BIM e cantiere. Il 4D per la pianificazione e la gestione del processo costruttivo

Tra tutte le n dimensioni del building information modeling, quella contrassegnata con il numero 4 appare, al momento, almeno sullo scenario nazionale tra le meno esplorate e sperimentate da parte degli operatori.

Eppure proprio la possibilità di disporre di ambienti digitali 4D contribuirebbe alla possibilità di strutturare processi costruttivi in grado di ridurre al minimo lo spreco di materiali, di tempi e di sforzi al fine di generare il massimo valore economico possibile nella soddisfazione delle richieste del committente. Una efficiente comunicazione tra gli stakeholder di progetto ed un più integrato trasferimento delle informazioni relative alla costruzione, infatti, migliorerebbe la qualità della realizzazione anche in termini di utile per l’impresa di costruzioni. In altri termini il 4D modeling può costituire un supporto decisivo alle funzioni di Risk Management aziendale.

Il progettista e/o il tecnico d’impresa esperto può beneficiare anche dei maggiori livelli di controllo a cui il 4D può condurre, coniugando l’esperienza e le capacità individuali con le potenzialità proprie della Information Communication Technology in termini di potenza di calcolo, di condivisione delle informazioni, di disponibilità in modalità mobile e avvalendosi delle possibilità derivanti dalle applicazioni della realtà aumentata.

In un ambiente 4D le risorse 3D (risorse umane, materiali, attrezzature e spazi) si collegano alle attività pianificate permettendo una più agevole verifica delle sequenze costruttive, della gestione di eventuali variazioni ed un più semplice confronto tra scenari alternativi.  Il risultato è un processo costruttivo più efficiente, maggiormente affidabile e sicuro capace di condurre a risparmi di tempo e di denaro. In altri termini, si configura un sistema di supporto alle decisioni basato su informazioni attendibili sin dalla fase di pianificazione e sempre aggiornabili anche durante la costruzione. Operando in 4D la pianificazione delle attività è gestibile attraverso il modello e viceversa e la possibilità di disporre su processi di verifica basati anche sulla visualizzazione degli elementi tridimensionali aumenta in maniera significativa gli abituali standard legati agli aspetti temporali ed economici della realizzazione di un’opera.

Penn State University codifica tale uso del BIM nel Phase Planning (4D Modeling) descrivendolo come processo nel quale un modello 4D (modello 3D con l’aggiunta della dimensione del tempo) è utilizzato per pianificare efficientemente la realizzazione di un’opera. La modellazione 4D è un potente strumento di visualizzazione e comunicazione che permette agli stakeholder di progetto di avere una migliore comprensione dei traguardi intermedi del progetto e dei piani di costruzione. Tra i valori potenziali:

  • Miglioramento della comprensione della programmazione ai partecipanti al progetto e al committente identificando il percorso critico;
  • Sfasatura dinamica dell’uso delle risorse offrendo diverse opzioni e soluzioni ai conflitti spaziali
  • Integrazione della pianificazione delle risorse umane, delle attrezzature e delle risorse materiali con la modellazione BIM permettendo una migliore stima dei costi del progetto;
  • Identificazione e soluzione dei conflitti spaziali all’inizio del processo di costruzione;
  • Utilizzazione dei contenuti per scopi di comunicazione e marketing
  • Migliore schedulazione del lavoro, della sequenzialità delle fasi ed eventuali problemi di sfasatura;
  • Semplificazione della verifica di costruibilità, utilizzabilità e manutenibilità dell’opera;
  • Monitoraggio dell’approvvigionamento dei materiali di progetto
  • Incremento della produttività e diminuzione dei rifiuti nel luogo di lavoro
  • Capacità di esprimere la complessità spaziale del progetto, le informazioni sulla pianificazione e supportare ulteriori analisi

Lo studio di Penn State University identifica pure le risorse software richieste per il 4D e cioè:

  • Software di modellazione 3D;
  • Software di programmazione;
  • Software di modellazione 4D;

Individuando pure le competenze richieste in termini di formazione delle risorse umane convolte:

  • Conoscenza di programmazione dei processi costruttivi. Un modello 4D è collegato ad un programma di lavoro ed è valido quanto il programma a cui è collegato.
  • Abilità di manipolare, navigare, e revisionare un modello 3D;
  • Conoscenza di un software 4D: capacità di importare le geometrie, gestire i collegamenti con la programmazione del lavoro, produzione e controllo delle animazioni, ecc…

 

In conclusione giova ricordare che se da un lato l’innovazione rende disponibili tecnologie abilitanti a nuovi standard qualitativi dall’altro va sempre considerata la necessità che ad utilizzarle siano professionisti del settore delle costruzioni con esperienza specifica in ognuna delle molteplici specializzazioni di cui si compone.

Anche nel caso del 4D, l’adozione di metodi e strumenti digitali orientati ad oggetti da parte di team esperti si configura come una condizione in se decisiva per giustificare un investimento che, in termini strumentali, formativi ed organizzativi potrebbe essere non banale.

Francesco Ruperto è Architetto laureato alla Facoltà di Architettura di Sapienza Università di Roma e Dottore di Ricerca in Rappresentazione e Rilievo dell’Architettura e dell’Ambiente Università “G.D’Annunzio di Chieti-Pescara” , iscritto all’ Ordine degli Architetti di Roma e Provincia. Profilo Linkedin



  • Supporto al Commissario connesse all’applicazione ed all’utilizzo del metodo e delle tecnologie BIM-building information modeling nella realizzazione degli interventi ricompresi nel Piano degli interventi per il progetto sportivo dei Mondiali di sci Cortina 2021;

  • Coordinatore GL5 UNI 033/GL05 (UNI 11337)

  • Supporto al RUP per la progettazione e verifica della Pianificazione Informativa del Concessionario Opera Strategica Provincia Autonoma Bolzano;

  • Supporto al RUP per:redazione di capitolato informativo, criteri a base di gara, validazione, verifica e coordinamento dei modelli BIM, per Presidenza del Consiglio dei Ministri, Struttura di Missione per gli Anniversari di Interesse Nazionale;

  • Coordinatore Scientifico del Master BIM Facoltà di Architettura Sapienza Università di Roma;

  • Coordinatore Scientifico del Workshop 3D Modeling&BIM organizzato dalla Facoltà di Architettura Sapienza Università di Roma;

  • Ha svolto attività di Ricerca presso Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto di Tecnologie Applicate ai Beni Culturali ed Istituto Applicazioni per il Calcolo;

  • Ha supportato Stazioni Appaltanti e Amministrazioni Concedenti, quali la Presidenza del Consiglio dei Ministri e la Provincia Autonoma di Bolzano nella definizione delle azioni necessarie alla adozione di metodi e strumenti BIM negli Appalti di progettazione e di esecuzione lavori e nelle Concessioni;

  • Ha organizzato come Facoltà di Architettura Sapienza Università di Roma la costituzione del network accademico BIM Academic Forum Italy , con Politecnico di Milano e all’Università di Brescia;

  • E’ stato il relatore italiano per Assemblea Annuale EBC European Builders Confederation , EESC European Economic and Social Committee Bruxelles , circa gli scenari del BIM in Italia;

  • Svolge attività divulgativa e di sensibilizzazione sul tema del BIM e della digitalizzazione del settore delle costruzioni presso Imprese, Ordini Professionali e Associazioni di Categoria.