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Digital Twin nel mondo delle costruzioni

Inizia a svilupparsi anche nel settore digitalizzato delle costruzioni l’espressione Digital twin, o meglio gemello digitale, una simulazione informatica e informativa di un oggetto del mondo reale. Qualsiasi elemento costruito, dal mattone alla città, è infatti suscettibile di essere rappresentato da un suo omologo digitale che non solo ne riproduce le geometrie ma – e questo è uno dei principali punti di contatto con la metodologia Bim – è in grado di raccogliere una quantità e tipologia di informazioni ad esso collegate infinite. Per comprendere meglio lo strumento e i vantaggi che può apportare la sua applicazione nel settore dell’edilizia, abbiamo intervistato Alessandro Vitale, architetto e cofondatore di DVision Architecture, società bresciana pionieristica nell’applicazione della metodologia Bim nel settore delle costruzioni.

di Valentina Epifani

A differenza del modello Bim che comporta una riproduzione statica dell’edificio, con al suo interno la raccolta delle informazioni di quello che sarà il costruito, il Digital Twin invece rappresenta lo stato del suo funzionamento

Architetto Alessandro Vitale

Cosa vuol dire Digital twin?

È una rappresentazione virtuale aggiornata di un asset fisico in esercizio che può essere un edificio o un manufatto. Per essere realizzato è essenziale che l’oggetto esista nel mondo reale. A differenza del modello Bim che comporta una riproduzione statica dell’edificio, con al suo interno la raccolta delle informazioni di quello che sarà il costruito, il Digital twin invece rappresenta lo stato del suo funzionamento. Attraverso la raccolta dei dati dell’oggetto che avviene grazie all’installazione di una serie di sensori, vengono monitorate le performance dell’edificio, come se questo fosse un elemento vivo. Rappresenta quindi un collegamento tra il mondo virtuale e il mondo reale.

Quali sono le fasi di realizzazione di un gemello digitale?

Il primo passo è la creazione di un modello virtuale di dati dell'opera da realizzare. Si passa poi alla riproduzione dell'oggetto e all’aggiornamento del modello virtuale Bim del manufatto. In seguito, vengono installati fisicamente nell’edificio i sensori che serviranno a raccogliere i dati, creando anche i collegamenti dei flussi delle informazioni che partono dai dispositivi e arrivano al progetto del modello. Manca solo l'ultimo step che è l'analisi e l'interpretazione di questi dati attraverso degli algoritmi.

Il Digital Twin può essere realizzato in qualsiasi momento?

Sì, si può anche creare prima o addirittura dopo che è partito il cantiere.

Quali dati possiamo raccogliere?

Sono tantissimi come i suoi ambiti di applicazione. Ciò che ci interessa è in realtà capire se l’edificio che il progettista ha realizzato sta funzionando nel modo corretto rispetto a come è stato concepito. Possiamo valutare le performance energetiche dell’involucro, oppure il comportamento acustico interno. Oppure, se l’edificio è stato progettato per accogliere un certo numero di persone, è possibile capire quante ne ospita effettivamente e valutare se gli impianti siano sufficienti o necessitino di un’implementazione. È importante comprendere quale parte del fenomeno ci interessa esaminare, per poi individuare i dati utili all’analisi.

Quando è utile utilizzarlo e quali sono i vantaggi?

Il Digital twin è collegato asset management dell’immobile, perché permette di intervenire nel momento migliore sull'edificio per garantire la massima tenuta di valore nel tempo. Ogni immobile ha un valore intrinseco che negli anni varia, diminuendo in funzione del suo degrado. Ma se interveniamo ripristinandolo e riqualificandolo possiamo tornare a rialzare il pregio. Le riqualificazioni possono essere interventi sistemici oppure puntuali, dalla ristrutturazione fino alla manutenzione. Il Digital twin, ci permette di prevedere il momento in cui avverrà il guasto per mantenere una continuità ottimale della fruizione dell'edificio e quindi il suo valore nel tempo.

Chi è il principale incaricato per la creazione di un Digital Twin?

Non c’è un singolo soggetto che se ne occupa, ma la creazione è distribuita sulla filiera. Occorre un team a partire dal

progettista che dà il via alla creazione del modello Bim, all’impresa che realizza fisicamente l’edificio, inclusi gli installatori che si occuperanno della sua sensorizzazione. Poi il modello deve essere passato ad un gestore, che può trattarsi della stessa committenza o di un terzo, che attua l’analisi dei dati incrociandoli fra loro mediante algoritmi.

Occorre una formazione specifiche per la corretta creazione e applicazione del digital twin?

Chiunque abbia delle competenze sul Bim può apprendere e imparare come creare un modello digitale. Ad oggi ci sono anche dei corsi di formazione, ma sempre subordinati a corsi di specializzazione nell’ambito del Bim. Nell’ambito delle costruzioni il Digital twin non ha ancora una sua identità autonoma, ma nel futuro assumerà sempre più importanza.

