AUTHOR: Ing. Sandra Catania
TUTOR: Ing. Giovanni Franchi
MASTER: Master in “Project Management in construction works with BIM” a.a 2022/23
Introduzione: Le sfide che attendono il Project Management nell’ambito delle costruzioni diventano sempre più impegnative in quanto è richiesta competenza nella gestione di progetti, capacità di pianificazione strategica, gestione del rischio e gestione del cambiamento, conoscenza dei software per la gestione dei progetti, pensiero critico e problem solving, leadership e capacità decisionali.
Un valido ausilio viene fornito dalla metodologia BIM che, con il suo sistema di gestione integrata delle informazioni, consente di raggiungere un elevato grado di efficienza impattando in maniera decisiva e positiva su tre aree tematiche del Project Management ovvero integrazione, comunicazione e gestione degli stakeholder. Il Building Information Model, le cui origini risalgono a mezzo secolo fa, ha avuto, negli ultimi anni, un notevole sviluppo grazie al progresso della tecnologia ed in particolare alle elevate capacità di calcolo dei computer e ad una volontà politica di rendere obbligatorio l’uso di tale strumento nella realizzazione di opere pubbliche nel settore delle costruzioni.
Metodi: La normativa UNI EN 19650 e la normativa UNI EN 11337 che ne costituisce norma complementare, rappresentano i riferimenti per l’applicazione della metodologia BIM al mondo delle costruzioni.
Nel corso del presente lavoro si è aperto un focus su un caso studio riguardante un intervento di riqualificazione urbana nella zona nord ovest della città di Milano, che ha previsto la realizzazione di oltre 50 unità residenziali e relative aree pertinenziali, tra cui una vasta area verde a servizio del quartiere su di un’area parzialmente dismessa già adibita ad attività industriali. Il progetto è stato sviluppato con metodologia BIM per scelta del committente, nonché General Contractor, su base volontaria non discendente da un obbligo normativo, trattandosi di un intervento privato peraltro antecedente all’entrata in vigore del nuovo codice dei contratti (D. Lgs. 36/2023), per raggiungere obiettivi finalizzati al miglioramento della qualità del processo e dell’opera con minori tempi di realizzazione, riduzione di imprevisti in fase di cantiere, minori costi e maggiore competitività della filiera delle costruzioni sui mercati esteri.
Fig.1 Rendering dell’intervento residenziale “Cefalonia 18”, Milano
Risultati: Nel caso studio si è analizzato, in particolare, il Piano di Gestione Informativa (pGi) dell’opera in esame, riportandone la struttura, le specifiche tecniche e i requisiti del progetto in accordo alle linee guida di progettazione. Il focus sul pGi è finalizzato a sottolineare l’importanza del documento in quanto disciplina tutto ciò che è necessario per la conduzione del progetto con metodologia BIM, le regole di scambio informativo, le modalità di produzione delle informazioni, le responsabilità del team, le procedure di gestione dei dati, favorendo il processo di interazione tra i diversi gruppi di progettazione e incanalando in un percorso controllato l’intero ciclo di vita dell’opera. Gli obiettivi indicati nel pGi sono stati raggiunti grazie all’utilizzo degli strumenti digitali in grado di processare un’elevata quantità di dati e informazioni. Infatti, con l’ausilio del software di BIM authoring Autodesk Revit, sono stati creati i modelli di progettazione delle diverse discipline, che confluiscono in un unico modello federato rispondente alle esigenze architettoniche, strutturali ed impiantistiche.
Figura 2 Il modello federato e il controllo delle interferenze
Questo ha permesso di gestire i processi in modo semplice e ordinato grazie all’attività di collaborazione, coordinamento e controllo e risoluzione delle interferenze (clash detection) tra discipline, svolta con il software Naviswork Manage, e quindi di validare il contenuto informativo. Il passo successivo ha riguardato la gestione dei costi con una sezione dedicata agli aspetti 5D, l’automazione delle procedure di computo e di Quantity Take Off legati alla fase di progettazione, che rappresentano il punto di partenza per la strutturazione dei processi del General Contractor, e più in generale dell’impresa di costruzione, come analisi dei costi, pianificazione economica e controllo di gestione e contabilità. A tal riguardo, si è ritenuto appropriato aggiungere un cenno sui metodi del Project Management utilizzati in corso di esecuzione per il controllo del rispetto dei costi e dei tempi previsti in fase progettuale, nonché le analisi di avanzamento economico che sono state svolte mensilmente per avere un confronto tra previsione dei volumi di produzioni ed effettiva realizzazione, dato di estrema importanza in quanto la previsione e il successivo monitoraggio permettono di avere sempre sotto controllo la reale “fattibilità”, il continuo aggiornamento della programmazione e di introdurre le soluzioni più idonee in caso di criticità.
