Il BIM nella tutela e manutenzione del patrimonio costruito

 In BIM, Drone

 

La poca conoscenza del patrimonio costruito e la conseguente assenza di manutenzione ordinaria sono spesso le cause scatenanti di degrado che fanno sì che gli interventi di manutenzione ordinaria si trasformino in manutenzione straordinaria con carattere di estrema urgenza.

È in situazioni di questo tipo che le nuove tecnologie informatizzate per la progettazione esprimono tutto il loro potenziale.

La società Archimede si ritrova spesso a dover progettare interventi di consolidamento strutturale in situazione di estrema urgenza (vedi esempio). A tal proposito, gli interventi di risanamento conservativo del cimitero della Biacca sono stati un importante banco di prova per testare ancora una volta le potenzialità del mondo BIM.

Il cimitero della Biacca è stato vittima degli eventi alluvionali del 15 Novembre 2014, in seguito ai quali ha subito gravi danni alle sue strutture, mettendo in rischio la sua staticità e provocando un diffuso stato fessurativo.

Nel corso dei sopralluoghi espletati nel 2016 sono state identificate le criticità che pregiudicano la sicurezza statica/sismica del fabbricato, in particolare:

  • carenza di elementi strutturali adeguati per quanto concerne il sistema fondazionale (probabile causa dei cedimenti che hanno portato allo stato fessurativo);
  • aggressione da anidride carbonica con conseguente distacco del copriferro e riduzione di sezione dei ferri di armatura per le strutture in calcestruzzo;
  • lesioni profonde che interessano gli elementi strutturali;
  • valori molto bassi delle resistenze degli elementi strutturali evidenziati dalle indagini effettuate sui materiali;
  • degrado diffuso imputabile prevalentemente a fenomeni di infiltrazione con il conseguente danneggiamento delle finiture edili.

Al fine di raggiungere una visione globale del sito (i danni alluvionali sono diffusi e distribuiti in diverse zone del cimitero), è stato predisposto un rilievo 3D in nuvola di punti ottenuto mediante due voli di aeromobile a pilotaggio remoto (Drone). Ciò ha consentito di trarre rapidamente informazioni spaziali, dimensionali e materiche circa gli elementi oggetto dell’intervento.

Cimitero Biacca_rilievo

Rilievo drone Cimitero Biacca

Il modello BIM, costruito sulla nuvola di punti, è stato sviluppato secondo LOD diversi. In particolare gli elementi architettonici e le finiture esterne sono state rappresentate nelle loro caratteristiche geometriche (LOD C corrispondente all’incirca ad un definitivo), mentre per quanto concerne gli elementi interessati dal progetto, questi sono stati modellati, nel pieno delle caratteristiche, geometriche, fisiche e materiche rilevate (LOD E corrispondente all’incirca ad un esecutivo).

Sul modello così composto sono stati progettati gli interventi, in particolare:

  • Realizzazione di un sistema fondazionale a graticcio composto da travi di fondazioni e cordoli realizzati per sottomurazione;
  • Ripristino degli elementi in calcestruzzo oggetto di aggressione da anidride carbonica;
  • Applicazione di rinforzi in acciaio galvanizzato con azione di confinamento laterale e rinforzo flessionale e a taglio di travi, pilastri, archi e solaio.
  • Ripristino dell’intonaco di facciata.

Al modello dello stato di fatto sono stati aggiunti gli elementi progettati con le proprie caratteristiche tecniche. Per quanto riguarda il graticcio fondazionale questo è stato modellato con gli elementi (travi, barre, staffe, ganci d’armatura) propri della sezione strutturale del software utilizzato (Autodesk Revit®).

Biacca_progetto fondazioni

Modello BIM sovrapposizione progetto delle fondazioni

Per quanto riguarda invece i rinforzi in fibra di acciaio, il software non possiede elementi specifici, ed anche una ricerca in rete su siti specifici che si occupano della modellazione di oggetti parametrici non ha a portato ad alcun risultato. Una situazione di questo tipo porta il progettista ad un bivio:

  1. inserire gli elementi come segno grafico negli elaborati progettuali (cad 2D tradizionali di consegna);
  2. modellare autonomamente gli oggetti con le specifiche caratteristiche progettuali.

La sfida è stata accettata, sono stati modellati i rinforzi strutturali mediante fibra di acciaio galvanizzato a flessione e taglio di travi, pilastri, archi e solaio. Gli oggetti, contenenti tutte le specifiche tecniche del produttore, sono anche parametrici, per cui adattabili ad infiniti progetti diversi, semplicemente cambiandone i parametri.

Variazione parametri rinforzi strutturali

Esempio di variazione parametri famiglie rinforzi strutturali

La creazione e condivisione di famiglie parametriche di oggetti sta alla base dello stesso concetto di BIM, che si fonda sostanzialmente nello scambio di informazioni e dati. Ciò a vantaggio dei progettisti (che hanno a disposizione elementi e schede tecniche di oggetti da inserire nei propri progetti, con risparmio di tempo ed energie), dei produttori (che offrendo i modelli parametrici dei propri prodotti ai progettisti, pubblicizzano la propria azienda e spingono ad usare i propri prodotti), dei committenti (che vedendo anticipatamente una copia tridimensionale del manufatto da realizzare, si sentiranno maggiormente partecipi del progetto).

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