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Engineering Trends: ecco le 10 tendenze che stanno rivoluzionando il futuro del settore edile

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Identificare gli ultimi engineering trends è essenziale per affrontare con successo il cambiamento del settore. Ecco le 10 nuove tendenze da conoscere!

Se fino a poco tempo fa il settore dell’architettura, dell’ingegneria e delle costruzioni (AEC) sembrava indietro rispetto alla trasformazione digitale, oggi possiamo affermare che l’era del cambiamento è finalmente iniziata!

Molte delle innovazioni tecnologiche già introdotte negli altri settori (come quello finanziario, produttivo o dell’high-tech) stanno letteralmente rivoluzionando il modo in cui gli edifici vengono progettati, costruiti e gestiti e i professionisti, le aziende e le imprese del settore edile stanno adeguando le proprie risorse e capacità alle nuove tendenze dell’ingegneria moderna.

Per affrontare questo cambiamento è innanzitutto indispensabile farsi supportare da una piattaforma cloud che garantisce l’archiviazione sicura dei dati, la possibilità di gestire anche enormi quantità di informazioni senza pesare sul proprio hardware, la piena e rapida accessibilità da qualsiasi luogo e dispositivo semplicemente tramite una connessione Internet. Per essere pronti ad accogliere queste nuove tendenze in ambito edilizio diventa dunque necessario iniziare a esplorare fin da subito un BIM management system in cloud.

In questo articolo, proporremo una rassegna completa dei principali engineering trends che stanno plasmando il futuro dell’industria delle costruzioni, con l’obiettivo di preparare i soggetti direttamente coinvolti ad affrontare le nuove sfide della digitalizzazione, aiutandoli ad integrare approcci e strategie innovative nei loro flussi di lavoro.

Quali sono le ultime tendenze in ingegneria?

Negli ultimi anni, lo sviluppo tecnologico del settore AEC è stato segnato dall’introduzione del Building Information Modeling, il processo di modellazione intelligente che consente ad architetti, ingegneri e appaltatori di collaborare alla progettazione, alla costruzione e al funzionamento di un edificio, creando un archivio centralizzato di informazioni utili alla gestione dell’intero ciclo di vita del progetto.

Il BIM rappresenta un punto di svolta perché ha permesso all’industria delle costruzioni di fare un passo avanti rispetto alle sfide del passato. Tuttavia, i recenti progressi tecnologici hanno contribuito allo sviluppo e alla diffusione di nuove tendenze ingegneristiche (anche legate al BIM), destinate a sconvolgere ulteriormente il settore e ad ottimizzare il processo di produzione globale degli edifici.

Scopriamo allora quali sono i 10 principali trend che stanno influenzando il futuro dell’ingegneria!

Engineering Trends

Engineering Trends

1. Digital Twin

Il concetto di gemello digitale è in circolazione già da alcuni anni, ma solo ora lo stiamo vedendo influenzare in modo significativo l’industria delle costruzioni.

Per chi non ha familiarità con il termine, un Digital Twin è una rappresentazione virtuale di un edificio che raccoglie informazioni dal mondo reale tramite sensori, droni, dispositivi IoT o altre tecnologie wireless.

Lo scopo dei gemelli digitali nelle costruzioni è quello di colmare il divario tra forma e funzione. A differenza dei modelli BIM, che descrivono come sono costruiti gli edifici mostrando i loro numerosi sistemi e sottosistemi, i Digital Twin si concentrano su come le persone utilizzeranno lo spazio e sono strutturati per fornire strumenti di analisi e intervento in tempo reale.

I modelli BIM, realizzati con appositi software di BIM Authoring, costituiscono, tuttavia, la base di dati necessaria allo sviluppo dei Digital Twin. Questi ultimi, grazie all’integrazione con altre tecnologie, sono poi in grado di dialogare con l’opera e svolgere funzioni specifiche (come rilevare lo stato di salute del fabbricato, monitorare i consumi energetici e le condizioni di esercizio dei sistemi impiantistici, individuare eventuali anomalie o potenziali situazioni di rischio, ecc.).

