Nel settore della progettazione e della costruzione di camere bianche, precisione ed efficienza sono fondamentali per garantire un ambiente sicuro e controllato, in grado di soddisfare i requisiti normativi.
Di fronte a queste sfide, il BIM si è affermato come una metodologia di lavoro trasformativa nel settore, facilitando l’ottimizzazione dei processi e garantendo un controllo integrato, elemento chiave per il successo di questi progetti.
Gli strumenti BIM non ci forniscono solo una piattaforma di progettazione, ma ci permettono di costruire un «Digital Twin» del progetto che comprende ogni fase, dall’offerta iniziale, passando per la progettazione di dettaglio, fino al monitoraggio durante la costruzione e alla manutenzione dell’impianto durante il suo ciclo di vita. Questo «Digital Twin» è una replica virtuale nella quale possiamo simulare e coordinare le diverse discipline prima della costruzione, riducendo rischi e costi e rispettando i più elevati standard di qualità, le GEP (Good Engineering Practices) e le normative vigenti.
In questo articolo vedremo come Revit, insieme a Stabicad, Dynamo e altri software BIM, migliori la precisione, l’affidabilità e l’agilità dei nostri progetti di camere bianche.
1. Fase di offerta / Progettazione di base
In ogni nuovo progetto, il nostro percorso inizia con la fase di pre-progettazione e/o progettazione di base. Si tratta di una fase cruciale per la preparazione delle nostre offerte, durante la quale è importante che il nostro team BIM possa generare rapidamente i progetti e testare diversi scenari MEP.
Il nostro principale software di progettazione, Revit, costituisce la nostra base di lavoro, ma il processo non si ferma qui. Grazie al supporto di Stabicad, possiamo creare rapidamente i primi progetti MEP, consentendo ai nostri progettisti di abbozzare e visualizzare in tempi brevi il layout di base dei sistemi.
A questo scopo, all’interno di questo software, ci sono due strumenti che vorremmo evidenziare per la loro utilità: «Solve Node» e le funzioni di calcolo e dimensionamento.
[Img 1 Progettazione dei condotti. «Vista generale dei condotti di un progetto»]
Calcoli e dimensionamento: impianti in fase di offerta
Il nostro team di progettisti e ingegneri segue la filosofia BIM, collaborando per ottenere i migliori risultati.
- Revit fornisce una solida base;
- Stabicad velocizza la modellazione e il calcolo 3D;
- Dynamo automatizza i processi complessi.
Questi programmi ci supportano nel processo decisionale, nei calcoli e nel dimensionamento degli impianti.
Nella fase iniziale di progettazione, Stabicad ci consente di modellare gli elementi necessari per determinare le dimensioni delle colonne di ripresa e dei condotti principali, permettendo così di effettuare una stima approssimativa dei materiali e dei sistemi. È possibile inserire un singolo elemento che rappresenti un ramo, uno spazio, un piano o persino un intero edificio. In questo modo, è possibile determinare rapidamente lo spazio necessario, ad esempio, per il sistema di condotti e coordinarsi con l’architettura della camera bianca e con gli altri sistemi per quanto riguarda la riserva di spazio. Inoltre, quando si verificano modifiche in una fase successiva, il modello può essere adattato rapidamente senza dover modificare numerosi elementi di dettaglio.
È fondamentale poter visualizzare tutto all’interno di un unico ambiente e modello 3D. Questo ci permette di comprendere chiaramente l’utilizzo dello spazio e di preparare diverse presentazioni grafiche che consentono ai nostri clienti di avere una visione più chiara del progetto.
Significa inoltre poter sviluppare un progetto MEP iniziale che stabilisca le basi per una corretta esecuzione del progetto, identifichi potenziali criticità future, pianifichi il processo di coordinamento e generi una stima preliminare del sistema proposto in termini di dimensioni, prestazioni e costi.
«Solve Node»
Le funzioni «Solve Node» e «Solve Node with options» del software Stabicad di Trimble sono estremamente utili per i nostri progetti. Utilizzate nelle prime fasi del progetto e durante l’intero processo di progettazione, gli strumenti di risoluzione dei nodi facilitano e automatizzano il processo di definizione di interfacce e connessioni complesse per i sistemi MEP.
Il comando «Solve Node» velocizza, collega e ottimizza i sistemi di condotti e tubazioni. Nei progetti, collega automaticamente i condotti ai terminali dell’aria, i condotti ad altri condotti e i condotti alle apparecchiature, riducendo significativamente il tempo necessario per la realizzazione manuale di un layout di condotti continuo.
[Img 2 Funzione «Solve Node». «Esempio di utilizzo della funzione per la soluzione di una giunzione tra condotti.»]
