BIM e Digital Twin: differenze e vantaggi nel settore delle costruzioni

Building Information Modeling (BIM) e Digital Twin stanno rivoluzionando il settore edile, offrendo soluzioni innovative per la progettazione, la costruzione e la gestione degli edifici. Questi strumenti garantiscono un miglioramento notevole nella gestione del ciclo di vita degli edifici, iniziando dalla fase di progettazione, passando per la gestione operativa e arrivando fino alla manutenzione. L’integrazione e l’utilizzo di questi strumenti porta a realizzare edifici più efficienti e sostenibili, semplificandone la gestione. 

Vediamo cosa sono Digital Twin e BIM, quali sono le differenze e i campi di applicazione, esplorando i vantaggi e le sfide associati alla loro implementazione nel settore construction. 

Cosa si intende per BIM

Acronimo di Building Information Modeling, il BIM è il sistema informativo digitale della costruzione, formato dal modello 3D del progetto integrato con dati fisici, funzionali e prestazionali dell’edificio. Il processo è basato su modelli digitali tridimensionali che semplificano le fasi di progettazione, costruzione e gestione degli edifici. 

Il BIM consente infatti di realizzare un modello digitale di un edificio, contenente informazioni sulla geometria e dati su materiali e componenti. Grazie ai modelli BIM – dinamici, interdisciplinari e condivisi – è possibile analizzare diversi aspetti di un progetto e procedere con delle simulazioni, utili a migliorare la collaborazione tra gli attori coinvolti nel progetto, la gestione delle informazioni e l’efficienza operativa durante l’intero ciclo di vita dell’opera (dal progetto fino alla sua demolizione e dismissione), riducendo gli errori e aumentando la produttività. 

Cos’è il Digital Twin

Nel settore edile, si definisce Digital Twin la rappresentazione digitale di un sistema fisico o di un qualsiasi tipo di oggetto (edifici, macchinari industriali, fino alle persone), progettata con lo scopo di semplificare e ottimizzare i processi decisionali.  

L’obiettivo di un “gemello virtuale” è quello di monitorare, analizzare e ottimizzare le prestazioni reali dell’oggetto o del sistema in cui opera. Integrando dati provenienti da sensori IoT (Internet of Things), sistemi di gestione degli edifici e altre fonti, permette di raccogliere informazioni in tempo reale e di trasferirle al modello digitale, creando una rappresentazione dinamica e aggiornata dello stato dell’edificio e garantendo, così, un monitoraggio continuo e l’analisi predittiva. 

BIM e Digital Twin: differenze

Come abbiamo avuto modo di capire finora, BIM e Digital Twins sono rappresentazioni digitali di oggetti fisici. Funzionalità e scopi sono però molto differenti. Volendo riassumere: 

• il modello BIM è una rappresentazione digitale di un oggetto fisico o dell’intero sistema e viene tipicamente utilizzato per scopi di pianificazione, progettazione e costruzione: si concentra sulla creazione di modelli informativi per la progettazione e la costruzione, generando informazioni; 

• il Digital Twin è un modello dinamico che ha lo scopo di monitorare e gestire le prestazioni degli oggetti fisici in tempo reale, restituendo un’immagine dinamica e sempre aggiornata delle condizioni e delle prestazioni dell’edificio. Questo modello utilizza le informazioni generate dal BIM per simulare e ottimizzare le prestazioni dell’opera nella realtà. 

BIM e Digital Twin: le applicazioni nel settore edile

I modelli BIM e Digital Twin trovano differenti applicazioni nel campo delle costruzioni.  

Come evidenziato in precedenza, il BIM si usa per migliorare la precisione in fase di progettazione, facilitare il coordinamento degli attori coinvolti in un progetto e individuare eventuali problemi nella fase di analisi, ancor prima di dare il via alla costruzione. Il Digital Twin, invece, si rivela particolarmente utile nelle fasi operative e di manutenzione del progetto, fornendo la possibilità di monitorare in tempo reale le condizioni e lo stato di avanzamento dei lavori, prevedere guasti e ottimizzare le prestazioni energetiche.  

Ecco alcune delle principali applicazioni che i due strumenti condividono. 

• Previsione e gestione del ciclo di vita: i Digital Twin possono venire impiegati per prevedere il ciclo di vita di un bene e pianificare la sua manutenzione. I modelli BIM, invece, possono essere utilizzati per gestire le informazioni sull’edificio durante l’intero ciclo di vita, dalla progettazione fino alla demolizione. 

• Monitoraggio delle prestazioni: combinando Digital Twins e BIM è possibile monitorare le prestazioni dei sistemi di costruzione.  

• Monitoraggio dell’utilizzo: un Digital Twin riesce a monitorare il livello di utilizzo di un determinato spazio e regolare, di conseguenza, tutti i sistemi presenti all’interno (raffrescamento, riscaldamento, illuminazione), a tutto vantaggio del comfort.  

• Sicurezza: i Digital Twin aiutano i project manager a individuare potenziali pericoli e a fornire una risposta immediata alle emergenze.  

• Collaborazione: il BIM facilita una progettazione collaborativa, semplificando la condivisione e la revisione dei modelli tra tutti gli attori coinvolti in un progetto, dai project manager ai tecnici, dai responsabili di cantiere ai fornitori.  

• Formazione: modelli BIM e Digital Twin vengono utilizzati per fornire esperienze di formazione adeguate a operatori e addetti alla manutenzione. 

• Analisi: i gemelli digitali restituiscono analisi dettagliate simulando le performance energetiche, la manutenzione preventiva e le prestazioni dell’edificio nel loro insieme. 

BIM e Digital Twin: vantaggi e sfide

L’integrazione tra Digital Twin e metodologia BIM massimizza i benefici che questi due strumenti offrono singolarmente. Abbinare gemelli digitali e BIM permette di: 

• aumentare la produttività; 

• ridurre i tempi necessari alla raccolta delle misurazioni; 

• allocare in maniera migliore le risorse a disposizione; 

• migliorare la gestione del ciclo di vita dell’edificio; 

• aumentare l’efficienza energetica e il comfort degli occupanti di un edificio; 

• ridurre i tempi di fermo; 

• ridurre i costi e i tempi di progetto; 

• migliorare la manutenzione preventiva; 

• visualizzare l’edificio durante tutto il suo ciclo di vita; 

• perfezionare il processo decisionale; 

• ottenere un vantaggio competitivo; 

• aumentare la sostenibilità. 

Tuttavia, esistono anche delle sfide significative cui far fronte. Ad esempio, gli investimenti iniziali per implementare queste tecnologie possono risultare elevati e costituire un ostacolo per piccole o medie imprese. Inoltre, la mancanza di standard comuni per la gestione e la condivisione dei dati può ostacolare l’interoperabilità tra modelli e sistemi. Senza dimenticare che l’adozione di tecnologie digitali richiede un cambiamento significativo per tutti i processi aziendali e un conseguente adeguamento delle competenze delle risorse a disposizione.  

Il vantaggio della digitalizzazione nel settore edile

L’adozione del Digital Twin e BIM nel settore delle costruzioni dimostra come l’integrazione delle tecnologie digitali possa aumentare la redditività aziendale, migliorando efficienza e precisione nella gestione dei progetti. Senza contare il ruolo prezioso che la trasformazione digitale riveste nella conduzione di analisi tecniche ed economiche, facilitando l’ottimizzazione delle risorse. 

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