BIM e emergenza - Ospedale BIM

Il BIM a servizio dell’emergenza: container per la terapia intensiva

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Ecco il modello BIM degli ospedali da campo per la terapia intensiva realizzati mediante container, completo di impianti, arredi e personaggi animati

Negli ultimi anni sentiamo sempre più spesso parlare di BIM. Per chi lavora nel settore edile, il BIM è ormai la metodologia imprescindibile che consente di avere un unico modello contenente le informazioni utili in ogni fase della vita del manufatto (dalla sua ideazione e realizzazione, fino alla sua dismissione).

In questo articolo parliamo di un progetto molto interessante, in cui abbiamo utilizzato il BIM per ottenere il modello costruttivo degli ospedali per la terapia intensiva .

In particolare, la redazione di BibLus BIM, in collaborazione con alcuni utenti di Edificius, tra cui l’ing. arch. Alessandro Pusceddu, ha realizzato il modello BIM del progetto CURA Pods per il trattamento delle patologie respiratorie. Inoltre, il modello è stato caricato sulla piattaforma usBIM.platfom, che consente tutta una serie di funzionalità avanzate.

Infine, il modello BIM è stato caricato sul BIM VOYAGER, lo strumento che ti consente di condividere il progetto online:

Immagine che mostra il modello degli ospedali da campo realizzati con Edificius

Il BIM al servizio dell’emergenza | Render realizzato con Edificius

Il progetto CURA

Nelle ultime settimane, di fronte alla crescita del numero di pazienti con gravi sindromi respiratorie, spesso con bisogno di ventilatori polmonari, molti ospedali nei paesi più colpiti dal COVID-19 si sono trovati in difficoltà ad accrescere il numero delle postazioni in terapia intensiva. Quale che sia il corso della pandemia nei prossimi mesi, si prevede che a livello internazionale sarà necessario un numero aggiuntivo di unità di terapia intensiva.

Il progetto”CURA Pods” (Connected Units for Respiratory Ailments) è un’iniziativa internazionale open source che propone il riutilizzo di container per creare unità di terapia intensiva compatte, da installare rapidamente in qualsiasi città del mondo, in risposta alle situazioni d’emergenza (come quella appunto del Covid-19).

CURA è il risultato del lavoro congiunto di una task force internazionale che comprende, tra gli altri, gli architetti di Carlo Ratti Associati, gli ingegneri di Jacobs, Istituto Clinico Humanitas (Ingegneria medicale), Policlinico di Milano (Consulenza Medica), MIT Senseable City Lab (Ricerca).

Il progetto CURA è supportato dal World Economic Forum (attraverso le piattaforme COVID-19 e Cities, Infrastructure and Urban Services).

Il modello BIM degli ospedali da campo

Il sistema CURA punta a migliorare l’efficienza delle soluzioni esistenti per gli ospedali da campo, producendo un’unità di terapia intensiva pronta all’uso, facilmente trasportabile e sicura per il personale medico. Le singole unità modulari sono appositamente studiate per supportare gli ospedali e le comunità che lottano per trattare un numero crescente di pazienti con infezioni respiratorie.

L’idea ci ha colpiti e ci siamo subito messi a lavoro, insieme ad alcuni nostri utenti, tra cui l’ing. Alessandro Pusceddu, per implementare questo straordinario progetto e trasformare un semplice modello 3D in un modello BIM!

Con Edificius, il software ACCA per la progettazione architettonica, abbiamo modellato rapidamente il modulo base, completo di impianti, arredi e persino di personaggi animati che simulano un’interazione medico-paziente e restituiscono una visione dinamica della scena.

render che mette in evidenza gli strumenti che sono necessari per la progettazione di un ospedale mobile.

Primo piano delle attrezzature e dei personaggi animati| Render realizzato con Edificius

Il modulo base è replicabile in base alle esigenze, ricreando così un’organizzazione completa e autosufficiente.

Abbiamo realizzato una composizione “a pettine” con:

  • ingresso con zona filtro esterno-interno
  • blocco con servizi per il personale ospedaliero (bagni, spogliatoi, ecc.)
  • ambienti per la sanificazione
  • ingresso pazienti
  • ingresso all’area della terapia intensiva
  • terapia intensiva
  • area riposo per il personale
  • collegamenti orizzontali realizzati con elementi gonfiabili.

