Oggi il settore dell’AEC (Architecture Engineering Construction) si trova ad affrontare nuove sfide con l’obiettivo di creare infrastrutture sempre più sostenibili e flessibili per azzerare le distanze globali e ridurre significativamente l’impatto dell’uomo sul pianeta. Ogni opera (edifici, strade e infrastrutture in genere, reti, ecc.) è collocata in un determinato contesto geospaziale, le cui specificità possono impattare in maniera significativa sulle sue prestazioni: conoscere il contesto, e le sue variazioni temporali, consente di pianificare le attività in modo preciso.
Tecnologie come il GIS e il BIM danno un grande contributo in questo senso. Il GIS (Geographic Information System), una tecnologia consolidata in grado di associare i dati alla loro posizione geografica sulla superficie terrestre e di elaborarli per estrarne informazioni, e il BIM (Building Information Modeling), metodologia più recente alla base della trasformazione digitale nel settore, sono però rimasti a lungo due settori separati e distinti.
Grazie all’evoluzione tecnologica in corso, oggi abbiamo tutti gli strumenti necessari affinché questi due aspetti possano finalmente essere adeguatamente integrati per sfruttarne le specifiche peculiarità e ridurre la ridondanza di dati.
indice dei contenuti
- Connessione BIM e GIS: il punto di svolta nel ciclo di vita degli asset
- I vantaggi dell’integrazione BIM-GIS nella pianificazione territoriale e urbana
- Digital twin e Digital twin geospaziali
- Come i digital twin e il GIS ottimizzano il funzionamento degli edifici intelligenti
- usBIM.geotwin di ACCA software
Connessione BIM e GIS: il punto di svolta nel ciclo di vita degli asset
Per lungo tempo la progettazione e la gestione degli asset (edifici, infrastrutture, impianti industriali ecc.) sono stati due mondi completamente separati. Nel mondo della progettazione le informazioni erano rappresentate da elaborati CAD e poi, in maniera molto più ricca e articolata, da modelli BIM. I sistemi GIS, invece, entravano in gioco nella fase preliminare di pianificazione per poi ripartire una volta che l’asset era stato realizzato. Molte volte i trasferimenti di informazioni da un ambiente all’altro avvenivano con difficoltà ed era necessario ricreare specificatamente le informazioni per passare alla fase successiva.
Oggi abbiamo invece la possibilità di integrare il mondo del BIM con quello del GIS in maniera molto più semplice e addirittura dinamica, di trasferire le informazioni da un sistema all’altro utilizzando standard aperti, ma anche facendo lavorare insieme le due tecnologie per ottenere il massimo beneficio per gli utenti.
I vantaggi dell’integrazione BIM-GIS nella pianificazione territoriale e urbana
Integrando i due patrimoni informativi GIS, che offre una rappresentazione di contesto su scala urbana, regionale e/o nazionale, e BIM, che focalizza la propria attenzione sulla singola opera, è possibile ottenere un digital twin dell’opera contestualizzata nel proprio ambiente.
È evidente che la collocazione di un modello BIM all’interno del proprio contesto geografico-territoriale permette di agevolare di molto le fasi di pianificazione, progettazione e costruzione dell’opera. Conoscere l’area in cui andrà a insistere un’opera, compresa una mappa di pericolosità sismica o idrogeologica per esempio, offre a progettisti e pianificatori strumenti utili per determinare la miglior posizione dell’opera, la relativa configurazione ed, eventualmente, i materiali da costruzione da adottare.
L’adeguata integrazione tra BIM e GIS valorizza il contenuto informativo come elemento fondante dell’intero ciclo di vita dell’opera (pianificazione, progettazione, esecuzione, manutenzione, esercizio, monitoraggio, dismissione): nonostante abbiano esigenze e requisiti ben distinti, le due metodologie devono poter accedere a una base dati condivisa, precisa, sicura, aggiornata e personalizzabile.
L’integrazione tra BIM (inteso come processo di gestione del contenitore digitale di informazioni relative a un’opera) e GIS (sistema informativo geografico che permette di rappresentare gli eventi che si verificano su un determinato territorio) è il processo in grado di generare un workflow in grado di scambiare i dati da un sistema all’altro senza perdita di informazioni, interrogando i dati all’interno di un unico database.
Un approccio che si fonda sulla centralità del dato genera una visione più approfondita dell’opera e del contesto urbanistico e naturalistico di riferimento, consentendo un processo decisionale informato, un maggiore coinvolgimento delle parti interessate e processi più rapidi ed efficaci.
Grazie a un approccio di tal genere, i dati GIS arricchiscono di informazioni il modello BIM e il BIM a sua volta alimenta i dati dei sistemi informativi GIS.
Applicare sistematicamente il criterio del digital twin anche per le infrastrutture permette di raccogliere in un unico contenitore il modello geometrico dell’opera, le schede tecniche, ma anche i dati GIS relativi al territorio in cui si trova l’infrastruttura (le informazioni sul meteo, i dati sismici, ecc.).
