Integrare tutti gli elementi del progetto architettonico, impiantistico e strutturale in un unico modello 3D è fondamentale per ottenere una visione completa del sistema edificio-impianto. Questo permette di valutare la coerenza di tutti gli elementi della costruzione e verificare eventuali criticità prima della sua effettiva realizzazione, facilitando il processo decisionale e riducendo i rischi associati a errori o incoerenze nel progetto.
Il Building Information Modeling (BIM), ovvero la Modellizzazione delle Informazioni di Costruzione, è stato definito dal National Institute of Building Sciences (NIBS) come una "rappresentazione digitale delle caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto". Il BIM va oltre un semplice formato di rappresentazione 3D o un software: si tratta di una tecnologia che consente di creare un modello informativo condiviso e multidisciplinare contenente informazioni utili in ogni fase della progettazione, dalla fase architettonica a quella esecutiva e gestionale. Questo include disegni tecnici, geometria dell'edificio, localizzazione geografica degli oggetti, proprietà dei materiali, caratteristiche termiche, prestazioni energetiche, impianti, sicurezza, manutenzione e demolizione.
L'adozione di questa metodologia, basata sull'utilizzo di un sistema coerente di modelli 3D piuttosto che disegni di progetto separati, favorisce la collaborazione tra tutte le figure coinvolte nell'intero ciclo di vita di un'opera, come architetti, ingegneri, appaltatori, operai edili, produttori di materiali e componenti. Inoltre, garantisce l'accesso a informazioni costantemente aggiornate, riducendo la percentuale di errori e il numero di modifiche necessarie durante il processo di progettazione e costruzione.
Per analisi strutturale BIM si intende un processo finalizzato alla definizione del comportamento strutturale di un edificio, attraverso l’implementazione del corrispondente modello analitico in ambiente BIM.
Consideriamo i seguenti due modelli di un’opera:
L’applicazione della metodologia BIM all’analisi delle strutture garantisce il collegamento bidirezionale tra questi due modelli, e permette al progettista di valutare differenti soluzioni strutturali già a partire dalla fase preliminare del progetto, rendendo più rapido ed efficiente l’intero processo.
L’analisi strutturale BIM è finalizzata alla progettazione di un sistema che sia in grado di resistere alle forze applicate, nel corso della sua vita utile. Questo richiede che compenti strutturali e materiali utilizzati siano definiti in modo da soddisfare i requisiti di sicurezza previsti. La creazione di modelli BIM, costituiti da oggetti parametrici estremamente interconnessi, semplifica enormemente l’attività del progettista, aiutandolo ad avere una visione più completa e consapevole del progetto.
Il flusso di lavoro solitamente adottato nell’analisi strutturale BIM prevede:
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