I Digital Twin consentono anche ai progettisti di lavorare sulla versione digitale dell’edificio, per testare soluzioni che possono essere poi implementate nel mondo reale.

2. Internet of Things

Una delle tendenze in più rapida crescita nel settore delle costruzioni è incentrata sulla tecnologia dell’Internet of Things (IoT). Il termine IoT si riferisce a qualsiasi oggetto o dispositivo che può essere controllato tramite internet. Questa tecnologia offre delle interessanti opportunità di utilizzo in ambito edilizio. Oltre a mettere in relazione l’edificio reale con il suo Digital Twin, la tecnologia IoT può essere utilizzata anche per:

  • tracciare la posizione di strumenti e attrezzature, tramite sensori e localizzatori GPS;
  • coordinare le attività di costruzione, tramite telecamere e sensori di misurazione che consentono di controllare e regolare i macchinari da remoto;
  • monitorare la sicurezza e ridurre i rischi di potenziali incidenti, attraverso dispositivi indossabili che sono in grado di rilevare non solo la posizione ma anche i segni di stress dei lavoratori;
  • creare una mappa digitale del cantiere in tempo reale;
  • gestire la manutenzione delle risorse, attraverso sensori che aiutano a prevenire il verificarsi di problemi.

3.  Intelligenza artificiale

Il termine Intelligenza Artificiale (AI) viene utilizzato per descrivere la capacità di una macchina di imitare le funzioni cognitive umane, come l’apprendimento, la risoluzione di problemi o il riconoscimento di schemi specifici.

Questa tecnologia sta dimostrando di avere un enorme potenziale nel settore edile, grazie alle numerose applicazioni che possono supportare sia la fase di progettazione, che le successive fasi di produzione e gestione degli edifici.

L’intelligenza artificiale può essere utilizzata nel campo dell’edilizia ad esempio per:

  • esplorare differenti soluzioni progettuali, tramite processi di Generative Design;
  • automatizzare le fasi costruttive, mediante l’utilizzo di robot che sono in grado di eseguire e completare le attività senza l’intervento umano;
  • tenere traccia dei progressi raggiunti durante la costruzione dell’opera e fornire misurazioni in tempo reale sullo stato di avanzamento del progetto;
  • facilitare i flussi di lavoro Scan to BIM, tramite l’utilizzo di strumenti che possono muoversi autonomamente attraverso il cantiere per catturare nuvole di punti 3D;
  • gestire l’enorme volume di dati generati durante la fase di manutenzione dell’opera e supportare i facility manager nell’adozione di azioni preventive.

4. Digital Fabrication

Tra le tendenze più significative dell’ingegneria moderna ritroviamo anche la cosiddetta Digital Fabrication, il processo di produzione basato su procedure computerizzate che consentono di creare oggetti solidi tridimensionali, a partire da modelli e disegni digitali.

Le tecniche di fabbricazione utilizzate nell’ambito della Digital Fabrication sono molteplici ma quella più importante è rappresentata dalla stampa 3D, che offre agli ingegneri un modo semplice ed economico per testare soluzioni progettuali o produrre modelli e prototipi.

La tecnologia della Digital Fabrication può essere integrata con il Building Information Modeling per creare un sistema fortemente innovativo in grado di trasformare i dati in oggetti. Questo sistema permette di produrre automaticamente i componenti dell’edificio sulla base delle informazioni fornite dal modello BIM, rendendo l’intero processo costruttivo molto più snello e affidabile.

5. Automazione e robotica

L’automazione e la robotica offrono un enorme potenziale per migliorare la produttività e l’efficienza delle aziende che operano nel settore AEC, tradizionalmente basate su flussi di lavoro ad alta intensità manuale, e consentono di affrontare in modo più efficiente alcune importanti sfide del settore, tra cui:

  • la necessità di alloggi più economici ed ecologici;
  • la riduzione dell’impatto ambientale delle costruzioni;
  • la carenza di manodopera specializzata.