Tutti i percorsi sono stati studiati per evitare il rapporto diretto tra ambienti interni e ambienti esterni e limitare la possibilità di contagio.

Lo sviluppo della modellazione impiantistica

La modellazione impiantistica dell’ospedale da campo è stata realizzata mediante l’utilizzo del software BIM Edificius-MEP.

Immagine che raffigura l'ambiente interno del container con la disposizione di tutti gli elementi che necessitano per affrontare l'emergenza

Disposizione del modulo tipo| render realizzato con Edificius

I container facenti parte della struttura a rete sono adibiti alla terapia intensiva. Dal punto di vista impiantistico, ogni container destinato alla terapia intensiva può essere visto come un modulo indipendente e quindi facilmente collocabile ovunque. Ogni container è infatti dotato di:

  • un’Unità di Trattamento Aria (UTA);
  • due bombole per la distribuzione dei gas medicali;
  • un quadro elettrico per l’alimentazione delle apparecchiature medicali, delle prese elettriche e delle lampade;
  • un estintore.

L’Unità di Trattamento Aria, nascosta da una contro parete e posizionata sul lato opposto all’ingresso, deve garantire un lavaggio dell’aria unidirezionale con immissione del flusso a pressione negativa, al fine di evitare la contaminazione dell’aria esterna durante l’apertura delle porte.

bim e emergenza - impianti modulo singolo - edificius-mep

Per assicurare il ricambio dell’aria e il bio-contenimento, l’UTA deve quindi garantire:

  • il ricambio dell’aria a pressione inferiore rispetto a quella atmosferica;
  • la filtrazione dell’aria in ingresso e in uscita dal container;
  • il controllo della temperatura e dell’umidità;
  • il controllo dei carichi termici dovuti alle apparecchiature.

Le due bombole, invece, posizionate in un cavedio realizzato sulla parete opposta all’ingresso, devono garantire l’alimentazione dei gas medicali sia al respiratore polmonare sia alle prese di erogazione posizionate sulla trave testa letto di ogni paziente.

L’Unità di Trattamento Aria e le bombole risultano perfettamente integrate con la struttura del container in modo da ridurre gli ingombri, creare minor intralcio al lavoro dei medici e assicurare un facile accesso per le operazioni di sostituzione o manutenzione.

La modellazione BIM degli impianti è stata realizzata agevolmente con Edificius-MEP. Definite le tipologie di impianti da realizzare, gli oggetti da utilizzare (tubazioni e condotti, valvole, apparecchiature, griglie) sono stati scelti dalla Libreria Oggetti BIM.

Per l’impianto di ventilazione, i condotti di mandata, ripresa, aspirazione ed espulsione sono stati modellati ricorrendo all’entità Condotto (Aria) e scegliendo un canale in lamiera zincata 200×100 mm.

Per l’impianto di distribuzione dei gas medicali, le tubazioni principali provenienti dalle bombole e quelle secondarie collegate al respiratore e al testa letto sono state disegnate attraverso l’entità Tubazione (Pressione) scegliendo tubi in rame con diametro esterno di 20 mm.

Lo sviluppo della rete di canali e di tubazioni è stato disegnato velocemente attraverso il modellatore SmartMEP.

I tubi e i canali sono stati posizionati facilmente tramite funzioni di allineamento ed orientamento automatici e tramite funzioni di connessione intelligenti. Grazie alle porte di connessione, ogni oggetto MEP aggiunto alla rete impiantistica si modifica automaticamente sia dal punto di vista geometrico (diametro, larghezza, altezza, ecc.) che di forma (con l’inserimento di gomiti, curve, raccordi, ecc.) per la corretta connessione.

bim e emergenza - impianti modulo singolo - edificius-mep

Grazie alla funzione “Replica percorso” si è potuto replicare velocemente percorsi paralleli, quali ad esempio il collegamento dei tubi dei gas medicali al testa letto, impostando una direzione ed un offset.