La funzione:
- Ruota i terminali dell’aria, se necessario, e adatta i condotti di collegamento in base ai parametri di progettazione;
- Posiziona i condotti flessibili e rigidi con le lunghezze appropriate;
- Aggiunge automaticamente elementi come VCD (Volume Control Damper) e raccordi di collegamento.
In questo modo, tutte le connessioni sono precise e conformi alle specifiche dei produttori, standardizzando il lavoro del nostro team di progettazione e ingegneria. La sua semplicità di utilizzo riduce gli errori e le attività ripetitive, rendendo il processo di progettazione più efficiente.
Sebbene il comando automatico «Solve Node» sia eccellente per un utilizzo generale, il comando «Solve Node with options» di Stabicad offre una maggiore flessibilità e un controllo più avanzato, fornendo soluzioni più precise che possono essere adattate ai requisiti specifici del progetto.
[Img 3 Opzioni «Solve Node». «La funzione «Solve Node» offre diverse possibilità per scegliere quella più adatta al progetto.»]
La funzione «Solve Node with options» è particolarmente utile per gestire le limitazioni di progettazione complesse in Revit, suggerendo automaticamente diverse opzioni di collegamento per i sistemi di condotti e tubazioni. Consente di selezionare la soluzione migliore in base agli angoli e ai tipi di raccordi necessari, facilitando così la gestione delle criticità progettuali e mantenendo un equilibrio tra controllo, automazione e personalizzazione.
Il comando può essere applicato a nodi o sezioni specifiche, consentendo di gestire in modo efficiente progetti complessi concentrandosi esclusivamente sulle aree che richiedono particolare attenzione, senza intervenire sull’intero sistema.
[Img 4 Soluzione «Solve Node». «Stabicad genera automaticamente i componenti necessari in base all’opzione selezionata.»]
Procedura di estrazione e trasformazione dei dati utilizzati nelle offerte
Dynamo consente di automatizzare i processi attraverso la programmazione visiva, ottimizzando automaticamente le attività. Come esempio, mostriamo uno dei processi che abbiamo sviluppato e automatizzato per l’estrazione dei dati relativi ai condotti dei sistemi HVAC modellati in Revit.
Questo processo viene implementato attraverso una routine Dynamo integrata con un foglio di calcolo dinamico in Excel, facilitando l’integrazione e la conversione dei dati estratti in misurazioni precise e conformi alle normative vigenti nel Paese.
La normativa applicata garantisce che le misurazioni riflettano con precisione il progetto, considerando, tra gli altri aspetti, gli sprechi di materiale che Revit non è in grado di prevedere. Questo metodo è coerente con le pratiche del fornitore abituale di materiali, garantendo una fase di offerta più precisa e adeguata alle condizioni reali di fornitura e utilizzo.
Nell’immagine seguente viene mostrato il processo con un elemento parametrico. In questo caso, Revit non riesce a calcolare l’area totale; tuttavia, grazie alla nostra routine, riusciamo a esportare il dato nel nostro foglio di calcolo.
[Img 5 Routine Dynamo. «Esempio della routine di estrazione dati sviluppata.»]
2. Fase di progettazione di dettaglio
Una volta accettata la nostra offerta dal cliente, il nostro percorso prosegue con una nuova fase di sviluppo. Riutilizziamo, per quanto possibile, il progetto di base approvato e lo ottimizziamo per generare un progetto dettagliato dell’intero impianto.
In questa fase consideriamo tutti i possibili soggetti coinvolti: fornitori, coordinamento con le altre discipline coinvolte nella progettazione, manutenzione e soluzioni speciali da tenere in considerazione durante il montaggio, garantendo che ogni aspetto del progetto rispetti gli standard di qualità ed efficienza stabiliti.
Il nostro team di ingegneri entra nel dettaglio, regolando e perfezionando ogni componente del sistema per realizzare un progetto personalizzato, in grado di soddisfare le esigenze specifiche di ciascun processo produttivo all’interno delle camere bianche e, al contempo, rispettare le normative applicabili.
In questa fase, precisione, efficienza e strumenti di modellazione sono essenziali per il team di ingegneria. Stabicad è particolarmente utile grazie ai suoi calcoli precisi e affidabili, al dimensionamento automatizzato dei sistemi e alle sue capacità di documentazione. Tutto ciò contribuisce a garantire che il progetto MEP di dettaglio sia preciso, efficiente e correttamente coordinato, nel rispetto degli standard di qualità richiesti.
Due delle funzioni chiave del software Stabicad che si distinguono in questa fase sono «Calcoli» e «Dimensionamento» del sistema MEP all’interno di Revit, poiché entrambe garantiscono che i sistemi MEP siano correttamente dimensionati e offrano prestazioni ottimali, rispettando gli standard di settore e i requisiti del progetto.
