Progettazione di impianti fotovoltaici: i vantaggi del BIM

Integrazione architettonica del fotovoltaico: ecco, grazie al BIM, la soluzione per superare le principali problematiche legate alla progettazione di impianti fotovoltaici e alla loro realizzazione

Anche in ambito di progettazione di impianti fotovoltaici si parla sempre più spesso di ‘integrazione architettonica’.

L’integrazione architettonica del fotovoltaico è una definizione utilizzata per riferirsi all’impiego dei moduli fotovoltaici in sostituzione dei componenti edili tradizionali: così il modulo fotovoltaico si caratterizza per un valore multifunzionale, essendo generatore di energia e, allo stesso tempo, componente edile.

Progettazione di impianti fotovoltaici

Questo modo di impiegare il fotovoltaico negli edifici permette di evitare il consumo della risorsa suolo e di valorizzare l’uso di superfici marginali degli edifici (facciate e coperture, ad esempio), consentendo di generare l’energia direttamente nei contesti urbani, e cioè dove si concentra la domanda di energia.

Il processo di progettazione di impianti fotovoltaici e della loro realizzazione quindi, al pari di ogni altro aspetto e componente dell’involucro edilizio, coinvolge un numero sempre crescente di attori, a partire dal dimensionamento e posizionamento degli impianti sino a giungere alla modellazione e al computo metrico: è il frutto di un sapiente lavoro di squadra che vede coinvolto tutto lo staff tecnico nelle fasi di progettazione di impianti fotovoltaici, disbrigo di pratiche e richiesta di autorizzazioni, gestione cantiere, installazione e logistica.

Ecco perchè anche nell’attività di progettazione di impianti fotovoltaici, e nella loro realizzazione, è fondamentale il coordinamento tra le varie figure coinvolte.

progettazione di impianti fotovoltaici

Progettisti, tecnici, fornitori devono interfacciarsi tra loro, comunicando e coordinandosi in maniera opportuna, al fine di evitare o superare le problematiche che possano rilevarsi.

Questo può ottenersi solo considerando il processo di progettazione e realizzazione dell’impianto come unitario: ed oggi questo è perseguibile grazie all’uso della tecnologia BIM. Il modello BIM, con tutti i protagonisti del processo di sviluppo (architetti, geometri, ingegneri, costruttori, committenti) deve diventare lo strumento di riferimento per la costruzione e lo sviluppo di tutti gli edifici futuri.

Il processo di progettazione, infatti, può essere migliorato a partire dalla creazione di un modello di oggetti, con il coinvolgimento di tutti gli stakeholder nello sviluppo di questo processo. I progettisti (in collaborazione con l’architetto e sulla base delle ipotesi adottate) possono determinare la posizione degli oggetti/volumi, il passaggio dei cavi o la posizione dei dispositivi di sistema.

Le proposte di progetto possono essere ispezionate e ristrutturate, in modo che eventuali problemi o modifiche possano essere organizzati e completati durante l’intero processo di costruzione, con le successive ed eventuali variazioni inserite da tutte le parti in causa.

Con i sistemi BIM si è arrivato ad avere a disposizione strumenti multidimensionali di progettazione e gestione che promuovono una metodologia di lavoro processuale nel settore delle costruzioni. Si basano sulla generazione d un modello 3D dell’edificio attraverso il quale vengono gestite tutte le informazioni che lo riguardano: al modello 3D vengono connessi in modo dinamico diversi software di modellazione virtuale (analisi termo fluidodinamiche, strutturali, illuminotecniche, acustiche, ecc.), passando poi al 4D, considerando flusso di materiali e tempi di esecuzione delle lavorazioni, e al 5D con la valutazione economica.

Tutto questo al fine di aumentare la produttività e l’efficienza, ridurre i costi, le interferenze e le sovrapposizioni nelle fasi di progettazione e di costruzione e al fine di agevolare gestione e manutenzione.

Occorre però dire che passare ad una progettazione di tipo BIM va oltre il semplice passaggio ad un nuovo software.

progettazione di impianti fotovoltaici integrazione-con-progetto-architettonico

L’approccio al BIM infatti richiede una modifica della definizione delle fasi architettoniche tradizionali e una maggiore condivisione dei dati da parte dei professionisti coinvolti nella costruzione rispetto alla consuetudine ed una volontà di abbracciare la partnership con una raccolta digitale di tutte le informazioni legate al progetto.

Il BIM è in grado di raggiungere questo obiettivo modellando le rappresentazioni, le caratteristiche ed i percorsi critici di parti reali e di componenti utilizzati nel processo di costruzione, rappresentando un grande cambiamento rispetto al CAD tradizionale.

Come detto, una caratteristica fondamentale consiste nella interoperabilità del modello: e questo richiede che ci sia coordinamento tra disegni, caratteristiche di costruzione, norme e regolamenti, specifiche di prodotto, costi e appalti, condizioni ambientali, percorsi critici.

L’intero processo prevede la raccolta di informazioni in un database, che poi è il cuore del BIM.

Questa centralità del modello di progetto con metodologia BIM consente di gestire molte attività progettuali collegate alle applicazioni impiantistiche e integrare professionisti diversi, mestieri e risultati differenti.

Partendo dalla progettazione preliminare fino al progetto esecutivo, dalla realizzazione dell’opera fino alla gestione più complessa, il modello BIM consente una governance completa (ed allo stesso tempo ampia) di ogni aspetto progettuale e gestionale del sistema edificio-impianto. Il modello BIM 3D permette di visualizzare il disegno in qualsiasi fase del processo. La temporizzazione delle fasi consente di ottenere uno storico della costruzione (o decostruzione) di una parte del modello ed elaborare/confrontare dati.

