Nel precedente articolo sulla CITIC Tower (il grattacielo più alto di Pechino) abbiamo analizzato gli aspetti strutturali ed architettonici dell’edificio, mettendo in risalto la sua forma rastremata fino a metà edificio che poi si riallarga in pianta negli ultimi piani. La China Zun Tower rappresenta anche un modello di riferimento per l’applicazione della metodologia BIM (Building Information Modelling)in fase di progettazione e costruzione di strutture complesse. Con l’adozione del BIM infatti, si è riusciti a realizzare un edificio alto 528 metri in 62 mesi. Xu Lishan, Executive Chief Engineer and Construction Director of CITIC Tower, si è espresso sul tema digitalizzazione nel seguente modo:

“Come General Contractor della China Zun Tower, ci concentriamo su aspetti tecnici innovativi. Abbiamo applicato oltre 20 nuove tecnologie su questo progetto, tra queste, il BIM ci fornisce un’esperienza evolutiva. Abbiamo lavorato a stretto contatto con modellatori e subappaltatori facendo uso di modelli. Con il vantaggio dell’integrazione delle informazioni nei modelli abbiamo aumentato in modo significativo l’efficienza e la qualità dell’edificio ed è migliorata pure la capacità del team di gestire un progetto super complicato come questo.”

Oltre il 90% delle interferenze nei modelli interdisciplinari sono state risolte dal coordinamento in BIM. Ciò ha portato a rielaborare e rimodellare i modelli riducendo del 65% le tempistiche della progettazione tradizionale. Anche in fase di costruzione la metodologia BIM ha consentito di ridurre notevolmente le tempistiche di realizzazione grazie all’introduzione di strumenti digitali per le ispezioni e la gestione di cantiere, semplificando gli ostacoli che si incontrano in fase realizzativa, riducendo gli errori e migliorando l’efficienza operativa.

 

I vantaggi dell’impiego del BIM

Le problematiche riscontrate già in fase progettuale sono state notevoli e l’introduzione della metodologia del Building Information Modelling ha garantito il superamento di tali difficoltà e ha consentito di ridurre i tempi di consegna dell’esecutivo. In particolare, sono state risolte 6.200 interferenze tra architettonico, strutturale e impiantistica MEP durante la progettazione, consentendo di anticipare molti interventi che avrebbero rallentato il cantiere in fase di costruzione. A livello strutturale è stato possibile ad esempio effettuare delle simulazioni sulle connessioni delle strutture in acciaio e grazie ai dispositivi digitali e alle scansioni 3D è stato possibile guidare e rivalutare rapidamente i lavori di costruzione. Altro importante vantaggio ottenuto dall’impiego del BIM è sicuramente quello di aver digitalizzato la prefabbricazione. Molti elementi architettonici della CITIC Tower, ma anche strutturali ed impiantistici, sono stati realizzati in officina per poi esser trasportati in sito e montati seguendo le indicazioni progettuali a vantaggio di un cantiere ordinato ed efficiente. Anche a livello di realizzazione delle parti strutturali in cemento armato è stata incrementata l’efficienza di getto. Infatti, si è risparmiato il 20% di tempo nelle fasi di getto grazie alle simulazioni di organizzazione di cantiere effettuate nella fase precedente.

CITIC Tower, l’impiego della metodologia BIM
Modelli di differenti discipline utilizzati nella federazione dei modelli. Ph: skyscrapercity.com

Panoramica delle applicazioni BIM

CITIC Heye Investment, società proprietaria del progetto della CITIC Tower, ha sostenuto e guidato l’applicazione del BIM in fase progettuale e continua a farlo per tutto il ciclo di vita del grattacielo. Dopo le discussioni e gli approfondimenti effettuati tra le varie parti coinvolte è stata stilata una “guida all’esecuzione BIM”, con le relative linee guida e gli standard da applicare durante tutto il processo edilizio. La guida è oggetto di continue migliorie, in modo da renderla sempre aggiornata. È stato istituito inoltre un BIM management Department che consente di coordinare tutte le attività e l’interoperabilità interdisciplinari. Per attuare ciò sono stati prodotti dei modelli con caratteristiche predefinite, consegnabili in formato IFC (Industry Foundation Classes), un formato open source neutrale adatto alla condivisione tra software. Tali modelli sono modificabili e aggiornabili, facilmente accessibili per la navigazione e l’interrogazione dei dati e delle informazioni. Essi vengono prodotti per tre importanti step della vita utile dell’edificio, ovvero: BIM model per la fase progettuale, BIM model per la costruzione, BIM model per la fase operativa e manutentiva. I modelli centrali ottenuti per seguire queste tre fasi sono stati ottenuti con la federazione dei modelli.

CITIC Tower, l’impiego della metodologia BIM
Ph: damassets.autodesk.net
CITIC Tower, l’impiego della metodologia BIM
Render del modello architettonico prodotto in fase di progetto. Ph: businessinseder.com

Alcuni numeri del processo digitale

La progettazione della CITIC Tower ha prodotto dettagliati modelli 3D e 2D di alta qualità. Sono state realizzate 100.000 tavole progettuali dettagliate e, sia per le strutture in acciaio che per le decorazioni in facciata, sono stati utilizzati livelli di dettaglio LOD400. I modelli di progetto che sono stati creati sono 652 e sono stati revisionati complessivamente 806 volte, sia per quanto riguarda i modelli strutturali che quelli architettonici, elettrico-meccanici, antincendio e arredi. Con gli strumenti BIM si è riusciti ad effettuare 7 revisioni multidisciplinari di coordinamento che hanno consentito di risolvere oltre 5.000 interferenze in fase progettuale e più di 6.200 interferenze in cantiere.

Simulazione di costruzione in BIM

La fase costruttiva è stata ampiamente simulata grazie a software particolari. Grazie ad essi si è riusciti a evidenziare le interferenze negli spazi di cantiere, il progresso delle attività e l’impiego delle risorse. Le analisi hanno permesso di gestire i getti di calcestruzzo, l’installazione delle mega colonne, il sollevamento delle attrezzature speciali e delle piattaforme. A livello impiantistico sono state gestite le installazioni dei canali di areazione, delle canaline elettriche e delle tubazioni. Sono state inoltre gestite tutte le consegne e le installazioni dei materiali e dei mezzi ed il loro stoccaggio nelle aree a disposizione.

CITIC Tower, l’impiego della metodologia BIM
Ph: CTBUH 2014 Shanghai Conference
CITIC Tower, l’impiego della metodologia BIM
Ph: thetowerinfo.com