Il caso studio della stazione di Napoli Centrale e della tratta ferroviaria Napoli-Roma mostra le incredibili potenzialità del BIM applicato alle infrastrutture ferroviarie

L’integrazione tra BIM, piattaforme collaborative di condivisione dati (CDE o ACDat, cfr UNI 11337) e funzionalità di real time rendering ha notevolmente ampliato il campo di applicazione degli strumenti digitali al settore AEC. Gli strumenti di digitalizzazione possono essere applicati, infatti, con la stessa filosofia e vantaggi, dall’interior design al progetto/realizzazione di edifici, fino ad arrivare alle grandi infrastrutture lineari (strade, ferrovie, acquedotti e gallerie).

Gli ambienti virtuali risultano particolarmente vantaggiosi, soprattutto nel progetto di grosse infrastrutture, in quanto sono in grado di  mettere in luce i problemi di progettazione ancor prima della reale costruzione. Nei progetti infrastrutturali alcune questioni assumono un’enorme rilevanza, come ad esempio il budget, la pianificazione e, soprattutto, il rischio.

La digitalizzazione delle infrastrutture offre la possibilità di ricreare in un ambiente virtuale vere e proprie simulazioni, che consentono di effettuare tutta una serie di valutazioni preventive già sul modello digitale (digital twin).

Grazie al BIM, diventa possibile associare elementi fisici con gli omologhi elementi virtuali attraverso il censimento in campo, in modo da legare l’ambiente fisico al modello virtuale.  Inoltre, grazie ai sensori e all’IoT è possibile ricreare tutta una serie di scenari, su cui effettuare simulazioni.

La gestione attraverso un opportuno ambiente di condivisione dati con capacità di visualizzazione, interrogazione e gestione dei modelli IFC federati in formato aperto consente una progettazione e una gestione efficiente dell’infrastruttura.

La realtà virtuale consente, inoltre, di prevenire errori ed incongruenze nel progetto in quanto il progettista può entrare in prima persona nel modello e così evitare un aumento imprevisto dei costi e dei tempi. Gli stessi macchinisti possono simulare il flusso dei treni, verificando il corretto posizionamento della segnaletica ancor prima della sua reale installazione.

modello bim stazione garibaldi

Modello BIM della Stazione di Napoli Centrale

IFC Rail il progetto buildingSMART International

buildingSMART International sta studiando le modalità di implementazione dello standard aperto IFC applicato alle infrastrutture lineari.

Le infrastrutture lineari sono quelle opere (ferrovie, tunnel, strade, acquedotti) in cui una dimensione è nettamente prevalente rispetto alle altre. Tali opere possono essere studiate, computate e progettate suddividendo tutta la tratta/rete in sezioni con caratteristiche omogenee.

Nel 2018, in occasione del Summit internazionale di Parigi, buildingSMART International ha avviato il progetto “IFC Rail” grazie ad un accordo sottoscritto da vari rappresentanti del settore. Ciò ha anche dato origine alla “railway room” attraverso cui si è coordinato con successo questo complesso progetto e sviluppato un processo sempre più collaborativo tra tutti i membri del team di lavoro.

Nel marzo del 2019, il team del progetto “IFC Rail” ha presentato con successo i progressi al vertice BSI di Düsseldorf, a cui ha partecipato anche ACCA.

Le potenzialità del BIM e dell’IFC si estendono anche al settore stradale (IFC Road) e alla progettazione/realizzazione di tunnel (IFC Tunnel).

Un esempio di digitalizzazione delle infrastrutture: la stazione Garibaldi di Napoli Centrale

Al fine di permettere un’ottimizzante degli interventi di manutenzione, gestione e potenziamento della stazione centrale di Napoli di Piazza Garibaldi, lo studio Minnucci Associati ha realizzato un modello BIM – IFC completo e dettagliato con milioni di oggetti cui sono associati  informazioni, schede tecniche, dati strutturali/termici e molto altro.

Il modello complessivo, costituito dalla federazione di ben 50 modelli IFC è stato caricato sulla piattaforma CDE usBIM.platform che consente di visualizzare i vari modelli e gli oggetti cui sono associati documenti, informazioni e dati vari.

modello IFC

Stazione Garibaldi: modello IFC

Il grande vantaggio di usBIM.platform è che permette di visualizzare un modello così complesso con un normalissimo browser (Google Chrome, Internet Explorer, ecc.).

Nel caso specifico, è possibile accedere allo stesso modello anche direttamente dal GIS Open BIM contenuto nella piattaforma.

 

Stazione Garibaldi: modello IFC

Stazione Garibaldi Napoli Centrale: modello IFC

Oltre alla visualizzazione 3D del modello BIM, è possibile anche navigare in prima persona e sfruttare tutte le potenzialità offerte dal real time rendering e dalla realtà virtuale immersiva, grazie all’uso di appositi visori. Questa modalità rende particolarmente agevole ed intuitiva anche la navigazione in modelli complessi.

E’ anche possibile modificare il progetto ed aggiornare automaticamente il modello.

E’ possibile selezionare qualsiasi oggetto e visualizzare le proprietà e i documenti ad esso associati (schede tecniche, foto, dati sulla manutenzione, ecc.).

Realtà virtuale immersiva e railway

Attraverso la realtà virtuale immersiva si ricrea totalmente un ambiente, introducendo lo spettatore in nuovo scenario completamente virtuale.