Il digital twin può essere anche un valido strumento nella corretta valutazione del ciclo di vita di un edificio?

Una volta attuato in tanti manufatti sarà lo strumento principe per determinare il perfezionamento del ciclo di vita di un edificio. Anzi permetterà di garantire la maggior tenuta nel tempo dell'edificio e quindi ne allungherà la durata.

La creazione di un digital twin è costosa?

Occorrono tempo e numerose risorse e nella valutazione dell’immediato i costi sono significativi. Ma se si considera nel lungo periodo il risparmio generale o indotto che ne potrebbe derivare, si potrà solo guadagnarci. Ad esempio prevedendo il momento in cui si verificherà un guasto, si può agire ancora prima che questo avvenga, con un risparmio di tempo e di soldi. Oppure negli ospedali in cui abbiamo altri livelli di rischio come la sopravvivenza delle persone, il digital twin può essere decisivo nei sistemi di sicurezza in caso di emergenza. I vantaggi, quindi, superano di gran lunga i costi.

Quanto è conosciuto questo strumento e qual è il suo futuro?

È un argomento di cui se ne parla tanto. Altri settori lo utilizzano e con successo, ma nell’edilizia e nel panorama italiano non si comprendono ancora le sue potenzialità. Se il settore riuscirà a fare propria questa transazione verso la digitalizzazione, il Digital twin potrà essere la chiave del progresso.

DVision Architecture, nota come DVA, è la società di progettazione, architettura e ingegneria, con base a Brescia, fondata nel 2015 dai soci Armando Casella, Pietro Bianchi, Andrea Solazzi, Renato Simoni, Marco Merigo e Alessandro Vitale. Sin dalla sua nascita lo studio ha fatto del Bim il proprio core business, specializzandosi nel settore sino a diventare una realtà di punta nel panorama del costruito locale e nazionale. Pietro Bianchi, Presidente di DVArea, socio fondatore di DVA e vicepresidente dell’Ordine degli Architetti di Brescia, ha risposto per noi ad alcune domande sul futuro sviluppo dello strumento applicato alle costruzioni.

Architetto Pietro Bianchi

La vostra realtà a Brescia è stata la prima a scommettere sulla trasformazione digitale del processo costruttivo. Coniugare la progettazione con lo sviluppo di procedure Bim quali vantaggi può apportare per le imprese e gli stessi committenti?

I vantaggi sono molteplici a partire dalla prime fasi della progettazione sino alla previsione degli sviluppi futuri. Tra i benefici c’è sicuramente la possibilità, verificando ed approfondendo gli scenari possibili, di controllare e simulare tempi e costi nella realizzazione dell’edificio. La metodologia consente altresì, con maggior facilità, di poter fare della value engineering del progetto, qualora richiesta, ottimizzando i sistemi e le metodologie costruttive tenendo conto anche degli aspetti legati alla sicurezza. Poco approfondito e non ancora completamente esplorato nelle sue potenzialità è invece ciò che attiene la fase successiva alla realizzazione di un’immobile, ossia la gestione, manutenzione e il ciclo di vita dell’edificio stesso; aspetto che rappresenta, a mio avviso, la vera innovazione di questa metodologia.

Qual è il futuro delle imprese sotto questo aspetto?

Nel futuro l’uso del Bim nel settore delle costruzioni sarà imprescindibile, lo vediamo anche con la sua progressiva introduzione nel codice degli appalti pubblici. Le imprese stanno cercando di adeguarsi, ma le realtà medio piccole sono più in difficoltà, in quanto sono richieste risorse ingenti di personale e investimenti. Questo non vuol dire che per loro non sarà possibile approcciare lo strumento, semplicemente sarà necessario organizzarsi in maniera diversa aggregandosi e trovando sistemi di collaborazione. e condivisione.

Il tessuto imprenditoriale bresciano come si approccia all’introduzione di queste nuove tecnologie?

L’intera filiera delle costruzioni si sta adeguando all’utilizzo del digitale nei processi produttivi, ognuno in base alle proprie possibilità. Probabilmente anche con l’ingresso nelle aziende delle nuove generazioni, facilitate nell’approccio con le nuove tecnologie, il processo di trasformazione sarà più rapido.

Quali cambiamenti sono necessari per crescere?

È necessario fare cultura a partire da ciascuno di noi all’interno delle proprie aziende. Su tale tematica le associazioni territoriali ricoprono un ruolo fondamentale. Un esempio stimabile sul nostro territorio è Campus edilizia Brescia che con il suo ruolo trasversale, sta portando cultura tra le imprese ed i professionisti nell’ambito della digitalizzazione, attraverso attività di sensibilizzazione e divulgazione coinvolgendo tutti gli