Modelli HBIM e piattaforme Cloud

Modelli HBIM e piattaforme Cloud, un caso d’uso

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I vantaggi delle piattaforme Cloud per la gestione dei modelli HBIM: l’esempio della Chiesa napoletana di San Pietro in Vinculis

Cos’è un modello HBIM (Historic BIM)? Che vantaggi ci sono a gestirlo con piattaforme Cloud? Quali sono gli strumenti e le tecnologie a supporto di tecnici ed amministrazioni per digitalizzare e gestire il patrimonio storico?

In questo articolo ti mostro, con un esempio pratico, la generazione di un modello HBIM ed i vantaggi nella gestione del modello attraverso l’uso di una piattaforma Cloud. Ho preso come riferimento la chiesa di San Pietro in Vinculis, a Napoli ed ho utilizzato l’ambiente HBIM di Edificius per creare il modello 3D BIM e la piattaforma usBIM.platform per gestire il modello informativo e il flusso di lavoro, totalmente in Cloud.

Il progetto è stato sviluppato da ACCA Software Spa in partenariato con ETT spa ed il Distretto STRESS, in collaborazione con gruppi di ricerca dell’Università di Napoli Federico II.

Gruppo di ricerca DIARC: prof. Antonella di Luggo, prof. Massimiliano Campi, prof. Mara Capone, prof. Daniela Palomba, arch. Ph.D. Emanuela Lanzara, Ph.D. Simona Scandurra, arch. Margherita Pulcrano.
Gruppo di ricerca DIST: Prof. Domenico Asprone , ing. Christian Musella, ing. Milena Serra.

Cos’è l’HBIM?

L’HBIM, acronimo di Historic o Heritage Building Information Modeling, è un nuovo approccio per la progettazione, conservazione e valutazione degli edifici storici; si riferisce all’uso della tecnologia BIM per la modellazione di strutture storiche rilevate con scansioni laser e metodi fotogrammetrici.

Ciò avviene attraverso la creazione di modelli BIM (Digital Twin) utilizzabili per contenere e organizzare tutte le informazioni che descrivono nel dettaglio l’intera opera (geometria, caratteristiche fisiche, analisi del degrado, ecc.).

Quindi, l’HBIM è un procedimento tecnico che interessa sia la modellazione geometrica e che l’informazione data ai vari elementi, il cui risultato è la restituzione digitale dell’edificio esistente.

I processi HBIM sono più efficienti quando sfruttano l’uso di piattaforme e sistemi cloud. Questo consente una maggior interoperabilità tra le figure coinvolte e la gestione ottimizzata delle informazioni. Infatti ai dati ottenuti dal modello (geometria, parametri fisici, ecc.), è possibile aggiungere altri tipi di informazione (diritti di gestione dei modelli, organizzazione del flusso di lavoro, ecc.) utili per la completa gestione ed organizzazione del processo HBIM.

Per saperne di più sull’HBIM ti consiglio di leggere l’articolo di approfondimento.

Il Cloud a sostegno dell’HBIM

Per organizzare tutte le informazioni e i dati associati al modello HBIM, in modo che esse possano essere fruite al meglio dal team di progetto, e per rendere più efficiente l’intero ciclo di vita dell’edificio (dalla progettazione all’esecuzione dei lavori, fino alla gestione e all’eventuale dismissione del bene), è indispensabile l’utilizzo di una piattaforma Cloud.

Nel caso studio di cui ti parlo, per gestire la realizzazione del modello 3D, i rilievi, le analisi sullo stato di fatto e coordinare i flussi di lavoro si è scelto di lavorare totalmente in Cloud, sfruttando tutte le potenzialità della piattaforma usBIM.platform.

Utilizzare un Cloud per gestire un modello HBIM, è utile per:

  • il monitoraggio dello stato di degrado dell’edificio, attraverso il confronto tra un dato inserito nel modello digitale e lo stesso dato analizzato in tempo reale
  • la pianificazione di eventuali interventi
  • la tutela delle informazioni raccolte, che vengono archiviate e aggiornate nel tempo
  • la simulazione di eventi catastrofici
  • la tramandabilità del bene in tutti i suoi dettagli, anche in caso di perdita di materiale, crolli, degrado, ecc.
  • le ricostruzioni digitali di eventuali parti mancanti o l’eliminazione di superfetazioni realizzate nel corso del tempo
  • le visite virtuali e la conoscenza del bene anche di parti non accessibili o aperte al pubblico.