Oggetti quali l’UTA, le griglie di mandata e di ripresa, le valvole e i riduttori di pressione sono stati modellati attraverso il configuratore BIM di oggetti MEP. Con tale configuratore è stato possibile creare oggetti con dimensioni e con caratteristiche tecniche specifiche.

Altri oggetti inseriti nella modellazione impiantistica come oggetti 3D architettonici, quali ad esempio le bombole, sono stati trasformati in oggetti MEP e personalizzati con connettori intelligenti e altri parametri funzionali alla modellazione degli impianti.

In tempi rapidissimi siamo riusciti ad ottenere un modello BIM esecutivo, completo di tutte le informazioni utili all’intero ciclo di vita del manufatto. Non si tratta, dunque, di una semplice modello 3D ma di un vero e proprio contenitore di dati, un digital twin dell’opera, utilissimo per effettuare tutte le simulazioni da applicare poi alla realtà. Ogni oggetto del modello (un muro, un solaio, una finestra, ecc.) contiene informazioni, dati, schede tecniche e tutte le proprietà che possono ritenersi utili nelle varie fasi della vita utile dell’opera.

Le potenzialità del modello BIM e di una piattaforma a servizio dell’emergenza Covid-19

Il modello BIM degli ospedali da campo, rispetto ad un semplice modello tridimensionale, è in grado di condensare all’interno tutte le caratteristiche dell’opera (progettuali, costruttive e di management dell’asset), ma non è tutto.

Terminata la prima fase di modellazione, il progetto può essere gestito con  usBIM.platform, la piattaforma BIM che costituisce un vero e proprio ambiente di condivisione dati e offre la possibilità di utilizzare servizi avanzati che consentono di:

  • avere un’infrastruttura cloud dedicata
  • gestire online i modelli digitali
  • monitorare le opere grazie a protocolli IoT (internet of Things) e sensoristica
  • visualizzare in tempo reale l’andamento delle attività
  • sfruttare un avanzato sistema di Building Intelligence con funzioni per la raccolta e l’analisi dei dati, la pianificazione e l’organizzazione delle attività
  • simulazione del costruito in rendering real time e in realtà virtuale immersiva con l’ausilio visori VR.

La metodologia BIM, dunque, dà un apporto fondamentale alla progettazione di ospedali e strutture ideate per fronteggiare qualsiasi tipo d’emergenza, perché permette:

  • tempi rapidi di realizzazione del modello
  • gestione condivisa del modello da parte di tutti gli attori coinvolti nel processo
  • collaborazione anche “a distanza” sul medesimo progetto
  • gestione dell’intero ciclo di vita del manufatto (dal progetto alla dismissione)
  • rapidità di modifica del modello e di tutte le informazioni ad esso associate.

Con questo esempio, abbiamo sperimentato noi stessi che il BIM può migliorare il lavoro dei professionisti anche in tempi di emergenza, ottimizzando i tempi della progettazione, semplificando le operazione di scambio tra professionisti ma soprattutto, assicurando un controllo costante su tutti i processi edilizi che interessano il manufatto.

Naviga tu stesso il modello degli ospedali con BIM VOYAGER

Se vuoi navigare tu stesso il nostro modello BIM, clicca qui e grazie a BIM VOYAGER potrai visitare virtualmente gli ospedali da campo pensati per l’emergenza Covid-19. Non occorre scaricare alcuna applicazione e puoi farlo dal browser del tuo pc, tablet o anche dal tuo smartphone.

Navigarzione del modello degli ospedali da campo con BIM VOYAGER

Navigazione del modello degli ospedali da campo con BIM VOYAGER

Navigare il modello condiviso su BIM VOYAGER è semplicissimo:

  • con il comando “Orbita” ti sposti intorno al modello;
  • con il comando “Prima persona” entri negli ambienti interni e ti sposti proprio come se camminassi.

Per capire come muoverti nel modello con il mouse, con la tastiera o con il touch del dispositivo, clicca su “Help” e trovi tutte le indicazioni che ti servono caso per caso.

Se vuoi utilizzare BIM VOYAGER per condividere i tuoi progetti con colleghi o committenti, clicca qui e scopri come fare.

 

 

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