I QUADERNI DI CONFINDUSTRIA EMILIA SUL FACILITY MANAGEMENT
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BIM: GESTIRE IL TUO PATRIMONIO IMMOBILIARE
Attività promossa dal Club dei Facility Manager di Confindustria Emilia Area Centro a cura di: Cristiana Calabritto Riccardo Monti in collaborazione con: ArchLiving
Sommario
1-
INTRODUZIONE ............................................................................................................................. 2
2-
BIM E FACILITY MANAGEMENT ..................................................................................................... 7
3-
FACILITY MANAGEMENT SOFTWARE .......................................................................................... 15
4-
IL COBie ....................................................................................................................................... 16
5-
PROTOCOLLO DI SVILUPPO PER L’IMPLEMENTAZIONE DEL BIM CON IL FACILITY MANAGEMENT 18
7.
ESEMPIO DI DIGITALIZZAZIONE E PARAMETRIZZAZIONE DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE
ESISTENTE ........................................................................................................................................... 23 8.
CONCLUSIONI .............................................................................................................................. 27
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1- INTRODUZIONE Cos’è il BIM Il settore delle costruzioni si trova oggi al centro di una rivoluzione in termini di metodo lavorativo, approccio e processi, il cui protagonista è il BIM.
Le caratteristiche del BIM
BIM è l’acronimo di Building Information Modeling ed è definito dal NIBS (National Institute of Building Science) come la rappresentazione digitale delle caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto. Questo concetto nasce dall’esigenza di unire in un unico file tutti quei processi ed elaborati che storicamente sono progettati e gestiti indipendentemente. Il BIM, oltre ad essere un insieme di strumenti di lavoro, è un salto concettuale al cui centro si colloca una visione totalizzante del costruito lungo tutto il suo arco di vita, che non si limita solo alla progettazione ma coinvolge anche la gestione, manutenzione e dismissione del manufatto. 2
Il risultato finale non è il solo modello tridimensionale del fabbricato come potrebbe apparire, è un inviluppo di dati multidisciplinari della vita dell’edificio che concorre ad un processo onnicomprensivo dell’opera. La rete di connessione tra le informazioni sugli aspetti progettuali e gestionali, a partire dal disegno geometrico fino al computo metrico, dalla distribuzione degli spazi alle esigenze manutentive, è gestito in maniera unitaria dove una modifica apportata ad un aspetto aggiorna e modifica tutti i suoi correlati in tempo reale. La gestione unitaria di tutti gli aspetti, architettonico, strutturale, impiantistico, manutentivo, si ottimizzano in processi attuativi, riducendo il tempo di esecuzione e diminuendo drasticamente il rischio di errori ed incomprensioni fra i vari attori. LOD (Level of Detail – Livello di Dettaglio) Il processo BIM può essere sviluppato con vari livelli di dettaglio (LOD), che definiscono il livello di implementazione delle informazioni contenute nel modello. Questi livelli sono di riferimento per le figure che producono un contributo informativo per la definizione del modello, così da raggiungere un grado di accuratezza secondo il LOD richiesto. Il LOD è tanto più alto quanto è più avanzato il grado di dettaglio della costruzione dell’edificio. •
LOD100 – rappresentazione concettuale
•
LOD200 – modelli generici e indicazione delle quantità
•
LOD300 – progettazione esecutiva
•
LOD400 – progettazione costruttiva
•
LOD500 – as built
•
LOD600/700 – modello completo, utilizzato durante la vita dell’edificio per modifiche e gestione
A definire contenuti ed il grado di dettaglio dei diversi LOD è il protocollo standard BIM della AIA, “G202-2013, Building Information Modeling Protocol”.
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Schema riassuntivo del livello di sviluppo nei vari LOD
Oltre ai vari livelli di dettaglio, il modello BIM offre la possibilità di una visione di progetto a più dimensioni partendo dal 3D, modello tridimensionale, al 7D, facility management di cui parleremo successivamente. Le dimensioni del modello BIM sono •
3D – modellazione in tre dimensioni
•
4D – tempi di costruzione
•
5D – gestione costi di costruzione
•
6D – sostenibilità ambientale del progetto
•
7D – facility management
La dimensione di partenza del modello 3D riguarda le informazioni geometriche del progetto architettonico, strutturale ed impiantistico. Il passaggio al 4D consente di visualizzare le attività relative al processo di realizzazione dell’opera, generando in automatico diagrammi di GANTT e cronoprogrammi. Il 5D fa riferimento al controllo dei costi dell’opera, da cui è possibile ricavare computi e abachi, a cui è connesso il 6D che inserisce i requisiti di sostenibilità ambientale e la gestione dei parametri energetici dell’edificio. Questi dati consentono di analizzare sin dalla prima fase di bozza del progetto le prestazioni 4
energetiche dell’opera, consentendo ai progettisti di migliorarne l’efficienza e di valutare con tempi brevi eventuali modifiche multidisciplinari. Il 7D proietta l’edificio nel Facility Management grazie all’utilizzo delle risorse presenti nel modello con l’obiettivo di garantire la gestione e la manutenzione nel tempo.
