Il settore delle costruzioni viene spesso criticato per essere eccessivamente conservatore, per la sua standardizzazione e per l'eccessiva burocrazia della documentazione. Tuttavia, implementare le tecnologie più recenti nel settore edile non è sempre semplice. A causa di requisiti come la conformità normativa, ogni tecnologia deve avere una base normativa e risultare economicamente vantaggiosa. Il costo finale del suo sviluppo deve essere ragionevole e l'efficienza nella riduzione di tali costi in futuro deve essere significativa e sostenibile nel tempo. Qualsiasi tecnologia richiede una progettazione adeguata e un ampio lavoro da parte del team di progetto, del controllo qualità e della formazione del personale. Tuttavia, una volta implementate, offrono miglioramenti significativi nel processo lavorativo.
La crescita delle città e della popolazione, le nuove forme di comunicazione nell'era dei Big Data, la crescita economica e il miglioramento del benessere hanno spinto il settore delle costruzioni a integrare in modo più dinamico le nuove soluzioni tecnologiche. Di conseguenza, le nuove tecnologie edilizie vengono attivamente promosse e utilizzate in tutto il mondo.
La velocità dello sviluppo tecnologico sta guidando la digitalizzazione su larga scala del settore edile. L'applicazione delle tecnologie informatiche è una questione di competitività: le innovazioni nel settore delle costruzioni migliorano i progetti, aumentano i profitti e contribuiscono ad aggiudicarsi gli appalti, garantendo maggiore competitività alle aziende che scelgono di integrarle nelle proprie attività quotidiane.
Le nuove tecnologie più popolari sul mercato
BIM
BIM ) è la tecnologia all'avanguardia nella progettazione moderna. Non si limita alla modellazione virtuale di un edificio, ma comprende anche una rappresentazione digitale completa delle caratteristiche fisiche e funzionali di un immobile. Il BIM copre l'intero ciclo di vita dell'edificio, prendendo in considerazione la costruzione, l'allestimento, le funzioni, la gestione patrimoniale e i futuri interventi di riparazione o demolizione. Tutti i componenti e le sfumature progettuali rilevanti vengono considerati e integrati in un unico progetto. Se un elemento viene rimosso, sostituito o aggiunto, l'intero modello viene ricalcolato per riflettere tale modifica.
Grazie al BIM, il modello virtuale dell'edificio consente agli specialisti di:
- Visualizza tutti i problemi e le incongruenze
- Approvare i miglioramenti riscontrati nella struttura
- Comunicazione migliorata tra tutti i partecipanti
- Effettuare le modifiche
- Calcola le misure
- Controllare il processo lavorativo
- Prevedere i rischi delle future costruzioni
- Calcola le risorse necessarie
La tecnologia BIM si sta riducendo:
- Spese materiali
- Errori nei progetti
- Tempi di consegna
Inoltre, grazie a PlanRadar, gli utenti possono accedere allo stato di avanzamento dei lavori e a tutti i dati rilevanti dell'edificio da qualsiasi dispositivo mobile, consentendo un monitoraggio molto più preciso ed efficace in ogni fase. Questa soluzione semplifica notevolmente la gestione e il controllo dei processi di costruzione, ottimizzando il risultato finale.
A livello globale
In Spagna, il BIM è obbligatorio per i progetti infrastrutturali dal 2019. In Russia, ad esempio, solo il 5-7% delle aziende utilizza il BIM (principalmente nelle megalopoli e nelle grandi multinazionali), e altre nuove tecnologie nel settore edile sono ancora meno diffuse. Negli Stati Uniti, circa il 72% delle imprese di costruzione utilizza il BIM per risparmiare sui progetti. Nel Regno Unito, dal 2016, tutti i progetti di costruzione con budget definito devono necessariamente utilizzare il BIM di Livello 2. In Francia, dal 2017, il governo nazionale utilizza il BIM nel settore residenziale per mezzo milione di abitazioni. La Germania ha implementato l'uso del BIM in tutti i progetti infrastrutturali dal 2020.