Attraverso l’uso di visori e particolari controller, l’utente viene isolato dalla realtà e immerso in un modello virtuale all’interno del quale può spostarsi e interagire con gli oggetti presenti.

Con l’integrazione dinamica tra progettazione architettonica BIM e realtà virtuale immersiva si aprono nuove frontiere alle esperienze di progettazione e alla fruibilità del modello BIM da parte dei vari stakeholders che partecipano al processo di creazione e manutenzione del modello digitale.

Implicazioni molto interessanti nascono nell’interazione con la committenza che può essere coinvolta direttamente in scelte decisionali in fase di progetto a partire da decisioni semplici come quelle di arredo o relative alle finiture, fino ad arrivare a più impegnative scelte funzionali-architettoniche.

Stazione Garibaldi: navigazione VRI

Stazione Garibaldi Napoli Centrale: navigazione VRI

#TagBIM per railway

Una funzionalità molto interessante offerta dalla piattaforma collaborativa è costituita dai #TagBIM che consentono di “etichettare”in maniera semplice e intuitiva gli oggetti.

I #TagBIM sono stringhe alfanumeriche strutturate contenenti attributi (#Tag) che consentono di individuare univocamente una voce di elenco prezzi.

Si tratta di “taggare” i prodotti da costruzione (dando evidenza delle proprietà maggiormente caratterizzanti) presenti in qualsiasi prezzario, ma anche caratterizzanti qualsiasi oggetto presente in ogni modello BIM: in questo modo diviene semplice realizzare l’immediata corrispondenza tra gli oggetti presenti in un modello BIM e quelli elencati in un qualsiasi prezzario italiano.

Sinteticamente potremo dire che utilizzando una stringa #TagBIM abbiamo numerosi vantaggi:

  • è un formato aperto, può essere scritta con un qualsiasi editor di testi, e può essere letta e facilmente interpretata sia dal computer che dall’uomo
  • può essere memorizzata in un qualsiasi DB (anche non SQL) e gestita facilmente da qualsiasi software
  • è estremamente flessibile e scalabile (non necessita di strutture predefinite e rigide)
  • offre modalità di ricerca e indicizzazione molto moderne con l’uso degli #Tag (vedi Google, Facebook, ecc.)
  • è facilmente integrabile in qualsiasi PREZZARIO senza la necessità di ‘rivoluzioni’ degli attuali usi e consuetudini, e nello stesso tempo è un potente strumento di ‘evoluzione’ dei dati verso il mondo BIM

Il BIM per le infrastrutture lineari

Oltre al modello BIM della stazione Garibaldi è stato realizzato un modello di tutta la tratta ferroviaria Napoli-Roma.

In tale modello si è raggiunto un livello di dettaglio elevatissimo sia per ciascun oggetto che compone il tratto ferroviario, sia per gli organi di segnaletica. Tutti gli elementi inseriti sono oggetti IFC dotati di informazioni, come ad esempio le schede tecniche.

Tratta Napoli-Roma: modello IFC

Tratta Napoli-Roma: modello IFC

Anche in questo caso è possibile navigare in prima persona nel modello in VRI (realtà virtuale immersiva) o in Real Time Rendering .

Grazie a queste modalità di visualizzazione del modello IFC diventa possibile creare vere e proprie simulazioni che forniscono un grande valore aggiunto ai modelli IFC.

Tratta Napoli-Roma: navigazione VRI

Tratta Napoli-Roma: navigazione VRI

Grazie alla piattaforma collaborativa si apre un nuovo mondo: il futuro per la rappresentazione dei modelli IFC per le infrastrutture!

La piattaforma collaborativa per il BIM: usBIM.platform

La prima piattaforma collaborativa BIM italiana costruita per rispondere al Codice Appalti e alle norme UNI 11337.

usBIM.platform ti offre i seguenti vantaggi:

  • infrastruttura Cloud: scalabile, raggiungibile sempre e ovunque da tutti gli operatori con qualsiasi terminale
  • assegnazione dei ruoli e delle responsabilità: per consentire l’adozione del principio di Segregation of Duties (SoD) nell’ottica di tutela del patrimonio informativo, sicurezza delle informazioni, prevenzioni delle frodi ed errori
  • workflow: per l’applicazione di processi e procedure di revisione/validazione della documentazione progettuale favorendo il controllo e la relativa messa a disposizione delle versioni più aggiornate della documentazione
  • logging e audit: per tracciare le azioni effettuate e garantire l’evidenza della successione storica delle revisioni e delle modifiche apportate ai dati condivisi
  • accessibilità tramite procedura di login e accesso alle diverse Directory disponibili all’interno dell’ACDat regolamentato dal livello di accesso assegnato a ciascun soggetto (sola lettura, modifica, controllo completo e download)
  • disponibilità di un visualizzatore IFC: per la lettura dei file scambiati in formato standard IFC
  • gestione delle comunicazioni e delle notifiche: sia interne all’ACDat che esterne (posta elettronica)
  • garanzia di riservatezza e sicurezza delle informazioni: gestite tramite protocollo https
  • sistema automatico di backup dei dati: per garantire il ripristino dei dati in caso di perdita parziale o totale degli stessi, dovute a eventi eccezionali (DisasterRecovery).

usBIM.platform e IFC Rail: il video

 

 


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