Un sistema BIM non darà solo vita a linee e forme senza alcuna informazione, ma linee guida precise e specifiche comprensibili in ogni aspetto da ogni soggetto partecipante al progetto.

L’utilizzo del medesimo database di dati interdisciplinari (energetici, antincendio, strutturali, fisici, chimici, ecc.) permette la creazione di quello che può definirsi un prototipo virtuale, su cui è possibile valutare il funzionamento dell’edificio dalle analisi antisismiche alle simulazioni energetiche dinamiche.

Si comprende quindi come siano cambiate, o meglio si siano evolute, le esigenze del tecnico progettista di impianti fotovoltaici, proprio perché la sua attività non deve essere più vista come ‘fine a se stessa’, quanto piuttosto (come è nella realtà) inserita nel processo di costruzione o ristrutturazione dell’edificio.

Da qui la necessità che anche gli strumenti a sua disposizione si evolvano.

Ecco quindi che occorre un nuovo modo di pensare il software per il fotovoltaico, in grado di guidare il tecnico nelle varie fasi relative alla progettazione, realizzazione e incentivazione di sistemi fotovoltaici connessi in rete, all’interno del flusso di progettazione della costruzione, interagendo con tutti gli stakeholder che intervengono nel processo.

Appare perciò di primaria importanza la capacità del software per la progettazione di impianti fotovoltaici di integrarsi con la progettazione architettonica, entrando nel processo di creazione del modello BIM.

Impianti fotovoltaici: la progettazione BIM

Il software per la progettazione di impianti fotovoltaici deve essere oggi un BIM tool, ossia un software in grado di generare un risultato specifico (disegni, analisi, ecc.).

progettazione di impianti fotovoltaici input-3d-fotovoltaico

La novità assoluta nel panorama software per la progettazione di impianti fotovoltaici è Solarius-PV BIM ONE, la versione BIM del software di progettazione di impianti fotovoltaici di ACCA, il primo che permette di dialogare con il flusso di progettazione BIM con importazione ed esportazione in formato IFC.

Con Solarius-PV BIM ONE la progettazione di un impianto fotovoltaico entra a pieno titolo nel processo di creazione del modello BIM. Questa nuova versione, infatti, è un vero e proprio BIM tool con cui è possibile:

  • importare il modello digitale della costruzione in formato IFC
  • progettare l’impianto fotovoltaico sul modello importato
  • esportare il modello BIM con il nuovo impianto
  • ottenere un modello BIM completo di tutte le informazioni su costruzione e impianto

Primo passo è quindi l’integrazione del software in una piattaforma collaborativa (usBIM.platform), ossia uno spazio virtuale in cui ciascuno degli stakeholder possa dare il proprio contributo alla costruzione. Uno spazio in cui tutti coloro che lavorano al progetto, all’esecuzione o alla manutenzione della costruzione condividono in maniera sicura le attività.

progettazione di impianti fotovoltaici integrazione-usbim-platform

Detto questo, appaiono evidenti i vantaggi che, in cascata, possano derivare da una progettazione di tal genere.

Supportato da un software BIM per la progettazione di impianti fotovoltaici, il progettista potrà importare un modello BIM in formato IFC da software di progettazione architettonica, strutturale, impiantistica su cui individuare con un semplice click la superficie ove installare il campo fotovoltaico: sarà il software a estrapolare la superficie utile necessaria all’installazione dei moduli fotovoltaici.

Con Solarius-PV BIM ONE è possibile importare un modello BIM in formato IFC da qualsiasi BIM authoring di progettazione architettonica (Edificius, Revit, ArchiCAD, AllPlan, VectorWorks, ecc.), strutturale (EdiLus, Tecla, ecc.) o impiantistica (Edificius-MEP, Revit MEP, ecc.), ecc..

Sul modello BIM importato in formato IFC il tecnico può godere di funzionalità specifiche di riconoscimento automatico di orientamento, inclinazione, ostacoli, per ottenere il migliore posizionamento del campo fotovoltaico.

Ottenere automaticamente il layout di posa in opera, individuando il numero di moduli corretti in funzione dei criteri progettuali definiti (massima produzione annua, massima potenza, ecc.).

La modalità di progettazione diviene semplice, perché fondata sull’inserimento di oggetti BIM (generatore, quadro, ingombro, ecc.) nel modello tridimensionale, con wizard che lo guidano.

Gli oggetti BIM hanno proprietà che possono essere personalizzate e sono dinamicamente collegati tra di essi, per un totale ed efficace controllo del progetto e la visualizzazione della struttura dell’impianto.

Il modello completo dell’impianto fotovoltaico progettato può essere esportato nel formato IFC per continuare il flusso di produzione del modello digitale della costruzione come richiesto dal processo BIM.

Con il software elaborati grafici, relazioni tecniche e finanziarie sono automaticamente prodotti dal programma perchè collegati al modello 3D ed ogni minima modifica ad esso applicata aggiorna automaticamente , trattenendo i tipici errori di distrazione, propri del disegno a mano e con il CAD.

Maggiore funzionalità, connessione e sicurezza, permettono al BIM di identificarsi come l’unica piattaforma in grado di perfezionare in itinere inesattezze e mancanze di informazione:

  • riduzione fino al 80% del tempo previsto per un preventivo di spesa;
  • margini di errori ridotti al 3% massimo;
  • diminuzione dei tempi progettuali abbreviati del 7%;
  • abbassamento dei costi di costruzione fino al 30%;
  • chiarezza di dialogo e integrazione con tutti i dispositivi informatici;
  • maggior controllo del progetto ed migliore coordinamento con i settori progettuali.

 

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