Servizi cloud e tecnologie mobili
Lavorare con il modello BIM implica l'utilizzo di servizi cloud per lo scambio di dati e informazioni in tempo reale. Le piattaforme cloud possono contenere un'ampia varietà di informazioni e strumenti segmentati, da quelli per gli architetti ai sistemi di gestione dei progetti, accessibili a qualsiasi partecipante al progetto in qualsiasi momento da un dispositivo mobile, migliorando così la collaborazione.
Quali vantaggi offrono i servizi cloud alle imprese edili?
- Informazioni accessibili da qualsiasi dispositivo dotato di connessione internet.
- Spazio di archiviazione dati illimitato.
- Dimensionamento in base alle esigenze del progetto di costruzione: si adatta in modo flessibile alle necessità, evitando elementi superflui e senza compromettere la produttività.
- Un servizio conveniente. Costruire la propria infrastruttura IT è molto più costoso che affidarsi a un fornitore di servizi cloud.
- Accesso immediato alle informazioni per tutti i partecipanti al progetto.
- Semplificare la comunicazione e la collaborazione in tempo reale.
- Capacità di gestire più progetti mantenendo il controllo qualità; il cloud facilita la sincronizzazione.
- Possibilità di ridurre le spese negli uffici di grandi dimensioni utilizzando server di terze parti, senza la necessità di gestirne di propri.
- Massima protezione dei dati.
Intelligenza artificiale
L'intelligenza artificiale (IA) è il "comportamento" di una macchina, un tipo di tecnologia che imita le funzioni cognitive umane: risoluzione di compiti e problemi, riconoscimento di immagini e apprendimento. Esiste un campo specifico dell'IA: l'apprendimento automatico, che si basa sulla raccolta e l'analisi di dati statistici, a partire dai quali è possibile prendere decisioni.
Le nuove tecnologie edilizie non possono fare a meno dell'apprendimento automatico e dell'intelligenza artificiale. Si tratta, infatti, di un assistente invisibile che analizza terabyte di dati, identificando i problemi. È possibile creare routine per filtrare le informazioni superflue o ricercare dati specifici. I programmi che utilizzano il motore di intelligenza artificiale vengono impiegati per:
- Analisi predittiva:
- Prevedere le minacce alla sicurezza sulla base dei dati storici.
- Individuare gli attributi e gli elementi importanti nell'opera.
- Controllo del sito, numero di persone presenti in loco, rispetto delle norme relative ai DPI.
- Progettazione e pianificazione del progetto
- I dati raccolti e modellati aiutano a evitare sforamenti di budget.
- Monitoraggio e mitigazione dei rischi, definizione delle priorità.
- Meccanismi robotici, automazione dei processi.
- Eseguire operazioni di routine, semplici ma che richiedono molto tempo, sul cantiere, in sostituzione del lavoro umano;
- Ottimizzazione delle mansioni che richiedono un'elevata produttività.
Internet delle cose
Questa tecnologia è strettamente correlata ai sistemi cloud e all'intelligenza artificiale, poiché l'IoT (Internet delle cose) non è molto efficace senza l'analisi dei dati e un algoritmo di raccolta dati. Nel settore edile, l'IoT è di grande aiuto nella risoluzione di una serie di problemi. Grazie alla presenza di diversi sensori in cantiere, la gestione del progetto diventa più efficiente e il processo di costruzione più sicuro e snello.
Gli esperti prevedono che entro il 2024 la quota di mercato dell'IoT nel settore edile raggiungerà i 16,8 miliardi di dollari.