Modelli HBIM e piattaforme Cloud: il caso pratico di San Pietro in Vinculis

Il flusso di lavoro di analisi e modellazione della Chiesa di San Pietro in Vinculis parte dalle fasi conoscitive del bene, ovvero da studi storici con cui risalire alle diverse fasi costruttive, stratigrafie, sovrapposizioni, ecc.

Quindi prevede la strutturazione di schede informative ready to use piattaforma collaborativa web-based per la gestione condivisa del processo, attraverso la definizione di idonei workflow disciplinari che abbracciano l’intero processo di costruzione di un modello HBIM.

La piattaforma usBIM.platform semplifica tutti i processi di importazione, gestione, visualizzazione, scambio, implementazione e aggiornamento di questi dati ed è funzionale alla realizzazione del digital twin dell’edificio storico.

Ti illustro sinteticamente i principali benefici derivanti dall’utilizzo della piattaforma:

  • razionalizzazione e automazione di processi e procedure
  • tracciabilità delle informazioni e delle decisioni per evitare potenziali conflitti
  • riduzione della ridondanza di dati con la conseguente riduzione dei rischi legati alla loro duplicazione
  • comunicazioni tra le parti interessate attraverso appositi moduli e interfacce di riferimento (richieste di informazioni, meccanismi di notifica, ecc.)
  • trasparenza informativa in tema di proprietà dei dati, azioni compiute su di essi e disponibilità temporale delle informazioni
  • verifica e controllo del lavoro di tutti gli utenti
  • gestione e organizzazione dei dati in Cloud
  • assegnazione ruoli e permessi di accesso
  • salvataggio di file prodotti con qualsiasi software
  • gestione del modello HBIM con modelli 3D, documenti e dati
  • visualizzazione di file in formato IFC, DWG, DXF, OBJ, SKP, 3DS, RVT, ecc.
  • backup automatico dei dati e disaster recovery
  • funzioni avanzate per la gestione di gate e workflow
  • visualizzazione di modelli BIM in Real-Time e in VRi (realtà virtuale immersiva)
  • importazione di nuvole di punti e mesh texturizzate di grandi dimensioni.

Di seguito ti indico i principali aspetti da tenere in considerazione in un processo HBIM associato al Cloud.

Organizzazione delle cartelle

Uno degli aspetti fondamentali nella gestione del processo HBIM con usBIM.platform è l’archiviazione dei dati. Questi, infatti, devono essere gestiti ed organizzati in modo tale da essere facilmente consultabili e consentire un facile accesso alle varie figure interessate.

In quest’ottica è stato fondamentale definire una struttura precisa delle cartelle in cui archiviare le informazioni e assegnare diritti di visualizzazione e modifica dei file per coordinare meglio le operazioni e mantenere sotto controllo l’intero iter.

E’ stata creata anche una cartella per ogni fase della vita dell’edificio così da ottenere una cartella per il rilievo, una per il progetto di restauro ed altre per l’esecuzione e la direzione dei lavori.

Concentrandoci sulla fase di progettazione, possiamo prendere in riferimento quanto indicato dalla normativa nazionale ed internazionale.

La ISO 19650 individua tre fasi di sviluppo:

  • WIP (Work In Progress) – Stato di Elaborazione
  • Shared – Stato di Condivisione
  • Published – Stato di Pubblicazione

A questi può essere inserita un’ulteriore cartella:

  • Archive – Archivio

Questo sistema consente di tenere sempre sotto controllo qualsiasi momento della vita dell’opera e di conservare qualsiasi documento nel tempo, creando un fascicolo digitale dell’opera.

Modelli HBIM e piattaforme Cloud: Processo di collaborazione

Modelli HBIM e piattaforme Cloud | Processo di collaborazione

Gestione dei permessi

La gestione dei permessi sulle cartelle di progetto è strutturata su più livelli.