Figura 3 Data analysis – computo in ambiente BIM
Conclusione: Risulta evidente che, nel presente lavoro, il BIM, applicato su base volontaria, ha rappresentato uno strumento di grande utilità, consentendo una gestione ottimale delle informazioni e permettendo di conseguire notevoli vantaggi con un più accurato controllo del risultato finale sin dalla fase di progettazione.
Gli sviluppi futuri prevedono, sicuramente, il controllo dell’opera non solo in fase di progettazione ma sia in fase di esecuzione che di gestione consentendo di costruire un modello digitale (Digital Twin) che prevede l’impatto dell’opera durante l’intero ciclo di vita valutandone gli impatti economici, ambientali e sociali.
Ma, per il raggiungimento dei suddetti obiettivi è indispensabile una nuova cultura e consapevolezza da parte di tutti i soggetti interessati, pubbliche amministrazioni, imprese, produttori, professionisti, adeguate infrastrutture tecnologiche, idonei sistemi di gestione e conservazione dati (blockchain, quantum storage) ed un confronto etico sociale nell’uso dell’AI (Intelligenza artificiale) per definirne le regole applicative. Di sicuro si è avviata ed è in corso una svolta epocale e non solo nel mondo delle costruzioni.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
BIM METHODOLOGY, OPPORTUNITIES AND CHALLENGES FOR CONSTRUCTION COMPANIES: “CEFALONIA 18”, THE REAL ESTATE DEVELOPMENT PROJECT
Introduction: The challenges facing the Project Manager in the construction sector are becoming increasingly demanding as skills in project management, strategic planning, risk management and change management are required, as well as knowledge of project management software, critical thinking and problem solving, leadership and decision making.
A valuable aid is provided by the BIM methodology that, with its integrated information management system, allows to achieve a high efficiency having a decisive and positive impact on three thematic areas of Project Management as integration, communication, and stakeholder management.
The Building Information Model, whose origins date back half a century, has had, in recent years, a remarkable development due to the advancement of technology, to the high computing capacity of computers and political will to make the use of this tool mandatory in the construction of public works.
Methods: The UNI EN 19650 standard together with UNI EN 11337, which is the complementary standard, represent the references for the application of the BIM methodology to the construction industry.
This thesis work was carried out as part of the urban redevelopment project in the north-western part of Milan, which involved the construction of more than 50 residential units and connected adjacent areas, including a large green area that serves the entire district. The customer, who is also the general contractor, has chosen to use the BIM methodology to achieve objectives aimed at improving process quality, less unforeseen on site and increased competitiveness of the construction industry in foreign markets. The use of BIM was a voluntary choice, in fact there was no regulatory obligation being a private intervention before the entry into force of the new contract code (D. Lgs. 36/2023).
Results: In the case study, particular attention was given to the drafting of the BIM Execution plan (BEP), showing its structure, technical specifications, and project requirements in accordance with the design guidelines. The focus on BEP is aimed at underlining the importance of the document as it governs everything that is necessary for the functioning of the BIM methodology project, the rules of information exchange, data management procedures, facilitate the process of interaction between the different design groups and channel the whole project life cycle into a controlled path.
The objectives set out in the BEP have been achieved using digital tools capable of processing a large amount of data and information. In fact, with the help of the BIM authoring software Autodesk Revit, were created the design models of the different disciplines, which converge in a single federated model responding to architectural, structural, mechanical, electrical, and plumbing needs. This made it easy to manage processes in a simple and orderly way thanks to the activity of collaboration, coordination and control and interference resolution between disciplines, carried out with Naviswork Manage 2020 software, and then to validate the information content. The next step concerned the management of costs with a section dedicated to 5D aspects, the automation of computation procedures and Quantity Take Off related to the design phase, that represent the starting point for the structuring of the processes of the General Contractor, and more generally of the construction company, such as cost analysis, economic planning and management control and accounting. In this regard, it was considered appropriate to add a chapter on the methods of Project Management used in the course of execution keeping on cost control and the expected time in the design phase, as well as economic advancement analysis that has been carried out monthly to have a comparison between forecast production volumes and actual production, data of extreme importance because the monitoring allow to always have under control the real “feasibility”, the continuous updating of the programming and to introduce the most suitable solutions in case of criticality.
Conclusions: Considering the above, in this work, BIM, applied on a voluntary basis, has been a very useful tool, allowing an optimal management of the information and remarkable advantages with a more accurate control of the result right from the design phase. Future developments include, certainly, Digital Twin (DT) technology, mainly applied in the operation and maintenance phases, with great potential to shape BIM framework to fully enable whole life cycle digital construction.
However, to achieve these objectives, a new culture and awareness on the part of all stakeholders is indispensable, as well as suitable data management and storage systems and a social ethical comparison in the use of AI (Artificial Intelligence) to define the application rules.
A turning point has certainly begun and is underway, and not only in the construction world.