Vantaggi dell'Internet delle cose nel settore edile:
- Aumento della produttività
Le aziende spesso gestiscono molteplici progetti in diverse sedi, il che rende fondamentale monitorare il ciclo di vita di ciascuno e rispettare le scadenze. I sensori raccolgono dati in loco, che vengono poi elaborati da un software, fornendo all'appaltatore una panoramica completa dell'avanzamento dei lavori. Questa tecnologia aiuta a gestire progetti su larga scala, riducendo sia i tempi che i costi di completamento delle attività.
- Sicurezza e prevenzione dei rischi
L'IoT può ridurre significativamente i rischi e prevenire gli infortuni nei cantieri edili.
Sensori integrati negli indumenti degli operai edili, sensori installati in cantiere e sensori incorporati nei materiali tracciano gli spostamenti delle persone, la presenza di sostanze pericolose nell'aria, le aree di stoccaggio non autorizzate, le situazioni di emergenza e molto altro. I sensori integrati nei materiali possono anche prevenire i furti.
- Gestione delle risorse
L'IoT ottimizza anche i costi di manutenzione e fornitura degli impianti. I sensori intelligenti aiutano a monitorare il consumo di elettricità, acqua e carburante, consentendo una spesa ottimale. I dati vengono raccolti automaticamente e possono essere consultati per determinare, ad esempio, quando è necessario il rifornimento di carburante, la manutenzione preventiva, le sostituzioni o la consultazione dello storico delle riparazioni.
Un recente studio del McKinsey Global Institute , che ha valutato l'impatto dell'Internet delle cose (IoT) sui settori delle costruzioni e dell'industria mineraria, ha rilevato che le aziende potrebbero risparmiare oltre 160 miliardi di dollari implementando l'IoT. Il pieno potenziale dell'IoT nel settore delle costruzioni sarà probabilmente sbloccato nei prossimi anni; la digitalizzazione globale del settore è ormai imminente.
Realtà virtuale e aumentata
Tra le nuove tecnologie per l'architettura e l'edilizia, spicca la realtà virtuale (VR). Essa crea un mondo "reale" all'interno di un ambiente digitale, utilizzando fotografie, rendering e video a 360°. Le capacità di questa tecnologia consentono la navigazione in un ambiente digitale realistico, dove è anche possibile interagire con gli oggetti in tempo reale. La realtà aumentata combina elementi digitali separati e sovrapposti all'ambiente reale, completando il modello del futuro.
La realtà virtuale conferisce ancora più profondità a un edificio virtuale, dove le informazioni digitali "prendono vita" quando combinate con le informazioni fisiche. La realtà virtuale opera su una scala molto più ampia, migliorando i modelli multidimensionali creati. Si tratta di un'esperienza unica in prima persona che integra soluzioni professionali e giudizio di esperti, trasformando il modo in cui vengono costruite le infrastrutture in generale.
Vantaggi della realtà virtuale nel settore edile:
- Possibilità di testare nuovi progetti validi
- Miglioramenti nel monitoraggio del lavoro
- Individuare i problemi nelle prime fasi della costruzione
- Semplifica l'esplorazione di strutture complesse
Robotica ed esoscheletri
Nonostante l'ovvia dipendenza da lavori ad alta intensità di manodopera e con un elevato turnover in un settore come quello delle costruzioni, il lavoro manuale prevale ancora ed è talvolta l'unica opzione praticabile. Sfortunatamente, i cantieri edili sono ambienti altamente dinamici e in continua evoluzione, dove i robot, senza un'intelligenza artificiale sofisticata, non possono competere operando con un algoritmo programmato. Tuttavia, il settore delle costruzioni sta gradualmente adottando soluzioni intelligenti, in particolare l'uso dei droni. E questa tecnologia ha applicazioni nel settore immobiliare e commerciale che vanno ben oltre la semplice fotografia aerea degli edifici.
Vantaggi dei droni nel settore edile:
- Controllo della sicurezza: monitoraggio del cantiere con telecamere e identificazione delle aree pericolose. Non è necessario recarsi di persona in cantiere per verificare i lavori; gli operai possono essere inviati immediatamente per risolvere qualsiasi problema.
