Con edilizia off-site si intende un modo di costruire che prevede una differente organizzazione dell’intero processo costruttivo, delocalizzando la fase costruttiva dei componenti e sistemi, per poi concludere la realizzazione direttamente in cantiere tramite un lavoro di assemblaggio semplificato e rapido.
Non è qualcosa di nuovo: una ricerca di McKinsey del 2019 di dollari e che l’edilizia modulare prefabbricata è diffusa in tutto il mondo, grazie ai vantaggi e ottimizzazioni che tale approccio consente di ottenere.
Le nuove tecnologie digitali stanno rivoluzionando l’intero settore, portando notevoli vantaggi in termini di efficienza, sostenibilità, controllo di tempi e costi e qualità del costruito.
Building Information Modeling (BIM): le fondamenta digitali della costruzione Off-Site
Il BIM è oramai definibile come uno standard nei progetti di architettura, supportato da un impianto normativo sempre più ampio e in evoluzione. Trattandosi di una metodologia non solo di disegno, ma in primo luogo di progettazione, risulta evidente quanto possa essere utile nel caso della costruzione off-site.
Il BIM prevede infatti la realizzazione di un modello tridimensionale dell’edificio sul quale lavorano, fin dalle prime fasi progettuali, tutti gli attori coinvolti nel processo. L’architetto, che concepisce il progetto e solitamente ne assume il coordinamento e i consulenti, per la progettazione di strutture e impianti. La possibilità di operare direttamente e in tempo reale su un modello condiviso che rappresenta il manufatto in tutte le sue parti permette di analizzarne tutte le criticità e gestirne la loro risoluzione.
La fase di cantiere è naturalmente quella dove vanno affrontate e risolte questioni operative spesso impreviste, in un lasso di tempo brevissimo. E’ proprio a tal fine che, oltre ai General Contractor, anche i fornitori esterni e subappaltatori stanno iniziando a sviluppare la progettazione costruttiva in BIM, velocizzando notevolmente le attività di coordinamento.
Nel caso dell’edilizia off-site, l’utilizzo di tali strumenti consente di ottimizzare al meglio le attività di progettazione e realizzazione, arrivando anche a simulare il cantiere e le fasi di montaggio, con l’obiettivo di abbattere tempi e costi, mantenendo o addirittura aumentando rispetto ai sistemi tradizionali il livello di qualità atteso dal cliente finale.
È opportuno sottolineare che il settore delle costruzioni è caratterizzato da una grande inefficienza, in quanto solo circa il 45% del tempo totale è dedicato ad azione effettivamente produttive. La digitalizzazione del processo e lo spostamento della produzione consente perciò di incrementare il livello di produttività.
Al fine di raggiungere tali obiettivi è tuttavia necessario che la progettazione stessa faccia un passo avanti, elevando il suo livello qualitativo, declinandosi in un nuovo modo di progettare che consente di definire nuovi modelli integrando l’edilizia con la manifattura, l’attività progettuale con gli aspetti industriali,.
Realtà Virtuale (VR) e Realtà Aumentata (AR): la visione del futuro
Il processo di digitalizzazione che sta rivoluzionando, ormai già da diversi anni, il settore dell’edilizia passa attraverso due nuovi strumenti, inizialmente pensati e sviluppati per altri scopi ma che portano un grande vantaggio all'edilizia:
- Realtà Virtuale;
- Realtà Aumentata.
Con realtà virtuale (o VR) si intende una simulazione tridimensionale che, attraverso visori ottici, consente di simulare e rappresentare il progetto in tutte le sue fasi di sviluppo.
Già utilizzata in campi come quello videoludico, per puro divertimento, assume grande importanza se applicata all’edilizia, apportando numero vantaggi, tra i quali:
- consentire a tutte le figure coinvolte, nella fase di progetto e in quella di realizzazione, di virtualizzare e simulare l’oggetto finale in anteprima;
- migliorare l’attività di coordinamento tra i professionisti, permettendo di rilevare gli errori progettuali in anticipo sulle fasi successive;
- migliorare la qualità di presentazione del progetto, prevedendo un’esperienza sensoriale immersiva e interattiva per il cliente.
Oltre alla fase progettuale e di costruzione, la Realtà Virtuale viene impiegata anche nel campo dell’arredamento, in quanto consente all’acquirente di visualizzare in tempo reale la configurazione finale del progetto per quanto riguarda finiture e arredi.
La realtà aumentata (o AR) è a pari merito una tecnologia innovativa che sta prendendo sempre più piede nel settore delle costruzioni, in particolare per quanto riguarda la gestione del cantiere.
Il concetto alla base della AR è quello di combinare il mondo reale, il costruito, con il mondo virtuale in maniera interattiva. Sempre attraverso l’utilizzo di dispositivi ottici avanzati, ad esempio attraverso degli occhiali, è possibile osservare l’ambiente in cui ci si trova con “sovrapposto” il modello tridimensionale del progetto architettonico o impiantistico. La possibilità di calare il modello, e di conseguenza il progetto, nel mondo reale porta ad una maggiore efficienza del processo, riducendo drasticamente la possibilità di incappare in errori durante la fase costruttiva.
In tale contesto il BIM trova naturalmente un perfetto connubio con questi nuovi strumenti digitali. Lavorando, fin dalle prime fasi, con modelli tridimensionali coordinati tra di loro è possibile integrare le nuove e moderne tecnologie nel flusso di lavoro in maniera semplice e immediata.
IoT e sensoristica avanzata: monitoraggio e manutenzione predittiva
L’Iot, ossia Internet of Things (Internet delle Cose), è oramai diffuso in numerosi settori, e consente, tramite l’utilizzo di sensori e tecnologie wireless, di rendere intelligenti le attrezzature e le macchine impiegate nel campo edilizio.
Considerata la sempre maggiore complessità dei cantieri edili e la grande quantità di informazioni e dati prodotti, l’impiego di tali tecnologie risulta particolarmente efficace nell’ottica di un’ottimizzazione dei processi produttivi.
Attraverso le tecnologie più usate o ormai diffuse come sensori wi-fi, bluetooth e NFC, è possibile, ad esempio:
- gestire l’inventario del cantiere, segnalando la necessità di approvvigionamento di uno specifico materiale;
- valutare il grado di affidabilità di una struttura o di un intero manufatto. Tramite, ad esempio, sensori di vibrazione o movimento il sistema è in grado di segnalare eventuali criticità consentendo un rapido intervento;
- gestire le attrezzature, tramite un costante monitoraggio. La presenza di sensori a bordo consente infatti di leggere in tempo reale qualsiasi parametro relativo allo stato di funzionamento e ad una eventuale manutenzione, inviando anche informazioni relative alle parti di ricambio necessarie;
- analizzare e gestire in maniera automatica le condizioni interne dell’edificio, regolando luce e aria rispetto ai valori di temperatura, CO2, umidità, ecc…
- rilevare per tempo eventuali elementi inquinanti quale fumo, gas radon, ecc…
In questo contesto si inserisce lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, e grazie ad essa è già possibile elaborare un modello previsionale di come potrà essere l’edificio nel futuro, dando un valido supporto alle attività di facility management, ossia quelle relative alla manutenzione e gestione durante tutto il ciclo di vita dell’edificio.