Riepilogo dei ruoli del BIM
BEP (Bim Execution Plan) Per un corretto approccio BIM è fondamentale il BIM Execution Plan (BEP), un protocollo che comprende una serie di linee guida e strumenti per la messa in atto del modello. La funzione principe del BEP è quella di assicurare che i requisiti richiesti dal cliente siano presi correttamente in considerazione e rispettati per tutto il ciclo di vita dell’immobile. Il BEP prevede un pre-contratto e un post-contratto, come definito dal “PAS 1192-2-2013 Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects
using
building
information
modelling”,
e
rappresenta
il
piano
redatto
congiuntamente dal progettista e dall’appaltatore per definire le modalità e gli strumenti finalizzati al raggiungimento degli obiettivi insieme ai requisiti di produzione e consegna stabiliti dal committente ed inseriti nell’EIR (Employer’s Information Requirement). Il BEP contiene tutte le informazioni relative ai requisiti che il progetto deve possedere nella fase di progettazione e rappresenta la base per gli sviluppi futuri sul progetto, a cui tutti i 5
membri del gruppo di progettazione dovranno attenersi nello sviluppo dello stesso attraverso la definizione degli standard. Il BEP può essere redatto durante la fase di offerta (BEP pre-contratto) o dopo l’assegnazione dello stesso (BEP post-contratto). Il primo contiene tutte le specifiche indicate nell’EIR ed informazioni aggiuntive, tra cui il piano di attuazione del progetto, gli obiettivi collaborativi ed un modello informatizzato dello stesso riguardante la strategia di approccio per il raggiungimento del risultato finale. Il secondo è redatto con maggior dettaglio e, oltre ai requisisti descritti nel pre-contratto, illustra quattro gruppi di informazione che esplicitano le modalità di gestione, manutenzione, pianificazione e soluzioni IT.
Differenze tra progettazione BIM e tradizionale – i Vantaggi del BIM A differenza della progettazione tradizionale, in cui per ogni aspetto del progetto si utilizza un applicativo differente, la progettazione BIM raccoglie tutti gli aspetti della progettazione sotto un unico software. Questo permette di diminuire notevolmente i tempi di lavorazione, sia nel momento della progettazione iniziale sia nell’eventualità di modifiche successive, poiché ogni modifica apportata al modello ha effetto sulle informazioni strettamente connesse che subiscono una modifica automatica nel progetto. L’ampliamento della gamma di dati contenuta nel modello, insieme alla possibilità di condivisione e integrazione, comporta notevoli riduzioni dei tempi e costi e, allo stesso tempo, una forte riduzione di incongruenze, duplicazioni ed eventuali interferenze tra i vari attori del progetto. In fase di progettazione, l’approccio collaborativo e integrato tra le varie figure tecniche comporta un confronto continuo e istantaneo, evitando incongruenze e interferenze con l’eliminazione delle inefficienze dei processi tradizionali. Integrare in un unico modello di tutti i dati progettuali, coordinare le discipline coinvolte, generare automaticamente gli elaborati e aggiornare in tempo reale gli elementi progettuali 6
sono i vantaggi di cui si può beneficiare sia in fase di progettazione (3D), sia nella gestione del cantiere (4D-5D), che nella gestione e manutenzione del manufatto (6D-7D).
2- BIM E FACILITY MANAGEMENT La definizione di Facility Management secondo IFMA (International Facility Management Association) è "la disciplina aziendale che coordina lo spazio fisico di lavoro con le risorse umane e l'attività propria dell'azienda. Integra i principi della gestione economica e finanziaria d'azienda, dell'architettura e delle scienze comportamentali e ingegneristiche". Oggi si parla di Facility Management per tutto ciò che riguarda la gestione degli edifici ed in particolar modo per quanto concerne impianti (elettrici, meccanici, idraulici), verde, pulizia, vigilanza, ristorazione aziendale e servizi di portineria. Il Facility Management può essere interno all'azienda o esterno e sta acquisendo in Italia, negli ultimi anni, un ruolo sempre più strategico, in quanto si predilige sempre meno la nuova costruzione e di contro il nostro patrimonio costruito necessita sempre più di manutenzioni/riconversioni. Come si sviluppa il FM nel processo BIM La prima esigenza del Facility Manager è quella di capire le necessità di gestione e manutenzione; esistono tre tipi di servizi: specifici, integrati e globali. •
Sevizi specifici: mirati ad una sola attività (pulizia, vigilanza, ecc..)
•
Servizi integrati: un servizio che comprende più attività (mensa, che comprende cucina, pulizia, approvvigionamento ecc..)
•
Servizi globali: la Facility si occupa solo di produzione, tutti gli altri servizi sono affidati a società apposite.