Grazie alla flessibilità del software, possiamo adattare facilmente il progetto e le dimensioni dei condotti, nonché visualizzare l’impatto delle decisioni critiche, verificando al contempo automaticamente lo schema attraverso i relativi calcoli ingegneristici.
In questa fase, anche i contenuti rappresentano un aspetto fondamentale. Stabicad dispone di una vasta libreria di contenuti dimensionalmente corretti e contiene articoli e dati tecnici basati sui cataloghi dei produttori. Le posizioni dei connettori, le dimensioni complessive e le informazioni relative allo spazio di servizio sono conformi alle indicazioni del produttore. In questo modo, si ha la certezza che il modello sia effettivamente realizzabile.
In combinazione con la funzionalità «Solve Node» descritta in precedenza, è possibile inserire rapidamente i contenuti appropriati per il progetto e collegare il sistema utilizzando raccordi e apparecchiature realmente costruibili.
[Img 6 MEP content. «Piattaforma Stabicad con famiglie già generate dai fornitori e pronte per eseguire calcoli ottimizzati.»]
I calcoli sono fondamentali per determinare correttamente la capacità e le dimensioni degli elementi del sistema di ventilazione e filtrazione (HVAC).
Per i sistemi di condotti e tubazioni, Stabicad può calcolare automaticamente portate, velocità e perdite di pressione. Questo ci aiuta a selezionare le dimensioni appropriate degli impianti, garantendo prestazioni efficienti del sistema ed evitando un consumo energetico eccessivo.
È inoltre possibile definire specifiche caratteristiche progettuali, quali dimensionamento, forma, lunghezza, larghezza e diametro massimo; velocità massima e minima, nonché perdita di pressione massima per metro. Il calcolo individua quindi automaticamente la dimensione minima disponibile che soddisfa tutti i criteri e la applica direttamente al modello 3D.
[Img 7 Calcolo dei condotti. «Esempio del risultato di un calcolo dei condotti realizzato con Stabicad.»]
Il software è compatibile con numerose normative dei diversi Paesi europei, risultando ideale per la gestione di progetti internazionali. Nel caso delle norme britanniche, i calcoli dispongono inoltre della certificazione CIBSE, che rappresenta un’ulteriore garanzia di precisione e affidabilità.
Tuttavia, uno dei principali vantaggi del programma per noi è la possibilità di aggiornare automaticamente i calcoli e le dimensioni man mano che vengono apportate modifiche al progetto. Questa capacità dinamica ci garantisce che il progetto rimanga preciso e aggiornato anche in caso di successive modifiche.
Per i progettisti del team, Stabicad significa flessibilità, controllo e capacità di creare progetti MEP dettagliati e precisi, pronti per la realizzazione in cantiere. L’utilizzo di software 3D ci consente di visualizzare tutto in un unico modello, esplorare interfacce complesse tra gli elementi MEP e comprendere l’impatto delle nostre decisioni progettuali.
Migliora inoltre la collaborazione e la comunicazione con i clienti, consentendo loro di visualizzare in 3D il progetto MEP proposto, cosa che risultava più difficile con i precedenti disegni 2D.
Un altro strumento di grande utilità durante questa fase è Dalux. Questo programma ci consente di coinvolgere fin dall’inizio tutti i soggetti che partecipano al progetto, sia interni — Project Manager, Responsabili di cantiere e progettisti — sia esterni, come cliente, fornitori e altre discipline coinvolte.
[Img 8 Diagramma di comunicazione azienda-cliente. «Schema dello sviluppo della comunicazione interna ed esterna con Dalux.»]
Questa piattaforma ci permette di riunire in un’unica posizione tutte le informazioni tecniche, il modello BIM e la documentazione grafica, oltre a integrare i diversi canali di comunicazione (e-mail, riunioni, ecc.), sia interni sia esterni. Tutto ciò facilita il flusso di lavoro, poiché il cliente deve concentrarsi esclusivamente sulla verifica e sull’approvazione del progetto, assicurandosi che risponda alle proprie esigenze.
[Img 9 Diagramma delle fasi di approvazione interna. «Esempio del canale di comunicazione interna fino all’approvazione delle versioni.»]
Per quanto riguarda la comunicazione interna, Dalux consente al team Valtria di dare priorità alle attività, delegarle e velocizzarne la revisione con maggiore facilità. Grazie ai codici colore è possibile identificare rapidamente lo stato di ciascuna attività.
[Img 10 Attività. «Immagine delle attività di un progetto con i colori associati al relativo stato.»]
L’utilizzo di diversi strumenti BIM complementari, come Revit, Stabicad, Dalux, Dynamo, ecc., durante la fase di progettazione genera una sinergia che potenzia l’interazione e il feedback tra gli stessi. Questa integrazione ci aiuta a ottimizzare l’efficienza e la qualità dei nostri progetti.
