Nel corso della definizione, della pianificazione e della realizzazione di grandi progetti, le potenzialità di gestione ed elaborazione dati offerte dai software costituiscono ormai uno strumento imprescindibile.
Circa la realizzazione di grandi opere architettoniche e ingegneristiche, la nuova frontiera è costituita dall’utilizzo combinato della tecnologia BIM e del sistema GIS.
Un esempio perfetto di combinazione e di applicazione di questi due strumenti di raccolta, rappresentazione e condivisione dati è fornito da un progetto di ingegneria idraulica realizzato in Cina, nella megalopoli chiamata Pearl River Delta.
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L’ambizioso progetto della megacity lungo il fiume delle perle
Nel 2009 il governo di Pechino stanziò oltre 300 miliardi di dollari al fine di realizzare un enorme sistema di infrastrutture destinate a unificare 9 grandi città della provincia del Guangdong. L’obiettivo era quello di attivare un gigantesco processo di conurbazione che portasse alla costituzione di una megalopoli la cui popolazione fosse pari a quello di uno stato europeo e in cui ogni zona della megacity fosse raggiungibile nell’arco di una sola ora di viaggio.
A poco più di 10 anni di distanza, quel progetto può dirsi concluso con successo. La megacity è stata riconosciuta dalla Banca Mondiale come la più grande megalopoli del mondo, in grado di produrre un Prodotto Interno Lordo pari a 1.500 miliardi di Dollari, cioè al 9,1% del PIL cinese.
La megalopoli di Pearl River Delta prende il suo nome dal delta del Fiume delle Perle, che sbocca nel Mar Cinese Meridionale (di fronte ad Hong Kong) e che ha fornito ai ben 60 milioni di abitanti della megalopoli le risorse idriche necessarie a gestire l’approvvigionamento di un numero così gigantesco di persone. La lunghezza totale della linea di trasporto dell’acqua è di 113,1 Km e si tratta del più ambizioso progetto di raccolta e conservazione dell’acqua mai realizzato nella provincia del Guangdong.
Dati l’enorme investimento del governo cinese e anche le gigantesche risorse economiche della regione, non stupisce che per la realizzazione di un impianto di allocazione delle risorse idriche del Pearl River siano state messe in campo tecnologie all’avanguardia e sia stata sperimentata una sinergia rivoluzionaria tra sistemi informatici.
BIM + GIS: raccolta, organizzazione, visualizzazione e condivisione di dati
Il BIM, ovvero il Building Information Modeling, consiste nella raccolta e soprattutto nella condivisione di tutti i dati strutturali relativi a un determinato edificio o a un complesso architettonico o ingegneristico.
L’obiettivo finale del BIM è la costruzione di un modello in 3D delle strutture prese in esame, al fine di collegare organicamente le informazioni raccolte. Il BIM trova il suo campo di applicazione principale nell’ingegneria, nell’architettura e nella costruzione di impianti tecnici complessi, ma viene utilizzato anche per l’organizzazione delle attività aziendali che vengono svolte a corollario del core business di una qualsiasi azienda, come sicurezza, manutenzioni, controlli tecnici.
Il GIS, cioè il Geographic Information System, permette l’acquisizione, l’organizzazione e l’analisi di dati relativi alle componenti naturali di un territorio ma anche al comportamento dei suoi abitanti e alle loro necessità.
L’integrazione di questi due sistemi di raccolta e gestione dati ha permesso di creare un efficiente sistema di gestione e di condivisione delle informazioni strettamente necessarie sia alla realizzazione pratica del progetto, sia alla gestione e alla manutenzione dell’intero impianto, che consta di una linea principale e due linee secondarie, una diramazione, un serbatoio di regolazione e tre stazioni di pompaggio dell’acqua.
I dati immagazzinati ed elaborati dai due sistemi sono stati forniti dall’Internet of Things: gran parte delle strutture e dei singoli elementi tecnici che costituiscono il sistema dialogano direttamente con i software destinati alla loro gestione, fornendo informazioni essenziali in merito al corretto svolgimento delle loro funzioni oppure ad eventuali malfunzionamenti per i quali si rende necessario un intervento. Ovviamente quest’ultima tipologia di dati viene gestita attraverso pratiche di ingegneria di gestione del ciclo di vita di sistemi e apparecchiature, al fine di mantenere sempre massimi sia i livelli di efficienza sia quelli di sicurezza del sistema.
L’integrazione dei vari sistemi di gestione dati si concretizza in una piattaforma digitale che include la costruzione di dati geografici di base e data warehouse di modelli 3D, integrazione 3D GIS e BIM di un ambiente di visualizzazione integrato, 2D GIS, accesso e visualizzazione dei dati nel data center aziendale, sviluppo di 3D moduli funzione di visualizzazione per vari sistemi applicativi aziendali.
Questa piattaforma consente la gestione di più di 90 Km di condotte sotterranee, oltre 30 modelli BIM e un modello GIS a quattro livelli (mappa on line, immagine satellitare ad alta definizione, modello fotogrammetrico obliquo, modello a Rete Triangolare Irregolare per la rappresentazione del terreno).
Inoltre la piattaforma ha messo a disposizione dei responsabili dell’impianto sei principali sistemi informativi che vengono utilizzati come supporto al sistema decisionale. Tali sistemi consentono la gestione della costruzione del progetto, la gestione del funzionamento della stazione di pompaggio e la gestione completa di tutte le informazioni non relative direttamente all’impianto ma fondamentali per la sua gestione complessiva (informazioni sui rischi, acquisizione di terreni e informazioni sul reinsediamento, protezione ambientale, informazioni sulla conservazione dell’acqua e informazioni sulla sicurezza pubblica).
Infine è stata realizzato un modello in 3D, fruibile attraverso la realtà virtuale, che integra e rende accessibili le informazioni ricevute dai vari sistemi al fine di riprodurre l’ambiente reale sul quale i responsabili dell’impianto eserciteranno i loro processi decisionali.
Conclusioni
L’utilizzo integrato di varie tecnologie per la gestione di sistemi complessi, che si basano sull’acquisizione di dati estremamente diversi tra loro (ambientali, tecnici, relativi al ciclo di vita eccetera) rappresenta una frontiera dalle enormi potenzialità, la cui esplorazione, attraverso la combinazione di sistemi BIM e GIS, è appena cominciata.
Nessun grande progetto architettonico o ingegneristico che impatterà in maniera profonda sull’ambiente nel quale è realizzato potrà prescindere, in futuro, dall’utilizzo integrato di queste tecnologie.
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