A seconda della scelta dei servizi il FM necessiterà di carichi di dati diversi. Il lavoro del Facility Manager è in costante evoluzione e la quantità di dati e informazioni da gestire è in progressivo aumento. I processi di gestione a disposizione del FM non si sono evoluti alla stessa velocità; il FM tradizionale soffre dell’obsolescenza di tutti quei processi che sono rimasti invariati fino ad oggi. L’utilizzo di programmi diversi per la progettazione, il design e lo sviluppo non sono compatibili con i programmi di facility management e rendono necessario l’inserimento dei dati a mano, rendendo più probabile il verificarsi di errori o sviste. I dati sono spesso di difficile reperimento, la normativa è carente sulle modalità di archiviazione dei documenti e dei dati esistenti e l’archiviazione risente della discrezionalità 7
di chi la effettua, dipendendo dalla sua soggettività. Per il Facility Manager è difficile reperire dati ed elaborati, completi e non, che vanno localizzati, selezionati e consultati. Questo comporta un importante dispendio di tempo, sia che servano documenti per la manutenzione ordinaria e straordinaria, sia che servano as built o atti per la compravendita di patrimoni immobiliari. Il BIM implementato ai processi di Facility Management serve ad ovviare queste limitazioni, colmando il gap delle informazioni tra discrezionalità/disponibilità ed il Facility Manager. Nella digitalizzazione del patrimonio il dato viene trascritto in digitale nella sua interezza e integrato nel modello BIM; la disponibilità sarà totale ed immediata e il manager avrà a disposizione tutto il necessario consultando un unico strumento informativo. Il modello BIM si integra automaticamente con i vari programmi di FM, dai quali importa automaticamente tutti i dati disponibili: questo comporta un notevole risparmio di tempo, una semplificazione del lavoro e riduce notevolmente il rischio di errori di lettura, permette analisi più veloci e la rilevazione immediata di problemi. In una facility il modello BIM sarà aggiornato e modificato durante tutta la vita utile del fabbricato fino alla sua dismissione: il modello virtuale rifletterà tutte le modifiche subite dall’edificio reale, cambi di layout interni, gruppi di lavoro, arredi e così via; il manager avrà un aggiornamento in tempo reale e uno storico dei cambiamenti. Ampliando questo tema, possiamo spingerci fino alla creazione di un fascicolo del fabbricato digitale: il modello comprende tutto lo storico relativo all’edificio e consente di ripercorrere tutte le trasformazioni che questo ha subito durante gli anni, anche con la creazione di “gialli e rossi” in automatico, che consentono un confronto immediato tra il prima e il dopo, e la visualizzazione delle relative pratiche edilizie degli interventi. Questo è un valore aggiunto anche in caso di compravendita: l’edificio viene venduto insieme al suo modello, che comprende tutte le informazioni tecnico-amministrative, lo storico e le trasformazioni subite dal fabbricato.
Il grafico mostra le connessioni che il Facility Management crea tra l’architetto, l’ingegnere e l’appaltatore con il proprietario, in modo da offrire vantaggi in termini di costi, prestazioni e gestione.
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I vantaggi del processo BIM applicato al Facility Management
La chiave per la corretta imputazione delle informazioni è l’integrazione tra le figure coinvolte nel processo. Il committente deve conoscere le informazioni da richiedere al project team al fine di produrre risultati utili per il Facility Management. Le linee guida sviluppate da agenzie private e pubbliche sono di supporto al fine di esplicitare gli obiettivi e le aspettative in ogni fase. Queste impongono al gruppo di progettazione di redigere un piano di esecuzione lavori (BEP) che specifichi fin da subito i modi e i requisiti del progetto. In assenza di esperienza da parte del Committente, ci sono figure professionali specializzate in grado di garantire un processo efficiente che porti a risultati ottimali.
I vantaggi del BIM nel Facility Management L’uso di modelli BIM opportunamente realizzati rende efficiente la gestione globale del patrimonio, sia dal punto di vista edilizio che impiantistico, agevolando operazioni di routine grazie ad una conoscenza a 360 gradi dell’oggetto. In questo contesto è fondamentale rimarcare il concetto di “interoperabilità”. Il presupposto per un efficiente uso del BIM è lo scambio di flussi di dati contenuti nel modello principale e nei software multidisciplinari. Questo approccio richiede la massima 9
trasparenza ed accessibilità delle informazioni da parte di tutti i soggetti coinvolti nelle operazioni. Il connubio porta ad aumentare l’efficacia della gestione e a renderla capace di adattarsi con facilità e rapidità ai cambiamenti del mercato. I benefici che abbiamo cominciato ad apprezzare in fase di progettazione e di costruzione in adozione del BIM trovano un mezzo di propagazione nel sistema e nelle esigenze della fase gestionale, quando il database del progetto as-built è caricato di tutti quei dati addizionali necessari, e lo sforzo incrementale richiesto per allargare il database di progetto può essere ammortizzato dai notevoli vantaggi ottenuti nei processi gestionali. I vantaggi convergono nella direzione del BIM dove il Facility Management rappresenta una disciplina che può adottare nuovi strumenti operativi, organizzando i dati in modo da essere un riferimento per la successiva gestione. È necessario una interoperabilità bidirezionale grazie alla completezza dei dati, organizzazione di specifici criteri di estrazione e di ordinamento, trasferimento automatico in un software gestionale e aggiornamento costante del database e della documentazione as-built. Se il database associato a un modello BIM non risultasse interoperabile con il software gestionale, ne conseguirebbe un inserimento manuale dei dati e la perdita di ogni beneficio finora illustrato. Di seguito si graficizzano le tre fasi di implementazione dati all’interno del modello BIM affinché siano disponibili al Facility Manager, partendo dalla fase di concept, che viene sviluppata nella fase di costruzione per essere infine utilizzata nella fase operativa (BIM to Facility Management).
Fase 1: Modellazione basata sugli oggetti – Inizio della modellazione 3D
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Fase 2: Collaborazione basata sui modelli – Modellazione avanzata inserimento dettagli
Fase 3: Integrazione basata sul network – Scambio sincronizzato tra modello e dati (fonte: Bilal Succar, BIM ThinkSpace, 2008)
Nel metodo tradizionale le figure professionali coinvolte nella progettazione e nella messa in opera di un edificio instaurano un flusso di dati ed informazioni velocemente controllabile, implementabile e modificabile. Nelle fasi successive i dati necessari alla gestione ed alla manutenzione di un edificio sono disponibili a seguito di una discontinuità tra la progettazione e l’inizio di gestione. Questo consente al Facility Manager di poter accedere ai dati esistenti, ma non agevola la modifica e l'implementazione delle informazioni per le attività di management. Questo gap nello scambio di informazioni genera numerose difficoltà. Il BIM in questo caso offre una soluzione ottimale. Il database che si genera in adozione della metodologia BIM non è una semplice tabella composta da celle contenti dati numerici, alfanumerici e immagini, è un database molto più efficiente grazie alla connessione di un supporto grafico. È possibile associare al modello grafico in 3D uno spettro molto ampio di informazioni offrendo, allo stesso tempo, facilità di lettura e reperibilità in tutto il ciclo di vita dell’edificio anche da personale non tecnico (es. manutentori, addetti ai controlli, clienti, ecc.).