Essi sono:

  • Solo Upload (U): l’utente carica la documentazione in piattaforma e vede solo la documentazione che ha caricato (primo livello)
  • Solo Visualizzazione (V): l’utente vede e scarica tutto il contenuto di una cartella ma non può caricare altro materiale (primo livello)
  • Visualizzazione + Upload (V+U): l’utente vede e scarica tutto il contenuto di una cartella ed inoltre ha la possibilità di caricare altra documentazione (secondo livello)
  • Visualizzazione + Upload + Modifica (V+U+E): l’utente vede e scarica tutto il contenuto di una cartella e carica altra documentazione. Inoltre, attraverso la funzione di Editing, può modificare gli attributi della documentazione, eliminarla o creare sottocartelle (terzo livello).

I parametri che entrano in gioco nell’attribuzione dei permessi sono:

  • Utente: il permesso viene attribuito a un Utente specifico
  • Ruolo: il permesso viene attribuito a un Ruolo specifico
  • Gruppo: il permesso viene attribuito a un Gruppo specifico
  • Compagnia: il permesso viene attribuito a una Compagnia specifica
  • Tutti: il permesso viene attribuito a chiunque.

Creare la struttura delle cartelle è semplice:

  • dalla schermata Home, seleziona il progetto di riferimento
  • aggiungi le cartelle alla struttura di default, cliccando sull’icona a forma di cartella.

Se accedi alla sezione Opzioni Notifiche Cartella del menu contestuale della cartella di progetto, attivi il servizio di notifica inerente alle operazioni effettuate sulla cartella e sul suo contenuto. Per attivare o disattivare il servizio di notifica desiderato, seleziona ON/OFF nella relativa finestra modale.

Se l’opzione di notifica è attiva, nel momento in cui effettui la relativa operazione in piattaforma, ti viene inviata una mail con le relative informazioni.

Organizzazione del flusso di lavoro

Anche la gestione del workflow (con l’organizzazione dei ruoli per le varie lavorazioni) è di fondamentale importanza per permettere una corretta gestione del processo BIM.

Quindi, fin dall’inizio, sono state definite le operazioni da effettuare, i tempi per portarle a conclusione e le persone coinvolte.

Grazie ad usBIM.platform, che costituisce a tutti gli effetti un vero e proprio ambiente di condivisione dei dati (CDE – Common Data Environment), questa fase è diventata molto più semplice da gestire. Tra i molteplici vantaggi, ad esempio, c’è l’aggiornamento in tempo reale delle informazioni che raggiungono immediatamente tutto il team.

Questo consente una collaborazione più veloce e continua in tutte la fasi dell’opera, lavorando in sincronia anche su aspetti multidisciplinari.

L’organizzazione dei flussi di lavoro è normata dalla ISO 19650 che identifica le relazioni che sussistono tra i diversi attori e tra i diversi gruppi di lavoro all’interno del quale ciascuna parte si trova ad operare.

Modelli HBIM e piattaforme Cloud: Parti del processo

Modelli HBIM e piattaforme Cloud | Parti del processo

La ISO 19650-2 classifica le parti coinvolte secondo uno schema gerarchico tripartito (per capire meglio vedi l’immagine che segue l’elenco puntato):

  1. Appointing Party, è il committente che intende realizzare il bene
  2. Lead Appointed Party, ossia la parte contraente leader, quella che nel sistema italiano viene definita appaltatrice o anche mandataria
  3. Appointed Party, ossia la parte contraente, quella che nel sistema italiano viene definita subappaltatrice o anche mandante

Ad ogni figura o gruppo sono poi stati associati dei ruoli specifici, come ad esempio:

  • CHECK/REVIEW/APPROVE – fase di controllo/revisione/approvazione che avviene con il confronto dei documenti prodotti e le specifiche, i metodi e le procedure concordati per la produzione delle informazioni. Quindi il controllo/revisione/approvazione dovrebbe essere effettuata dal gruppo incaricato originario.
  • REVIEW/AUTHORIZE – fase di revisione/autorizzazione che confronta tutti i contenitori informativi al momento dello scambio informativo. Questo controllo avviene mantenendo come riferimento il rispetto dei requisiti informativi di coordinamento, di completezza e di accuratezza. Se un contenitore informativo soddisfa questi requisiti informativi, il suo stato si modifica in stato di pubblicazione. In relazione all’esito del controllo, l’autorizzazione rimanda le informazioni:
    • nello stato di pubblicazione – a queste informazioni si fa affidamento per lo stadio successivo (consegna della commessa), comprendendo progettazione di dettaglio, la costruzione o la gestione del cespite immobile
    • nello stato di elaborazione in corso o di condivisione – le informazioni possono essere ancora soggette a modifiche.

