Come creare un cantiere BIM più sicuro e produttivo

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L’importanza dell’implementazione del BIM nel progetto del cantiere per ottimizzare i processi di produzione e aumentare i livelli di sicurezza dei lavoratori: l’esempio dell’ospedale Stella Maris a Pisa

Il BIM (Building Information Modeling) è una metodologia di lavoro che permette di gestire tutte le informazioni relative a un progetto di costruzione in modo integrato e digitale. Il cantiere BIM è un approccio innovativo che integra il BIM con la digitalizzazione del cantiere, portando alla creazione del cantiere digitale 4.0.

In questo articolo vedremo come usare la metodologia BIM supportata da software BIM-based (nello specifico un software BIM di gestione cantiere) per ottimizzare i processi di produzione e aumentare i livelli di sicurezza dei lavoratori attraverso la costruzione di un prototipo virtuale del cantiere che ne simula le condizioni, l’organizzazione spaziale e la sua progressione dinamica nel tempo.

Cantiere BIM – Real-Time Rendering

Cos’è l’organizzazione del cantiere BIM?

Organizzare il cantiere BIM significa pianificare tutte le attività di costruzione di un’opera in termini spaziotemporali ed associarle al modello geometrico 3D di progetto.

Il risultato è un modello informativo completo che mette a sistema informazioni relative all’intero ciclo di vita del manufatto: dal progetto, alla realizzazione, dalla manutenzione, alla dismissione.

Un’organizzazione impropria del cantiere può influire negativamente sulla produttività e causare ritardi sulla consegna dei lavori, aumentando anche i costi preventivati in fase di progetto.

Per gestire al meglio il cantiere è possibile impiegare modelli BIM che semplificano la pianificazione e la logistica portando ad una gestione ottimale del progetto e della sua realizzazione.

BIM e organizzazione del cantiere

Come il BIM permette di organizzare il cantiere

Il BIM offre strumenti avanzati per l’organizzazione del cantiere, permettendo di coordinare le attività di progettazione, costruzione e gestione in modo efficiente e integrato. Alcuni dei principali benefici del BIM per l’organizzazione del cantiere sono:

1. pianificazione delle attività basata sui modelli 3D e sulle informazioni del progetto;
2. coordinamento delle risorse umane, delle attrezzature e dei materiali;
3. monitoraggio e controllo delle attività in tempo reale;
4. gestione delle modifiche e delle varianti al progetto;
5. collaborazione tra i diversi attori coinvolti nel progetto mediante l’utilizzo di piattaforme cloud e di applicazioni integrate per migliorare la comunicazione e lo scambio delle informazioni, organizzando meeting online e chat di gruppo.

Per gestire il coordinamento delle attività, il monitoraggio dei tempi, dei compiti e delle responsabilità di ciascun attore coinvolto nel processo di costruzione, è necessario il supporto di un software di gestione delle costruzioni. In questo modo puoi gestire in modo semplice ed efficace anche eventuali problemi, imprevisti o varianti di progetto tracciandone l’andamento fino alla risoluzione.

Quali sono i vantaggi della gestione del cantiere con il BIM?

La gestione del cantiere BIM offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali. Pensiamo ad esempio a:

1. maggiore efficienza nella pianificazione e nell’esecuzione dei lavori;
2. riduzione degli sprechi e dei costi;
3. miglioramento della qualità delle costruzioni;
4. aumento della sicurezza in cantiere;
5. facilitazione della comunicazione e della collaborazione tra i vari attori coinvolti nel progetto.

Il BIM può essere utilizzato per la modellazione del cantiere?

Tra i diversi vantaggi e impieghi del BIM ritroviamo anche la gestione della fase di realizzazione del progetto. Il BIM, infatti, può essere utilizzato per modellare il cantiere in 3D e 4D utilizzando specifici software BIM e generare veri e propri modelli virtuali utili allo studio della sicurezza, alla simulazione delle attività e alla formazione dei lavoratori.

Il modello del cantiere è integrato in automatico con i piani di sicurezza e permette di:

• comprendere l’evoluzione del cantiere a seguito delle diverse lavorazioni previste;
• verificare le sovrapposizioni spazio-temporali delle lavorazioni;
• evidenziare i rischi generati dalla situazione logistica e spaziale contingente;
• gestire le diverse fasi esecutive con rappresentazione 4D dei modelli e delle interferenze spaziali delle attività;
• produrre elaborati grafici esecutivi (piante, sezioni, prospetti, planimetrie e tavole) sempre aggiornati e connessi al modello (ad ogni modifica del modello gli elaborati si aggiornano in automatico);
• creare render in real-time del cantiere e modelli da navigare online e in realtà virtuale immersiva per fare visite virtuali in cantiere;
• condividere il modello del cantiere in cloud in formato IFC;
• simulare scenari di rischio utili alla formazione e all’addestramento dei lavoratori.

Tutte queste attività possono essere gestite con un unico software BIM di gestione del cantiere con cui progettare in modo sicuro, prevenendo i rischi e integrando dinamicamente il modello BIM ai piani di sicurezza.

BIM e layout di cantiere

Come creare layout di cantiere attraverso modelli BIM 3D

Grazie ai modelli BIM 3D, è possibile creare layout di cantiere accurati e dettagliati, che permettono di ottimizzare l’organizzazione del cantiere e di prevenire eventuali conflitti tra le varie attività. Il processo di creazione del layout di cantiere attraverso modelli BIM 3D prevede i seguenti passaggi:

1. creazione del modello BIM 3D dell’intero progetto con un software di progettazione architettonica BIM;
2. definizione delle aree di lavoro e delle zone di stoccaggio;
3. posizionamento delle attrezzature e dei mezzi di trasporto;
4. pianificazione dei percorsi di circolazione interni al cantiere;
5. verifica e validazione del layout di cantiere.