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In questo modo il modello 3D e il database associato sono disponibili anche per il Facility Manager che li può utilizzare come strumenti operativi per garantire una gestione efficace con costante aggiornamento in conseguenza a modifiche, alterazioni, sostituzione di componenti, interventi di riqualificazione. Il vantaggio di adeguare le informazioni conseguenti all’evoluzione delle attività gestionali relative all’edificio permette di avere un modello coerente alla realtà che consente di estrarre le informazioni utili sempre aggiornate. Adottando un modello operativo impostato su tali procedure relazionali, il connubio BIM e Facility Management consente di agevolare il processo gestionale legato al ciclo di vita degli immobili e e di sfruttare al meglio il potenziale innovativo del BIM. In questo modo ci si trova al centro di un sistema coordinato in grado di mettere a disposizione del Facility Manager un quadro informativo completo, sempre aggiornato e coerente con le strategie gestionali del committente e degli utilizzatori. Tale modello richiede di essere impostato fin dalla fase iniziale, integrando le scelte progettuali con le esigenze di tutti gli attori che presentano specifici interessi per accrescere l’efficacia e l’efficienza nel raggiungimento degli obiettivi posti al tema progettuale. Il cambio di approccio e l’integrazione del BIM nella gestione del facility e asset immobiliare ha dei costi di investimento superiori rispetto alla gestione tradizionale, che possono essere così sintetizzati: •
Costi sostenuti per inserire i dati necessari al FM nel modello BIM durante la fase di progettazione e costruzione
•
Costi per lo sviluppo e l’aggiornamento del modello BIM e dei sistemi FM affinché recepiscano le modifiche ed i cambiamenti subiti dall’edificio
•
Nel caso di patrimonio edilizio esistente, costi per la modellazione del gemello digitale degli immobili, ad un LOD sufficientemente approfondito per il FM richiesto
I maggiori costi di investimento vengono riassorbiti in fase di gestione dell’edificio; oltre ai vantaggi già descritti, l’integrazione tra il BIM e il FM consente di: •
Migliorare l’esperienza dell’edificio per l’utente
•
Ridurre i guasti dell’equipaggiamento, rispettando i tempi di manutenzione e il monitoraggio delle condizioni d’uso
•
Creare inventari migliori e più efficienti, con riduzione di rimanenze
•
Allungare la vita di impianti e dotazioni, migliorandone le performance
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Lo standard IFC (Industry Foundation Classes) Il concetto di integrabilità, connessione e interoperabilità è chiaramente correlato alla metodologia BIM e risulta fondamentale la possibilità di scambiare dati e informazioni tra sistemi e programmi, consentendo la fluidità di dialogo tra applicativi differenti.
Lo standard IFC
I software superati (ante – BIM) dedicati alla progettazione, manutenzione e gestione degli edifici non hanno la capacità di integrarsi trasversalmente in modo automatico, così da lasciare il compito di confronto, raccolta e unione documenti ai tecnici ed ai committenti. La soluzione chiave per una efficace accessibilità alle informazioni è l’IFC – Industry Foundation Classes – lo standard internazionale aperto sviluppato da buildingSMART ed utilizzato dai principali software di progettazione. Questo standard è concepito per facilitare il trasferimento e l’integrazione delle informazioni tra i modelli e i sistemi dei Facility Management. Di seguito sono elencati i vantaggi dell’IFC. •
Migliore comunicazione tra tutti gli attori Il modello BIM, essendo ricco di informazioni, facilita la comunicazione tra tutti gli stakeholder e ne previene eventuali incomprensioni.
•
Manutenzione efficace
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I programmi di manutenzione sono redatti e implementati in maniera più semplice e diretta grazie all’accesso alle informazioni dettagliate in tempo reale contenute nel modello BIM. Le informazioni sono memorizzate nei modelli BIM composti da oggetti che possono agevolare i tempi di pianificazione creando sistemi di manutenzione accurati e completi di dati. •
Migliorata la gestione del ciclo di vita In un modello BIM le valutazioni sul Life Cycle Cost dovrebbero essere una regola oltre che una norma di legge, Art. 96 D.lgs. 56/2017. Questo aiuta i proprietari a prendere decisioni di acquisto consapevole e capire quali investimenti sono più vantaggiosi. A volte i prodotti che sembrano costosi sono in realtà la scelta più economica nel lungo termine. Con un modello BIM, può essere effettuata un'adeguata analisi anche dei criteri CAM (Criteri Ambientali Minimi) e dar vita a valutazioni di economia circolare dei materiali.
•
Migliore utilizzo dello spazio Il modello BIM consente ai Facility Manager di comprendere esattamente come viene utilizzato tutto lo spazio in una proprietà. La corretta gestione dello spazio è un modo efficace per ridurre le spese e prevenire gli sprechi.
•
Migliore sicurezza Migliore analisi del comportamento della folla negli spazi chiusi e conseguente ottimizzazione delle misure di sicurezza, dei sistemi antincendio, di evacuazione e relativa segnaletica.