Digital twin e Digital twin geospaziali
Attraverso i recenti e continui sviluppi di nuove tecnologie, IoT, cloud computing, AI e machine learning, è stato esteso all’ambito urbano uno strumento utilizzato da alcuni anni dalle aziende leader della produzione industriale e della tecnologia: il ‘digital twin’.
Questo strumento in termini generali indica la rappresentazione virtuale di un’entità fisica, con cui comunica in tempo reale attraverso interazioni bidimensionali, andando a formare un sistema olistico, in cui la parte fisica e quella virtuale si promuovono ed evolvono reciprocamente.
Uno strumento utile alla realizzazione di un ‘digital twin’ urbano è sicuramente l’utilizzo integrato dei metodi BIM e GIS.
Questi due sistemi nascono e si sviluppano da presupposti diversi e quindi la loro interoperabilità, ossia l’utilizzo fluido e congiunto dei due sistemi, non è ottimale. È perciò interesse comune colmare queste lacune per la realizzazione di uno strumento ritenuto fondamentale per la creazione di un ‘digital twin’ urbano e quindi di una ‘smart city’.
Grazie alla tecnologia openBIM GIS e alla connessione dinamica tra la piattaforma usBIM di ACCA software e la tecnologia ArcGIS di Esri Italia, openBIM e GIS sono finalmente integrati per creare Digital Twins Geospaziali e Smart City intelligenti.
Cos’è un digital twin geospaziale?
Un digital twin geospaziale è un modello digitale di un ambiente, un asset, un edificio, un’infrastruttura aumentato con dati geospaziali.
È il risultato della connessione dei dati geospaziali GIS e la tecnologia BIM, ed è in grado di fornire una visione completa dello stato attuale del progetto, di offrire potenti strumenti di simulazione per prepararsi accuratamente al verificarsi di potenziali problemi e all’adozione di opportune misure correttive, di permettere di prendere decisioni informate sugli investimenti e lo sviluppo delle infrastrutture.
La visione integrata fornita dal digital twin geospaziale può essere utilizzata per migliorare il processo progettuale e decisionale in numerosi settori, tra i quali ad esempio la gestione degli asset, la pianificazione urbana, il monitoraggio delle infrastrutture.
La sua utilità appare evidente, in quanto fornisce informazioni immediatamente utilizzabili nelle attività di progettazione, costruzione e manutenzione di un’opera.
Come i digital twin e il GIS ottimizzano il funzionamento degli edifici intelligenti
L’integrazione tra digital twin e GIS sta rivoluzionando il settore AEC e ponendo le basi per la progettazione e la gestione di edifici intelligenti e smart cities.
Sfruttando i gemelli digitali, progettisti e proprietari degli edifici hanno accesso immediato a rappresentazioni digitali di migliaia di oggetti e sistemi fisici che possono essere aggiornati e monitorati in tempo reale.
Il GIS aumenta ulteriormente queste capacità di gestione e controllo fornendo analisi geospaziali che rendono più agevole la geolocalizzazione e la comprensione delle interazioni e delle interdipendenze tra i diversi elementi.
La combinazione di queste due tecnologie aiuta a monitorare in maniera più efficace le prestazioni e i consumi energetici degli edifici, la programmazione e i costi degli interventi di manutenzione, il funzionamento delle apparecchiature HVAC, l’efficienza e la sicurezza degli asset infrastrutturali, ecc.
usBIM.geotwin di ACCA software
la nuova piattaforma per la digitalizzazione e la gestione geospaziale di edifici e infrastrutture
Creare e gestire Digital Twins Geospaziali dei progetti integrando dati GIS con modelli IFC openBIM è il nuovo paradigma tecnologico per la digitalizzazione e la gestione geospaziale di edifici e infrastrutture.
Il GIS fornisce il contesto territoriale e geografico di ogni intervento di progettazione, costruzione, manutenzione. Il BIM offre per ogni tipo di interrogazione geospaziale un’ingente gia di ACCA con Esri, i principali player a livello mondiale in ambito openBIM e GIS, nascono gli ArcGIS Digital Twins di usBIM.geotwin.
Diventa finalmente possibile creare i Digital Twins Geospaziali per le smart city del futuro. Modelli digitali che interagiscono tra loro a livello territoriale per connettere informazioni prodotte in real-time da tecnici, imprese di costruzione, manutentori. Edifici ed infrastrutture che diventano veri e propri device in grado di interagire tra loro a livello geospaziale.
Obiettivi a breve termine
Il BIM è sempre più integrato con i sistemi territoriali e l’obiettivo raggiunto grazie a usBIM.geotwin è quello di creare una piattaforma comune di scambio di dati anche a favore delle politiche territoriali e infrastrutturali:
- modelli digitali che interagiscono tra loro a livello territoriale per connettere informazioni prodotte in real-time da tecnici, imprese di costruzione, manutentori;
- edifici ed infrastrutture che diventano veri e propri device in grado di interagire tra loro a livello geospaziale.
ACCA software SpA
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