L’integrazione tra GIS e BIM trasformerà il modo di progettare e costruire le infrastrutture
La triste realtà che affligge il settore dell’architettura, dell’ingegneria e delle costruzioni è che tra una fase e l’altra del processo – dalla pianificazione e progettazione alla costruzione – i dati cruciali vanno perduti.
La triste realtà è che, quando si spostano i dati, poniamo, tra le fasi del ciclo di vita utile di un ponte, si finisce per fare la spola tra sistemi software che riconoscono solo i propri set di dati. Nel momento in cui si traducono, tali dati perdono la loro ricchezza e il loro valore. Quando l’operatore di un progetto ha bisogno dei dati di una fase iniziale del processo, i pianificatori, i progettisti e gli ingegneri spesso devono ricreare manualmente tali informazioni, con conseguente inutile rielaborazione.
La buona notizia è che il settore dei sistemi informativi geografici, i cosiddetti GIS, investito dal rapido avanzamento verso la modellazione 3D, è in gran subbuglio. Questa evoluzione rispecchia la metamorfosi che il mondo della progettazione e della costruzione sta vivendo nel passaggio dal 2D al Building Information Modeling (BIM) in 3D, e segnala la crescita dell’integrazione tra GIS e BIM in un unico ambiente olistico.
Comincia l’alleanza tra BIM e GIS
Mentre le informazioni GIS sono necessarie per la pianificazione e la gestione di strade, ponti, aeroporti, reti ferroviarie e altre infrastrutture nel contesto circostante, le informazioni BIM sono fondamentali per la progettazione e la costruzione di tali strutture.
Mettiamo insieme i due elementi e avremo un livello di contesto geospaziale integrato nel modello BIM. Ciò significa, ad esempio, che il GIS può fornire informazioni sulle aree a rischio di alluvione e fornire ai progettisti informazioni accurate, utili a determinare la posizione, l’orientamento e persino i materiali da costruzione di una struttura.
E poi c’è la scala. Le informazioni GIS possono offrire una rappresentazione in scala urbana, regionale e nazionale, mentre i dati BIM si applicano alla progettazione e alla costruzione di una forma o struttura specifica. Ora, in BIM, è possibile progettare una struttura fisica a livello di oggetto, disegnando una porta, una finestra o un muro. Con l’aggiunta di GIS, la struttura viene gestita nel contesto di un paesaggio più ampio e intelligente. Un edificio potrà essere così collegato a un appezzamento di terreno, a servizi e strade.
Quando si combinano queste due scale relative e si spostano le informazioni senza soluzione di continuità tra loro, si elimina la ridondanza dei dati. L’aggiunta di un contesto geospaziale migliore al processo BIM permette di ottenere progetti più efficaci e un risparmio di risorse economiche per il proprietario dell‘opera.
Una volta memorizzate tutte le informazioni nel cloud, le parti coinvolte nel progetto di costruzione delle infrastrutture saranno in grado di gestire i dati in qualsiasi ambiente in qualsiasi parte del mondo, utilizzandoli e rielaborandoli in altri contesti senza dover convertire continuamente i dati.
BIM + Dati di posizione = Progetto migliore e risparmi nel lungo termine
Sia che le imprese appaltatrici spostino il processo di costruzione in un capannone per la realizzazione di prefabbricati o che trasformino il cantiere in una fabbrica a cielo aperto, c’è un’attenzione tutta nuova volta a migliorare la pianificazione logistica e ridurre al minimo i tempi di lavoro e gli sprechi. L’introduzione di una dimensione spaziale in questo nuovo processo di costruzione industrializzata aumenterà l’efficienza di ogni progetto edilizio.
Esri e Autodesk stanno lavorando a una migliore interoperabilità software per BIM e GIS, che possa creare il “gemello digitale” di una struttura fisica per consentire una migliore progettazione contestualizzata nel mondo reale, rendendo più efficienti sia la costruzione che l’utilizzo.