Attualmente sono già disponibili sul mercato diversi tipi di robot da costruzione, ognuno dei quali consente di svolgere un’attività specifica, come:

  • la posa di mattoni, per la costruzione di muri e strutture a blocchi;
  • la stampa 3D, per la realizzazione di componenti tridimensionali;
  • il monitoraggio della sicurezza, tramite riprese aeree e acquisizioni di immagini ad alta risoluzione;
  • il sollevamento di oggetti, lo scavo di terreni, il trasporto e il posizionamento di carichi pesanti, la demolizione di strutture, e così via.

Oltre a rendere il settore più sicuro ed efficiente in termini di costi, l’utilizzo dei robot consente anche di migliorare la sostenibilità, limitare l’impatto ambientale, ridurre gli sprechi e aumentare la qualità del risultato finale.

6. Big Data

In linea generale, il termine Big Data si riferisce a un insieme di informazioni ampio e complesso, che richiede sistemi di analisi avanzati per la sua completa elaborazione e gestione.

Il settore edile, per sua natura, produce grandi quantità di dati ogni giorno, riempiendo enormi archivi digitali di informazioni relative a qualunque aspetto della progettazione, costruzione o gestione di un’opera. Questi dati possono provenire da diverse fonti, come persone, computer, macchine, sensori o qualsiasi altro dispositivo che sia in grado di generarli.

Purtroppo, i sistemi di archiviazione tradizionali utilizzati nel settore delle costruzioni non sono in grado di sfruttare appieno le potenzialità dei dati. Questo spiega il motivo per cui lo sviluppo e la diffusione di tecnologie innovative, in grado di semplificare la gestione dei Big Data, stanno assumendo un’importanza sempre crescente.

I professionisti del settore edile, ad esempio, stanno ricorrendo sempre più spesso a metodologie di progettazione basate sui dati (come il BIM), che prevedono l’utilizzo di software e sistemi avanzati in grado di migliorare la raccolta, l’elaborazione e la condivisione dei Big Data.

Se anche tu stai cercando una soluzione efficace per gestire i Big Data relativi al tuo progetto BIM, la scelta più adeguata potrebbe essere quella di affidarti a un BIM management system basato sul cloud. Con un unico sistema, veloce, potente e completamente on line, potrai archiviare, condividere e gestire in maniera avanzata tutti i dati di cui avrai bisogno nel tuo processo di progettazione.

7. Blockchain

La Blockchain è una tecnologia innovativa che consente di registrare qualsiasi tipo di transazione all’interno di un archivio digitale decentralizzato, in modo completamente sicuro e affidabile. Utilizzata prevalentemente in ambito finanziario, questa efficiente tecnologia è destinata a rivoluzionare in poco tempo anche il futuro dell’edilizia.

All’interno di una Blockchain, le informazioni vengono registrate in ordine cronologico sotto forma di “blocchi”, tra loro collegati a formare una catena. L’integrità dei dati contenuti in ogni singolo blocco è garantita dall’utilizzo di codici crittografici e particolari protocolli di sicurezza.

Il settore dell’edilizia e delle costruzioni può trarre enormi vantaggi dall’uso della tecnologia Blockchain, soprattutto grazie alle applicazioni di seguito riportate:

  • Smart Contract: sono dei contratti automatizzati che riducono la necessità di intermediari e possono far risparmiare tempo e denaro;
  • Integrazione con il BIM: l’aggiornamento costante e in tempo reale dei dati garantito dalla tecnologia Blockchain può migliorare la qualità dei progetti BIM, assicurando una più efficiente collaborazione e condivisione delle informazioni;
  • Gestione della catena di approvvigionamento: la Blockchain consente agli appaltatori di tracciare materiali e forniture in tempo reale;
  • Pagamenti: la Blockchain semplifica l’elaborazione dei pagamenti verso fornitori e subappaltatori, creando registrazioni sicure, immediate e tracciabili.