•
Analisi energetica precisa e puntuale I dati ambientali e i dati energetici consentono ai gestori degli impianti di analizzare i costi e aumentare i risparmi. Utilizzando la tecnologia BIM, i proprietari sono in grado di ottimizzare le prestazioni di un edificio per tutto il suo ciclo di vita fino alla demolizione/riconversione.
Le piattaforme per la committenza Un committente deve avere la possibilità di controllare il processo progettuale e costruttivo con l’obiettivo di ottenere i dati e le informazioni necessarie per gestire l’immobile. 14
Per perseguire tale obbiettivo si necessita di almeno di tre tipologie di piattaforme: •
Project Collaboration (Common Data Environment), una piattaforma che consenta di lavorare in maniera coordinata in un unico ambiente progettuale e su un unico modello, dando la possibilità a tutti gli attori coinvolti nel processo di essere sempre aggiornati e informati sul suo sviluppo, garantendo indipendenza e trasparenza, anche come elemento probante in caso di dispute o contenziosi.
•
Controllo (Model & Code Checking), un sistema che permetta di effettuare verifiche geometriche e/o di corrispondenza a specifiche esigenze e norme di riferimento. Proprio la verifica dell’aderenza alle normative ed alle conformità permette al committente in modo semplice di evidenziare in tempo reale le problematiche riscontrate, classificandole in base alla loro gravità.
•
Librerie degli oggetti e templates per i dati, definizione delle caratteristiche e degli attributi secondo le sue esigenze richieste nelle discipline. Esistono diverse tipologie di librerie contenenti ad esempio arredamento e componentistica per l’arredamento, ma anche particolari costruttivi e oggetti di arredo urbano.
3- FACILITY MANAGEMENT SOFTWARE Il CRESME (Centro di Ricerche Economiche, Sociologiche e di Mercato nell’Edilizia) ha fornito una stima della domanda potenziale in Italia per i servizi di Facility Management di 135 miliardi di euro. Da ciò è semplice comprendere quanto questo settore, se ben gestito e integrato con le nuove metodologie di progettazione BIM, possa essere decisivo per l’economia del nostro Paese. Da qui, l’impellente necessità sia dei proprietari di patrimoni immobiliari che dell’amministrazione pubblica di rivedere l’impostazione della gestione del costruito adottando strumenti più efficienti. Tali strumenti basano il loro potenziale operativo su caratteri specificati già nello sviluppo della fase progettuale, attraverso un approccio preventivo-previsionale che il progettista ritiene di attribuire all’apparecchiatura costruttiva e alle sue componenti di dettaglio per l’intero ciclo di vita dell’edificio al fine di ottimizzare i processi gestionali. La naturale conseguenza dell’archiviazione di tali informazioni nel database generale deve prevedere l’inserimento della figura e delle competenze del Facility Manager nel team di 15
progettazione già in fase iniziale, per permettere la corretta programmazione gestionale e l’intervento in termini decisionali in merito a scelte che possano rendere più efficiente il ciclo di vita dell’edificio. Tale step non è scontato, il modello operativo fino ad oggi utilizzato prevede la collaborazione tra progettisti e costruttori nei casi più avanzati, escludendo dal rapporto collaborativo proprio i gestori, i quali interagiscono con gli altri professionisti solo a progetto ultimato. Per agevolare il management sono stati sviluppati dei software per la gestione immobiliare, piattaforme integrate per la gestione di: •
Property Management Gestione dell’inventario, della consistenza e del valore immobiliare.
•
Asset and Facility Management Gestione degli impianti, degli assets e degli spazi.
•
Maintenance Management Gestione dei controlli, attività programmate ed interventi di manutenzione.
4- IL COBie Il protocollo ‘’Construction Operations Building Information Exchange’’(COBie) è una rappresentazione di processo per ridurre i costi e accrescere la qualità generale intesa come soddisfazione di criteri organizzati.
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Nelle fasi di progetto lo scambio dei dati è fondamentale, poiché le discipline si alternano nel completare o modificare il patrimonio progettuale negli archivi BIM seguendo un flusso di lavoro coordinato. Si è dimostrato proficuo coordinare il flusso dell’informazione ponendo meno l’accento sul formato digitale e più sul contenuto; ciò è rappresentato dal COBie. Rappresentato da un foglio di calcolo XML, il COBie è un formato semplice e chiaro per la distribuzione dei dati, in cui i fogli sono collegati tra loro e sono individuate le posizioni e le quantità degli oggetti. Il foglio di calcolo contiene diverse schede che elencano le informazioni sulle strutture dell’edificio, i pavimenti, gli spazi, i sistemi, le apparecchiature installate, i documenti, ecc. Trattandosi di un file XML, può essere letto e modificato tramite innumerevoli programmi, evitando che le imprese di costruzione siano obbligate a investire denaro in nuovi software per rispettare i requisiti di consegna. Si evidenzia un notevole accrescimento della velocità e disponibilità dei dati, con la possibilità di essere consultati anche tramite Smartphone.
La struttura del COBie
IL COBie è pensato per essere utilizzato lungo tutto l'arco di vita dell'edificio. La sua utilità principale è al momento della consegna del fabbricato, quando l'edificio passa dal costruttore all’utilizzatore e comincia il Facility Management.