Nel frattempo è già in atto la sintesi delle tecnologie. Ecco un esempio calzante: lo studio di progettazione internazionale Mott MacDonald impiega già l’integrazione tra GIS e BIM nell’ambito di un progetto newyorkese a supporto delle opere di ristrutturazione dell’acquedotto inferiore di Catskill. Il lavoro digitale prodotto che ne deriva fornisce le informazioni in maniera progressiva in modo che possano essere registrate, indicizzate e recuperate facilmente ai fini della riuscita del progetto.
La scienza del “dove” nella valutazione del rischio
Massimizzare il valore a lungo termine di nuove strade, ponti e strutture significa fornire progetti migliori per risolvere molti dei problemi di sostenibilità e resilienza che le città di oggi devono affrontare. Ciò richiederà l’ottimizzazione dello scambio dinamico di dati tra BIM, CAD (progettazione assistita da computer) e le informazioni geospaziali fornite da GIS.
Collocare un progetto digitale in un luogo reale, all’interno della geografia reale, elimina gran parte del rischio nell’interfaccia di progettazione e costruzione. I maggiori ritardi nei grandi progetti infrastrutturali derivano dalle fasi di pianificazione e autorizzazione, che comportano numerose valutazioni di impatto sociale, economico e ambientale. Ingegneri e pianificatori eseguono gran parte di questa valutazione al di fuori del processo di progettazione utilizzando dati geospaziali; è così che si studiano le mappe delle aree a rischio esondazione o si localizzano i servizi sotterranei. Quindi, perché non progettare utilizzando contemporaneamente i dati GIS e BIM?
L’integrazione tra GIS e BIM è altrettanto utile una volta costruita una struttura. Piuttosto che semplificare eccessivamente i dati finali messi a disposizione per la gestione delle strutture, il modello flessibile, collegato al GIS, fornisce tutto ciò che serve per il loro utilizzo. I clienti hanno la possibilità di riutilizzare tali dati durante tutto il ciclo di vita della struttura.
Ad esempio, far funzionare una strada nel mondo reale significa gestire i servizi pubblici, gestire l’installazione di guardrail, fare la manutenzione delle strisce segnaletiche e supervisionare le squadre di manutenzione. Ciò comporta una lunga serie di attività di retrofitting e di rinnovamento. Se si collegano i dati GIS, CAD e BIM, si migliora l’operatività e si eliminano gli errori. E questa convergenza tecnologica avrà un ruolo importante anche nella manutenzione predittiva.
Chiudere il cerchio dei dati
Per creare città più intelligenti, abbiamo bisogno di affrontare le decisioni di pianificazione in maniera più intelligente, ed è per questo che il collegamento tra BIM e GIS è così cruciale. Basti pensare a cosa può fare l’integrazione di questi sistemi per l’evoluzione dei veicoli autonomi: i sensori per auto raccolgono costantemente informazioni in tempo reale. Tuttavia, essi si affidano alla mappa dettagliatissima di un navigatore per circolare nella geometria locale e creare il loro orizzonte elettronico.
La mappa della macchina, che può essere interpretata dai computer, è descritta al meglio come un file di progettazione di autostrade in 3D arricchito con informazioni geospaziali reali. Poiché i veicoli autonomi di domani raccolgono informazioni aggiornate sulla geometria stradale, come la chiusura di corsie o deviazioni per lavori in corso, essi identificheranno le aree ad alto rischio, che potranno essere restituite ai pianificatori che progettano e mantengono le strade del futuro. L’intero processo diventerà più fluido e il Ministero dei Transporti diventerà più reattivo quando si tratterà di aggiustare le strade in via di deterioramento.
La connessione tra sistemi di sensori in tempo reale, dati geografici e dati di modellazione migliora la comprensione di tutti, portando a più adeguate decisioni nella progettazione dell’infrastruttura a qualsiasi scala.
Questo articolo è stato aggiornato. Era originariamente pubblicato nel novembre 2018.