8. Ispezioni virtuali

Una tendenza che è letteralmente esplosa nel settore dell’ingegneria civile, soprattutto a seguito delle restrizioni rese necessarie dal COVID-19, è quella delle ispezioni virtuali eseguite da remoto tramite droni o altri dispositivi video a 360°. Questa tipologia di ispezioni consente a un funzionario o ispettore edile di eseguire determinati controlli senza dover essere fisicamente presente sul luogo di lavoro.

Sebbene questa pratica abbia ottenuto una buona accettazione durante i mesi del distanziamento sociale causato dalla pandemia, i suoi vantaggi sono così grandi che probabilmente diventerà uno strumento di routine nel prossimo futuro. Le ispezioni virtuali rappresentano infatti un’alternativa efficiente ai controlli effettuati di persona, e consentono un servizio tempestivo, economico ed efficace.

9. Sostenibilità

La crescente attenzione verso i cambiamenti climatici, il consumo delle risorse e le problematiche ambientali, sta spingendo il settore edile ad adottare soluzioni sempre più green.

Il passaggio ad un’edilizia più sostenibile non viene visto più come una semplice scelta, ma come una necessità per ridurre i consumi energetici, diminuire le emissioni, limitare l’impatto ambientale e migliorare la qualità della vita dei cittadini.

Le principali strategie da mettere in atto per garantire elevati livelli di sostenibilità nella costruzione degli edifici, e soddisfare gli obiettivi di sviluppo sostenibile previsti per il futuro, consistono, ad esempio:

  • nella scelta di materiali eco-compatibili (naturali, riciclabili o riciclati);
  • nell’impiego di tecniche e metodologie costruttive che siano in grado di ridurre gli sprechi, controllare la gestione dei rifiuti, ecc.;
  • nello sfruttamento dell’energia rinnovabile, autoprodotta in loco con fotovoltaico e solare termico;
  • nell’utilizzo di impianti innovativi ed efficienti, sia per la produzione di energia, che per il controllo dell’edificio (domotica);
  • nella riduzione dei consumi idrici, con sistemi di raccolta e di riciclo delle acque.

Una tendenza che si è molto diffusa nel settore AEC nell’ultimo periodo (e che potrebbe riservare enormi vantaggi nel futuro della bioedilizia), è quella di integrare le potenzialità della metodologia BIM con i principi della progettazione sostenibile (Green Building), per dare vita a un processo denominato Green BIM. Per saperne di più sull’argomento leggi questo articolo.

10. Sistemi resilienti

Oltre ad una maggiore attenzione verso la sostenibilità degli interventi edilizi, i cambiamenti climatici e i fenomeni metereologici avversi degli ultimi anni hanno suscitato un particolare interesse anche per i cosiddetti sistemi resilienti.

Resilienza significa letteralmente “capacità di resistere”. Le tecniche di progettazione e costruzione resilienti hanno quindi lo scopo di produrre edifici, paesaggi e comunità in grado di resistere al meglio alle catastrofi e ai disastri ambientali (naturali o causati dall’uomo), come uragani, inondazioni, siccità, terremoti, incendi, ecc.

Gli edifici resilienti, nello specifico, sono progettati per resistere agli stress esterni che possono sorgere nel corso del loro ciclo di vita. In altre parole, questi edifici devono essere in grado di adattarsi a condizioni estreme e devono mantenere la loro funzionalità anche in caso di eventi climatici gravi. Oltre a garantire la sicurezza degli occupanti, gli edifici resilienti devono assicurare la continuità dei servizi e il funzionamento delle apparecchiature principali in caso di interruzioni nelle forniture di acqua, energia elettrica e gas.

 

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