Coordinamento e validazione BIM in ambito stradale: una tesi innovativa

Le discipline coinvolte nel flusso di lavoro innovativo per il Model Checking in ambito stradale

Ho avuto il piacere di seguire, come relatore, la tesi dell’ingegner Gabriele Antinucci, nell’ambito del Master per BIM Manager della scuola Pesenti del Politecnico di Milano, dove dal 2015 tengo lezioni dedicate al BIM per le infrastrutture.

Questa tesi, secondo me, porta un notevole contributo metodologico ed operativo al BIM orizzontale, particolarmente in ambito stradale, perchè apre una strada che permette di ridurre i tempi e migliorare il risultato della fase di coordinamento e validazione: non solo il metodo proposto facilita il processo di progettazione, ma riduce del 30% il numero delle interferenze da verificare.

La tesi si intitola:

Nuove metodologie operative nel processo di coordinamento e validazione di un progetto infrastrutturale BIM

L’obiettivo è quello di individuare un flusso di lavoro più efficiente per la verifica delle interferenze, o clash detection, in ambito stradale.

I testi in corsivo tra virgolette sono tratti dalla tesi.

È in questo momento che il progettista, oltre alla possibilità di coordinarsi con tutti gli attori coinvolti, ha la possibilità controllare le informazioni e dati necessari alla gestione e allo sviluppo di progetti, tale compito riveste una sempre maggiore importanza con l’aumento della complessità degli interventi.

L’approccio BIM tradizionale alla clash detection è quello matriciale. Tutti i modelli vengono confrontati tra di loro in un unico passaggio: ma questo metodo, nato e sviluppato in ambito BIM verticale, non è detto possa essere il migliore anche in ambito BIM orizzontale.

Gabriele, nella sua tesi, ha voluto collaudare un approccio innovativo, strutturato ad albero. E lo ha sperimentato su di un progetto importante, quello per l’adeguamento e potenziamento dello svincolo di Mecenate nella tangenziale Est di Milano.

L’obiettivo che si propone in questa ricerca è quello di esplorare nuove metodologie operative nel processo di controllo attraverso l’individuazione di linee guide utili a colui che andrà a ricopre il ruolo di coordinatore. L’obbiettivo è quello di semplificare il processo migliorandone l’efficienza in termini di tempi e risorse impiegate.

La progettazione BIM è stata realizzata utilizzando Autodesk Revit ed Autodesk Civil 3D, mentre per le analisi di interferenza è stato utilizzato Autodesk Navisworks.

Le discipline individuate per il progetto sono 11. Una volta che tutti i processi di coordinamento previsti dalla normativa al primo livello (LC1), cioè quelli riguardanti il coordinamento delle informazioni nel singolo modello disciplinare, siano verificate e convalidate, si è predisposto un flusso di coordinamento e validazione ad albero, in base ad una gerarchia di 6 livelli, frutto di una attenta analisi.

Per il flusso di lavoro da utilizzare nei processi di coordinamento di secondo livello LC2, si è impostato il modello ad albero, costituito da nodi (le 11 discipline) ed archi, ovvero la direzione dei legami tra i nodi nonché la validation checking da eseguire per il modello di destinazione.

“Utilizzare una struttura gerarchia ad albero permette di avere una serie di vantaggi:

  1. la facilità di comprensione del processo, dovuta dall’output grafico dell’algoritmo;
  2. l’agevole interpretazione delle regole che discriminano un ramo ad un altro;
  3. l’eliminazione di tutti i processi di coordinamento che risultavano superflui;
  4. un processo di coordinamento e verifica che combina sia una struttura in serie che in parallelo;

In ultimo l’utilizzo della struttura gerarchica ad albero permette al coordinatore dei modelli, là dove il processo di verifica dia esito negativo, di intervenire nella disciplina a cui è stato assegnato un livello gerarchico inferiore, adottando tutte le modifiche progettuali necessarie.

Bene, una volta sviluppata la parte teorica, Gabriele l’ha applicata ad un caso studio molto interessante, l’ampliamento dello svincolo di Mecenate lungo la tangenziale est A51, all’interno del territorio comunale di Milano.

Ha applicato processi di verifica inizialmente mediante un approccio classico, quindi attraverso l’utilizzo di matrici di interferenze, ed in ultimo mediante la nuova metodologia proposta, utilizzando Autodesk Navisworks. I risultati ottenuti attraverso i processi di coordinamento sono stati poi successivamente confrontati ed analizzati

È risultato evidente come nel metodo con approccio matriciale, vi sia una mancanza di una struttura organizzativa atta all’organizzazione del processo da un punto di vista temporale. Il limite principale di tale processo è infatti riconducibile a due aspetti:

  1. non ci siano indicazioni sulle priorità del processo, di conseguenza tutto l’approccio si basa sulla sola esperienza del coordinatore;
  2. non è possibile ritenere terminata la modellazione di una disciplina se non sia completato tutto la fase di coordinamento e verifica, in quanto l’eventuale aggiornamento di un modello si può ripercuotere sull’intero sistema.

Mentre con un approccio di tipo gerarchico, risulta possibile vincolare la progettazione di determinate discipline portandole sino alla loro conclusione in quanto risultano indipendenti dalle altre.

“Inoltre, è possibile associare il processo di coordinamento ad un flusso di lavoro di Gantt, che procede in parallelo in ordine temporale, con la progettazione, ottimizzando di conseguenza l’intero processo del lavoro necessario allo sviluppo del progetto dell’opera.

Se confrontiamo le interferenze totali riscontrate in un solo ciclo di verifiche si può constatare come in un approccio matriciale se ne riscontrino 13.324 mentre l’approccio proposto ne riscontra 10.225 con evidente diminuzione pari a circa il 30%.

Bene, mi sembra che questa tesi abbia aperto una strada molto interessante, per migliorare la progettazione BIM di infrastrutture: grazie Gabriele!
Giovanni Perego

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