- Consegna dei materiali tramite droni, riducendo il numero di veicoli.
- Aumentano la velocità e la qualità del lavoro di routine.
- I droni vengono utilizzati per demolire elementi di costruzione al termine di un progetto. Sebbene più lenti, rappresentano indubbiamente una soluzione più economica e sicura.
- Droni di sicurezza. Purtroppo, i furti nel settore edile sono onnipresenti, quindi i robot possono essere utilizzati per ridurre le perdite.
Gli esoscheletri robotici accelereranno il lavoro e la produttività nei cantieri edili, poiché la forza della persona che indossa la "tuta" è spesso aumentata e il lavoro risulta anche molto più sicuro.
Modellazione 3D
Questa tecnologia è da tempo al servizio del settore edile, ma solo negli ultimi anni il suo utilizzo si è diffuso maggiormente.
Si prevede che il mercato della stampa 3D di calcestruzzo nel settore edile crescerà di circa 58 milioni di dollari entro il 2024.
Questo è dovuto alla crescente domanda di questo tipo di stampa nel settore edile, grazie all'elevata produttività e alla facilità di realizzazione di strutture diverse e complesse. Ottenere elementi costruttivi finiti (pareti, lastre) o altri componenti direttamente in cantiere riduce non solo i costi di produzione, ma anche quelli logistici e del personale. Grazie alla tecnologia di estrusione nella modellazione 3D, è possibile creare elementi con diversi materiali: calcestruzzo, geopolimeri, cemento, gesso e argilla.
Vantaggi della modellazione 3D:
- Velocità più elevata
- Maggiore precisione (errori minimi)
- Maggiore varietà di modelli
- Prestazioni elevate
- Possibilità di risparmiare sui costi aggiuntivi di trasporto e del personale.
- Più sostenibile dal punto di vista ambientale.
Si prospetta un futuro promettente per la stampa 3D nel calcestruzzo. Sono già disponibili soluzioni sostenibili e scalabili per la modellazione 3D in calcestruzzo multicomponente (BAM, il centro di stampa 3D per elementi strutturali in calcestruzzo nei Paesi Bassi). In Russia, l'azienda Apis Cor. di Irkutsk ha sviluppato nel 2017 una stampante 3D speciale, utilizzata per costruire un'intera casa. Il vantaggio della stampante 3D russa risiede nella sua capacità di stampare la casa in modo unico, senza bisogno di binari come le altre stampanti 3D. Non richiede superfici piane per un lavoro di precisione e prepara autonomamente la miscela di materiali.
Big Data
Insieme ad altre tecnologie avanzate, i Big Data possono svolgere un ruolo significativo nell'ottimizzazione dei processi di costruzione. Sono in grado di strutturare e analizzare enormi quantità di dati e informazioni frammentate, consentendo l'individuazione di modelli e dati applicabili a diverse attività, con l'obiettivo di ridurre i costi, anticipare i rischi e prevedere l'efficacia di determinati progetti. I BigDatae informazioni ottenuti non solo da persone, ma anche da una vasta gamma di sensori, sistemi e programmi. Insieme all'intelligenza artificiale (IA), all'apprendimento automatico (ML) e all'Internet delle cose (IoT), questi dati diventano un importante strumento di gestione. È possibile identificare modelli di condizioni meteorologiche o climatiche (e di altro tipo) nel sito di costruzione proposto per calcolare il momento migliore per iniziare i lavori e prevedere il successo del progetto. Inoltre, l'analisi dei dati fornisce importanti conclusioni predittive sulla fattibilità di determinati progetti, potenzialmente riducendo i costi attraverso l'ottimizzazione o la modifica delle ipotesi iniziali.