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5- PROTOCOLLO DI SVILUPPO PER L’IMPLEMENTAZIONE DEL BIM CON IL FACILITY MANAGEMENT
Si sono identificate diverse sfide nell'implementazione del BIM all’interno dei processi operativi e di manutenzione, che è possibile governare individuando un protocollo di sviluppo, che preveda: •
Identificazione di ruoli e responsabilità dei dati nel modello o nei database e chi deve manutenere il modello;
•
Identificazione degli strumenti software BIM e FM che si intende adottare e problemi di interoperabilità;
•
Studio del piano di formazione e collaborazione efficace tra le parti interessate del progetto per la modellazione e da chi verrà utilizzato il modello;
Se orientato alla fase di gestione, un ‘modello BIM’ diventa un vero e proprio strumento di simulazione, pianificazione ed attuazione per il gestore delle facilities, grazie anche all’approccio tridimensionale correlato dagli oggetti parametrici che popolano l’ambiente. L’obiettivo è quello di semplificare la complessità della realtà per disporre di un modello utile a comprendere il funzionamento e la gestione del manufatto edilizio con una struttura implementabile nelle diverse fasi, in modo da garantire un As – Is / As – Built dell’edificio con dati utilizzabili dal Facility Manager. Il Facility Manager deve avere un approccio integrato che include progettazione, pianificazione ed erogazione di servizi, e necessita di una struttura di gestione che contempli diverse attività e competenze tra cui economico – finanziarie, ingegneristiche, architettoniche, organizzative e relazionali. Sono presenti diversi prodotti nel mercato dei software sia per la modellazione BIM che per la sua gestione attraverso un processo di digitalizzazione e parametrizzazione degli elementi. Si è svolta una ricerca di mercato sui costi che il Facility Manager potrebbe affrontare durante il percorso formativo e sull’acquisto della strumentazione operativa: •
Corso di formazione base BIM
2500 €
•
Acquisto licenza software
3500 € annuali
•
Estensione software di gestione
5000 € annuali
•
Costo di digitalizzazione e parametrizzazione
5-6 €/mq
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Di seguito vengono mostrate le principali applicazioni del BIM per il Facility Management. Database di informazioni sull’edificio: STEP 1 - CREAZIONE MODELLO AS BUILT E DEFINIZIONE DI PARAMETRI NECESSARI PER FM L’implementazione degli input all’interno del modello aumenta in modo significativo gli output e i dati disponibili, organizzando in modo automatico e strutturato gli elaborati grafici, quali viste o sezioni, e gli abachi dei componenti. Ogni abaco consente di visualizzare tutti i campi relativi al componente, i dati geometrici, gli attributi e relativi parametri condivisi, permettendo un rapido accesso alle informazioni. L’interfaccia grafica 3D facilita la comprensione della totalità dell’edificio e la localizzazione spaziale degli elementi. Inventario e localizzazione dei componenti dell’edificio e degli asset tecnologici STEP 2 - CREAZIONE DI ABACHI PER INTERROGAZIONE MODELLO La potenzialità di uno strumento BIM si esprime nella capacità di rispondere ad interrogazioni complesse. Una volta modellati gli oggetti ed inserite le informazioni è possibile richiamarli in modo strutturato attraverso abachi impostati per tipologia, garantendo l’aggiornamento automatico dei dati in caso di variazioni. In questo modo è possibile disporre di un quadro completo dei componenti edilizi e degli asset tecnologici presenti all’interno di un locale o dell’intero edificio. L’insieme delle proprietà attraverso abachi è utile per identificare gli elementi caratteristici dell’involucro e gestirli in maniera intelligente, ricavando, ad esempio, l’estensione della superficie trasparente rispetto a quella opaca, o per effettuare interrogazioni specifiche a seconda delle necessità. Space management STEP 3 - DEFINIZIONE DEI LOCALI DA MANUTENERE E COMPILAZIONE PARAMETRI LOCALI PER INTEROPERABILITA’ CON SOFTWARE FM
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Grazie al modello BIM è possibile disporre in modo automatico dell’inventario degli spazi dell’edificio, attraverso la visualizzazione di tutti i locali presenti nel modello e le relative caratteristiche nell’Abaco dei locali (superficie netta, volume netto, livello, ecc.),nonché la destinazione d’uso, dato importante per lo svolgimento delle attività di pianificazione e gestione degli spazi. Allo stesso modo, è possibile implementare con i parametri condivisi qualunque tipo di informazione con cui caratterizzare lo spazio, per esempio, valutando gli occupanti e la struttura organizzativa di afferenza dei diversi locali o introducendo le
procedure di pulizia per la gestione del servizio di igiene ambientale. Attraverso le informazioni introdotte è possibile creare delle piante tematiche dinamiche per facilitare la consultazione e la fruizione dei dati. Per effettuare una gestione più efficace ed un aggiornamento più agevole delle informazioni è consentita l’interazione con piattaforme Computer Aided Facility Management (CAFM) grazie a specifici plug-in per l’acquisizione automatica dei Facility Data precedentemente definiti. Operation & Maintenance STEP 4 - COMPILAZIONE DEI PARAMETRI SECONDO SPECIFICHE UNI ED INTEROPERABILITA’ CON PIATTAFORME DI FM 20
É fondamentale caratterizzare accuratamente le famiglie degli asset impiantistici, in modo da disporre di un database condivisibile per la compilazione automatica delle applicazioni di Computerized Maintenance Management System (CMMS). A tal proposito si inizia a diffondere l’idea che il BIM accostato al FM sia di fatto un’operazione verso la sostenibilità, al punto da chiamare il binomio Sustainable Facility Management (IFMA, IFMA Foundation, John Wiley & Sons Inc. BIM for facility managers / Teicholz P. editor, 2013). Nell’immagine di seguito si riporta il set di parametri individuati e ritenuti necessari. Importanti risultano essere sicuramente i gruppi dei parametri ‘prodotto’, ‘localizzazione’ e ‘collegamenti’ che integrano e completano le informazioni degli elementi. Il gruppo di parametri ‘manutenzione’ serve a definire la strategia, il tipo, la frequenza, il costo e la durata
dell’intervento che si intende valutare, anche al fine di comparare scenari alternativi di intervento. Per migliorare il processo gestionale, è utile l’adozione di una struttura anagrafica per l’edificio, basata su un sistema di articolazione, classificazione e codifica di tutti gli elementi. Per la classificazione è previsto l’utilizzo della UNI 8290, articolata in tre livelli a cui si affianca
un’ulteriore
distinzione
tra
‘componente’
e
‘subcomponente’.