BIM e sicurezza in cantiere

Come migliorare la sicurezza in cantiere attraverso il BIM

Il BIM può contribuire significativamente alla sicurezza in cantiere, grazie alla sua capacità di fornire informazioni dettagliate e aggiornate sul progetto e sulle condizioni del cantiere.

Tra le principali strategie per migliorare la sicurezza in cantiere attraverso il BIM, possiamo citare:

1. identificazione e prevenzione dei rischi grazie all’analisi dei modelli 3D;
2. pianificazione delle misure di sicurezza nel layout di cantiere;
3. formazione e addestramento del personale attraverso simulazioni e realtà virtuale;
4. monitoraggio e controllo delle condizioni di sicurezza in tempo reale.

Come usare il BIM per la formazione della sicurezza del cantiere

Quando ad essere virtualizzato è il cantiere, allora lo scenario virtuale diventa il contesto e la realtà virtuale diventa lo strumento migliore per sviluppare la formazione dei lavoratori e prepararli alla conoscenza e alla gestione del cantiere e delle attività che essi si troveranno a svolgere.

Un approccio “learning by virtually doing” che permette ai lavoratori di conoscere i rischi e saperli gestire oltre che aver virtualmente svolto l’attività che essi si troveranno realmente a svolgere ottimizzando anche il tempo di costruzione.

Il BIM può essere perciò utilizzato anche per la formazione del personale in materia di sicurezza, attraverso l’uso di modelli 3D, simulazioni e realtà virtuale. Questo permette di:

1. illustrare le procedure di sicurezza in modo chiaro e comprensibile;
2. simulare situazioni di emergenza e di rischio;
3. addestrare il personale sulle corrette modalità di intervento e di comportamento in cantiere;
4. verificare l’efficacia delle misure di sicurezza adottate.

Cantiere BIM: realtà virtuale applicata alla formazione del lavoratore

BIM e gestione del tempo in cantiere

Come seguire il 4D BIM e tutte le fasi di esecuzione in cantiere attraverso il BIM

Il BIM 4D è il processo che crea collegamenti intelligenti tra il modello digitale 3D (che definisce la geometria dell’opera) e le informazioni relative al tempo di esecuzione delle varie attività necessarie per realizzare l’opera. In questo modo si ottiene una vera e propria simulazione delle fasi di costruzione dell’opera, o dei suoi elementi, in funzione del tempo, oltre che dello spazio.

Questi modelli offrono viste realistiche del progetto completo e di tutto il processo di sequenziamento delle opere. Inoltre, al modello geometrico sono associate tutte le informazioni utili allo svolgimento dei lavori (schemi di posa, schede tecniche, manuali di montaggio, ecc.).

In caso di varianti in corso d’opera, il modello BIM viene modificato e tutte le viste e gli elaborati si aggiornano automaticamente in tempo reale. E’ possibile anche analizzare le conseguenze sulla sequenza di attività, sui tempi di consegna finale dell’opera, sulla spesa, ecc. indotte dalle modifiche effettuate.

Il modello virtuale facilita la collaborazione tra le principali parti interessate che possono comprendere con chiarezza le fasi, le sequenze, la logistica e i loro impatti sul cantiere. Eventuali problemi potenziali possono essere individuati anticipatamente e corretti prima dell’inizio della costruzione vera e propria.

Grazie all’ambiente 4D-Gantt, è possibile:

1. creare una sequenza temporale dettagliata delle attività di costruzione;
2. simulare l’evoluzione del cantiere prevedendo interferenze e sovrapposizioni;
3. prevedere e prevenire ritardi e conflitti tra le attività;
4. monitorare l’avanzamento dei lavori in tempo reale;
5. valutare l’impatto delle modifiche al progetto sulle tempistiche di esecuzione.

Organizzazione del cantiere BIM – cronoprogramma

Esempio di un cantiere BIM: Nuovo ospedale Stella Maris di Neuropsichiatria dell’Infanzia e dell’Adolescenza a Pisa

La progettazione integrata supportata da una metodologia e da strumenti BIM-based pone al progettista del cantiere e della sicurezza una sfida estremamente importante che mira all’ottimizzazione dei processi di produzione e ad un costante aumento dei livelli di sicurezza dei lavoratori.

Tutto questo grazie alla possibilità di costruire, in fase di progettazione, un prototipo virtuale del cantiere che ne simula le condizioni, l’organizzazione spaziale nonché la sua progressione dinamica nel tempo, fornendo operativamente ai project e construction manager nonché ai Coordinatori della Sicurezza la possibilità di inviare e risolvere preventivamente problematiche, stimare i tempi di costruzione, valutare e ridurre i rischi per i lavoratori, predisporre contenuti e dati necessari al successivo monitoraggio del cantiere.

Nel nostro case study vedremo il progetto di cantierizzazione sviluppato per il “Nuovo ospedale Stella Maris di Neuropsichiatria dell’Infanzia e dell’Adolescenza a Pisa”, esempio di successo di un cantiere BIM.

Indirizzo articolo: https://bim.acca.it/organizzazione-del-cantiere-bim/