3. Fase di costruzione
Il nostro percorso si conclude generalmente con la fase di costruzione, durante la quale continuiamo a sfruttare la sinergia tra i nostri principali strumenti BIM, come Revit, Stabicad e Dalux.
Durante questa fase, l’aggiornamento continuo del nostro «Digital Twin» diventa un’attività essenziale. Ogni adeguamento e modifica ci avvicina di un passo all’obiettivo finale, garantendo che tutti i dettagli siano sotto controllo.
Con Dalux, gli operatori in cantiere possono visualizzare la documentazione di progetto direttamente dalla propria posizione, oltre a digitalizzare le procedure di controllo, qualità e commissioning direttamente dall’applicazione mobile.
Disporre di informazioni accessibili a tutti gli operatori favorisce una comunicazione fluida tra i diversi team che lavorano in cantiere e negli uffici.
[Img 11 Interfaccia Dalux di un progetto. «Schermata di navigazione del progetto in Dalux.»]
Dalux contiene il modello digitale e le informazioni del progetto e mette a disposizione degli operatori gli strumenti specifici per la loro funzione, nell’ambito di un lavoro collaborativo in tempo reale basato sul BIM, che funziona anche senza connessione a Internet.
[Img 12 Esempio di vista. «Combinazione di modello 3D e informazioni 2D in Dalux.»]
Grazie alla collaborazione di tutto il nostro team (Responsabile di cantiere, Project Manager, team di progettazione, ecc.), garantiamo un avanzamento fluido del progetto, riflettendo il nostro impegno per la precisione e la qualità. Concludiamo così il nostro percorso trasformando una visione in realtà.
4. Fase di esercizio
Infine, durante il ciclo di vita dell’impianto, raccomandiamo ai nostri clienti di mantenere aggiornato il «Digital Twin» e di utilizzarlo come riferimento per il controllo e la manutenzione della camera bianca.
A tal fine, stiamo già implementando queste soluzioni quando richiesto dal cliente, utilizzando gli stessi software menzionati nella fase di costruzione, tra cui Dalux.
Questo programma, in particolare, facilita la gestione e il monitoraggio delle attività di manutenzione, consentendo una supervisione efficiente e precisa di tutte le attività. Ad esempio, possiamo associare codici QR alle apparecchiature, che forniscono informazioni rapide e facilmente accessibili con una semplice scansione.
Inoltre, sulla piattaforma, oltre a tutte le informazioni aggiunte al modello durante le fasi precedenti, vengono registrati tutti i sistemi di controllo delle nostre camere bianche. I nostri operatori di manutenzione ricevono una notifica direttamente sul proprio telefono cellulare, consentendo loro di ottimizzare le attività, identificare gli elementi e organizzare più facilmente ricambi e materiali.
Questo approccio garantisce che la camera bianca venga mantenuta in condizioni operative ottimali, nel rispetto degli standard di qualità ed efficienza stabiliti.
[Img 13 Operatore di manutenzione. «Da Dalux abbiamo accesso ai dati memorizzati nel modello necessari per la corretta manutenzione e gestione del progetto.»]
Conclusione
L’implementazione degli strumenti BIM in ogni fase del ciclo di vita di un progetto di camere bianche non solo facilita la progettazione e la costruzione, ma ottimizza anche la comunicazione e il coordinamento tra i team, rispettando gli standard e le aspettative dei clienti.
Questo approccio consente al «Digital Twin» di ogni progetto di evolversi insieme al progetto stesso, fornendo una risorsa di inestimabile valore per la manutenzione e la gestione futura dell’impianto.
Grazie all’integrazione di Revit, Stabicad, Dynamo e altre applicazioni, otteniamo un flusso di lavoro efficiente, adattato alle normative e caratterizzato da una grande capacità di adattamento, che migliora le prestazioni complessive e la qualità finale del progetto.
Abbreviazioni e riferimenti
- BIM: Building Information Modeling (inglese)
- MEP: Mechanical, Electrical, and Plumbing (inglese)
- VCD: Volume Control Damper (inglese)
- HVAC: Heating, Ventilation, and Air Conditioning (inglese)
- ISO 19650: norma internazionale per la gestione integrata delle informazioni durante l’intero ciclo di vita di un bene costruito.
- Stabicad: Stabicad per Revit è una potente soluzione BIM per la progettazione meccanica ed elettrica. Stabicad per Revit
- Dynamo: Dynamo è uno strumento di programmazione visiva utilizzato per automatizzare attività e processi all’interno di software BIM, come Revit. Dynamo
- Dalux: software per la gestione dei progetti. Dalux