Grazie
all’implementazione di questi parametri, risulta possibile ottenere abachi di sintesi per la 21
visualizzazione ed il calcolo dei costi legati alle attività manutentive, oltre che raggruppamenti più dettagliati dei componenti edilizi e degli asset tecnologici. Non è però possibile associare procedure programmate di manutenzione per l’esecuzione di un’attività, pertanto è necessario il collegamento ad un sistema CAFM o CMMS grazie all’interoperabilità del BIM.
Simulazioni energetiche STEP 5 - ULTERIORI POSSIBILI UTILIZZI DELLA PIATTAFORMA Il modello, se correttamente impostato, fornisce una accurata caratterizzazione dell’involucro edilizio in termini di geometria e proprietà, dati essenziali per effettuare simulazioni in ambito energetico. Attraverso i formati di scambio e l’interoperabilità, i dati possono essere trasferiti a software energetici specifici, ottimizzando notevolmente la fase preliminare di modellazione energetica dell’edificio. In questo modo è possibile ottenere la certificazione energetica dell’edificio in modo più preciso, limitando le approssimazioni sulla geometria ed una errata comprensione dell’edificio. Questo processo si caratterizza ancora dalla perdita di alcune informazioni che devono essere reinserite manualmente Risorsa visuale logica ed informativa 22
Il BIM assume un ruolo centrale nei processi di comunicazione della filiera AEC (Architetto/Ingegnere/Appaltatore) e, associato alle nuove tecnologie e forme di comunicazione, consente di arricchire la percezione sensoriale dell’ambiente costruito e di stabilire sia con gli utenti che con gli operatori del settore, un alto grado d’interazione. In fase di post-costruzione e gestione dell’opera, la Realtà Aumentata (AR) e Virtuale (VR) sono utilizzate per la visualizzazione dei dati, promuovendo soluzioni avanzate nell’ambito dei processi di manutenzione. La AR (Realtà Aumentata) permette di visualizzare geometrie tridimensionali e/o informazioni numeriche, tramite sovrapposizione dinamica dei dati virtuali al mondo reale. La VR (Realtà Virtuale) permette l’immersione in un ambiente virtuale che simula il mondo reale, attraverso l’isolamento di tutti o dei principali sensi umani. La prima tecnica prevede l’utilizzo di smartphone e tablet per la visualizzazione dei contenuti virtuali, la seconda tecnica consiste nell’utilizzo di visori che permettono l’immersione dell’utilizzatore nel mondo virtuale. Risulta evidente come le possibilità di utilizzo di queste tecnologie siano innumerevoli; per citarne alcune si può menzionare l’utilizzo degli smart devices e dei visori per la visualizzazione della documentazione di As-is/As-Built, schede di manutenzione di asset specifici, il posizionamento al piano dei principali quadri elettrici e generatori, la visione di insieme della rete tecnologica presente in un determinato ambiente comprensiva degli elementi MEP (impianti meccanici, elettrici e idrici) nascosti da controsoffitti e pavimenti flottanti, il montaggio di alcune componenti particolari dell’edificio, istruzioni operative per la formazione del personale, la visualizzazione di scenari alternativi di intervento. In questo modo le informazioni necessarie per gli interventi di manutenzione sono immediatamente disponibili, senza doverle ricercare, riducendo così gli errori ed ottimizzando i tempi, ossia costituendo un primo approccio per una gestione intelligente ed integrata.
7. ESEMPIO DI DIGITALIZZAZIONE E PARAMETRIZZAZIONE DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE ESISTENTE La restituzione digitale, tridimensionale e multidisciplinare del bene è l’input per la gestione del patrimonio immobiliare in BIM. La variabilità del costo della consulenza è direttamente legata al livello di dettaglio del modello ed al numero di parametri computati ad ogni elemento disciplinare. Nell’esempio proposto il processo di modellazione parametrica è partito da una documentazione grafica impostata su tavole 2D prodotte da una precedente progettazione 23
di tipo tradizionale. La generazione del modello strutturale, impiantistico ed architettonico ha permesso di ottenere un modello federato associato a parametri che soddisfacessero le esigenze ed i requisiti individuati dal Facility Manager.
Figura 1: Modello federato del capannone industriale
Ogni elemento è un contenitore infinito di dati che può interagire con gli elementi ad esso connesso per verificarne la compatibilità e l’effettivo utilizzo.
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La scheda dei parametri associati al fan coil mostra le specifiche elettriche, meccaniche ed energetiche che possono essere utilizzate all’interno dei software di calcolo per svolgere analisi sui consumi, stime dei costi basate su ipotesi di sostituzione apparecchiatura o su gestione dei tempi di accensione e spegnimento dei flussi d’aria all’interno dei rispettivi locali.