I flussi di lavoro all’interno del gruppo sono stati definiti in modo tale da garantire il controllo dei processi, allo scopo di organizzare in modo ottimale le attività di progetto.

Con usBIM.platform ho definito procedure di revisione/validazione della documentazione progettuale attraverso la costruzione di specifici GATE, per ogni fase progettuale o di esecuzione, che rappresentano punti importanti per la definizione del modello HBIM (per esempio le fasi di condivisione o di consegna dei modelli e degli elaborati).

Inoltre, posso controllare gli “Eventi” ovvero tutte le operazione che ognuno esegue su un determinato progetto per avere sempre traccia del lavoro svolto da ciascuno e verificare la correttezza delle azioni svolte.

Come puoi vedere dall’immagine che segue, è possibile creare diversi workflow per le diverse fasi dell’opera che vanno dal rilievo fino ad arrivare alla modellazione.

Modelli HBIM e piattaforme Cloud: Definizione workflow

Modelli HBIM e piattaforme Cloud | Definizione workflow

La struttura dei contenitori informativi

Le analisi, la documentazione raccolta, le schede sullo stato di conservazione prodotte dal team sono state archiviate sulla piattaforma Cloud per essere:

  • aggiornate nel corso del tempo
  • consultate dagli “addetti ai lavori”
  • implementate nel tempo
  • condivise con il team
  • catalogate in modo sicuro.

Con usBIM.data si realizza un vero sistema informativo della costruzione grazie a funzioni avanzate di integrazione di dati significativi ad ogni entità del modello BIM in formato IFC e a dashboard sintetiche. usBIM.platform diventa una piattaforma di BIM Data Management per gestire in maniera integrata i dati della costruzione con l’archiviazione, il monitoraggio, l’analisi delle informazioni significative e la loro georefenziazione.

E’ possibile anche creare dei data template in cui inserire dati significativi di qualsiasi natura che completano il modello informativo dell’edifico con informazioni non contenute nel file IFC.

Caricamento e visualizzazione dei file

Definita la struttura dell’ archivio in Cloud, puoi procedere nel seguente modo:

  • carica nelle cartelle predisposte i file e i documenti raccolti (in formato IFC, DWG, DXF, PDF, OBJ, SKP, 3DS, RVT, ecc.)
  • assegna i permessi ad ogni cartella creata per condividere i documenti con i colleghi coinvolti nel processo
  • visualizza e naviga direttamente in Cloud i modelli 3D caricati, anche se generati con software BIM di cui non posseggo la licenza.

Per visualizzare il modello BIM della chiesa, clicca sull’icona a forma di schermo, che si trova a sinistra, in corrispondenza del file da visualizzare. Anche se il file è di grandi dimensioni, con usBIM. plarform non ho alcun problema perché riesce a gestire il modello con una velocità straordinaria.

Con usBIM.platform la navigazione da browser dei modelli IFC, EDF, RVT o SKP può essere estremamente realistica con le specifiche funzionalità di realtà virtuale immersiva che permettono di verificare immediatamente l’efficacia dei modelli ed eventuali conflitti in modalità avanzata e direttamente da browser.
Gli oggetti dell’HBIM sviluppati nel software di BIM Authoring possono essere visibili in piattaforma come oggetti parametrici. Questo significa che è possibile visualizzare non solo la geometria degli stessi ma anche le informazioni e i relativi property set.

Infine è possibile creare federazioni di più modelli IFC in un’unica vista, tag, annotazioni, link, collegamenti e georeferenziazioni sugli oggetti dei modelli IFC.

La comunicazione con il team di lavoro

Per collaborare e comunicare a distanza con il team è possibile sfruttare apposite funzionalità di usBIM.platform.

Modelli HBIM e piattaforme Cloud: come comunicare con i colleghi del team

Modelli HBIM e piattaforme Cloud | Come comunicare con i colleghi del team

Con il sistema di messaggistica presente nel browser comunichi in modo diretto per avere un confronto immediato sul lavoro con tutti gli utenti connessi su un progetto. Oltre a condividere i dati, consente al team di lavorare in gruppo su un file, coordinare le attività, agevolare le comunicazioni, evitare errori e dispersione di informazioni.

 

 

 

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