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Il modello è completo di rete antincendio di cui si propone un focus sul sistema sprinkler completo di un’alimentazione idrica e una rete di tubazioni posizionate all’intradosso della copertura collegata con ugelli erogatori. Il modello interrogato oltre che mostrare la categoria di servizio a cui è associata la rete, mostra le dimensioni geometriche delle tubazioni, il flusso di liquido erogato ed il contrassegno degli ugelli che consente la loro immediata localizzazione all’interno dell’edificio. La localizzazione degli elementi all’interno degli spazi è di aiuto anche per i servizi esterni che svolgono operazioni di manutenzione od ispezione, evitando sopralluoghi e pianificando le relative attività considerando interferenze e la strumentazione necessaria. I contrassegni agli oggetti sono utili per stabilire quantità e posizione all’interno dei locali in modo da poter redigere in automatico un inventario dei componenti attivi e passivi del patrimonio dell’azienda così da poter gestire flessibilmente eventuali modifiche di layout o movimentazione del personale.
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8. CONCLUSIONI Il Facility Management propone un vasto panorama dove le opportunità per il Facility Manager e per le società che erogano servizi in outsourcing sono molto interessanti: uno dei motivi principali è la necessità da parte delle imprese di mantenere un sistema di lavoro flessibile e competitivo con bassi costi di gestione, sia diretti che indiretti. A questo si affianca la necessità di avere partners sempre più qualificati, pragmatici e propositivi nelle soluzioni, e soprattutto trasparenti e capaci di condividere con il committente scelte strategiche e su misura in base alle esigenze tecniche e di budget, in modo da incrementare la soddisfazione e la qualità. É utile sottolineare che gli ostacoli quotidiani che il Facility Manager si trova a dover superare per prevenire, risolvere e valorizzare gli immobili che si trova a gestire, non sono da associare alla difficile situazione economica che sta attanagliando il nostro paese, ma alla crescita di una cultura imprenditoriale che fatica a crescere. Oggi investire sulla valorizzazione dell’immobile è sempre più difficile nel nostro paese mentre nel resto del mondo si sta consolidando sempre più l’Integrated Facility Management. In Italia sono ancora molte le realtà che si trovano ad avere una gestione frammentata e territoriale dove imperano le strutture locali, che difendono il loro piccolo centro di potere in un mercato sempre in evoluzione. Una completa riorganizzazione dei servizi sarà inevitabile nell’ambito della crescita e del rilancio del settore.
GLOSSARIO Real Estate: letteralmente significa proprietà immobiliare ed è il sistema di valutazione, valorizzazione, gestione e fornitura di servizi alla proprietà. In altra declinazione lo si identifica anche come il complesso dei servizi per la gestione di edifici e di patrimoni immobiliari. Attorno al real estate si sviluppano cinque principali attività di gestione che sono quelle dell'"Asset 27
Management", "Project Management", "Property Management", "Building Management", "Facility Management". Asset Management: con la parola "asset" si intende un bene che appartiene ad una persona, sia fisica che giuridica e nel mondo immobiliare si intende un immobile o un complesso di immobili, ma anche attrezzature con un valore economico, che deve essere mantenuto per un periodo di tempo più o meno lungo dopo il suo acquisto. L' asset management è quindi la gestione strategica di patrimoni immobiliari diretta alla valorizzazione e ottimizzazione della loro redditività attraverso vari tipi di operazioni come acquisizioni, vendite, conferimenti, studi di fattibilità, riconversioni, ristrutturazioni. Il Bim è alla base dell'asset management. Fascicolo immobiliare Attraverso l’uso di un fascicolatore di dati vengono organizzate e raccolte tutte le informazioni inerenti agli immobili ed ai vari interventi di facility management. Il modulo applicativo per la gestione delle attività programmate, attività di controllo e pulizia di unità tecnologiche ed oggetti manutentivi relativi ad immobili, impianti civili, impianti industriali o apparati distribuiti sul territorio. Gestione degli As Built Nel software facility management le planimetrie Architettoniche ed i layout impiantistici (impianti civili e speciali) della struttura vengono centralizzate e attività come la localizzazione degli assets sono gestibili tramite browser WEB. L’aggiornamento di tali elaborati grafici è molto più semplice grazie all’interazione con gli strumenti CAD. Anagrafica Oggetti manutentivi Modulo applicativo per la gestione del censimento (inventario) dei beni, secondo la struttura gerarchica Sito → edificio → locale (stanza, vano, appartamento) → unità tecnologica (impianti) → Item elementi fissi (pareti, serramenti, infissi) → asset/equipment elementi mobili (arredo, pc, telefonia) Gestione degli spazi Il facility management software consente la definizione, la gestione e l’attribuzione degli spazi a specifiche funzioni per esempio per reparti o per destinazione d’uso (uffici, 28
ambulatori, degenze, ecc.). È inoltre possibile ripartire i costi di gestione sulle superfici per ottenere mappe dei costi ‘normalizzati’. Modulo operativo per la gestione delle attività di controllo ed operative che devono essere effettuate in fase di intervento e sulle quali occorre ottenere un riscontro sull'effettivo svolgimento CAFM Acronimo di Computer Aided Facility Management; è una tecnologia software che rende semplice e possibile l'accesso a tutte le informazioni legate agli asset patrimoniali attraverso un sistema integrato di data base alfanumerici e grafici. Questa tecnologia può diventare straordinariamente efficace se viene integrata con il GIS e riesce a restituire anche informazioni territoriali. CMMS Acronimo che sta per Computerized Maintenance Management System; è il termine con il quale si identifica un'applicazione software che supporta il sistema informativo per la gestione della manutenzione spesso integrata con l'Enterprise Resources Planning (ERP) dell’azienda.
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