Gemelli digitali
Copie virtuali esatte di oggetti fisici: edifici, città. Questa tecnologia si sposa perfettamente con il BIM; entrambi contengono elementi. Tuttavia, la differenza principale tra i due è che il gemello digitale mira a simulare l'interazione di una persona con l'ambiente e con un elemento. Un gemello virtuale di un oggetto fisico fornisce informazioni sullo stato attuale degli ecosistemi creati, delle infrastrutture e su come questi influenzano gli utenti.
Il modello computerizzato integra le informazioni in un unico ambiente accessibile a tutti. Il modello BIM è generalmente statico, mentre il gemello digitale è dinamico e si evolve nel tempo. I gemelli digitali offrono la possibilità di testare diversi scenari e minacce, come l'impatto di disastri naturali, varie emergenze, incendi o il crollo di un componente, attraverso la simulazione. Basato sul modello BIM, il gemello digitale può "sperimentare" con queste informazioni integrando diversi blocchi di dati, rendendo la sua funzione predittiva uno dei suoi principali punti di forza. Comprendere i potenziali problemi, ad esempio se l'opera può sopportare i carichi previsti, consente ai costruttori di evitare costi eccessivi, ottimizzare i processi e apportare modifiche nelle fasi iniziali.
Tecnologia Blockchain
In questa implementazione, la blockchain viene realizzata sotto forma di smart contract, che fungono da "amministratore" per tutte le parti coinvolte nel contratto. Il protocollo digitale dello smart contract è implementato sulla rete blockchain.
La tecnologia blockchain è stata originariamente concepita per le transazioni in criptovaluta, ma la sua sicurezza e trasparenza possono essere efficacemente utilizzate in processi multi-partecipante come quelli nel settore delle costruzioni. Il suo vantaggio risiede nel fatto che non prevede intermediari come i database tradizionali; le informazioni vengono scambiate direttamente tra gli utenti finali (i sistemi peer-to-peer fungono da server e sono connessi tramite internet), senza la necessità di un computer centrale.
La blockchain è un insieme di informazioni digitali memorizzate in un database transazionale pubblico (blocco) controllato da sistemi informatici peer-to-peer o verificato da una rete di computer (chain-to-chain).
Ogni dispositivo nella catena contiene diversi tipi di informazioni, come la prova di una transazione bancaria, un contratto, un atto di proprietà o un'autenticazione. La sicurezza dei dati nella blockchain è controllata da ciascun partecipante, che è responsabile della protezione della propria porzione di informazioni con una firma digitale. Ciò garantisce uno scambio di informazioni rapido e sicuro, evitando il coinvolgimento di terze parti, come una banca. Il decentramento delle operazioni, in cui responsabilità e garanzie sono assegnate ai partecipanti alla catena, è il principale vantaggio della blockchain.
Uno smart contract è un tipo di protocollo digitale implementato su una rete blockchain per adempiere ai termini contrattuali. Sebbene diverse parti siano coinvolte nella costruzione (diverse aziende, appaltatori e fornitori), tutti i dati del progetto vengono archiviati in una posizione centralizzata, facilitando il monitoraggio e la gestione del progetto. Grazie alla tecnologia blockchain, i dati del progetto possono essere tracciati ed elaborati in modo più efficiente in tempo reale, senza l'intervento di terze parti. La tecnologia blockchain garantisce trasparenza durante l'intero processo di costruzione, rendendolo aperto e semplificando i flussi di lavoro. Inoltre, facilita la collaborazione e il processo decisionale, minimizzando i rischi e prevenendo controversie.
In che modo la blockchain può apportare benefici al settore edile?
- Pagamenti
- esecuzione della transazione
- Ispezione di edifici/strutture
- Trasparenza e sicurezza nei processi
- Risoluzione dei conflitti
In generale, la blockchain riduce la frammentazione dei processi, aiuta a tracciare ogni fase di un progetto e ad allocare le risorse in modo più efficace. Di fatto, è una tecnologia che può competere direttamente con le attuali soluzioni SaaS basate sul cloud.
Sembra evidente che la digitalizzazione su larga scala e l'implementazione delle tecnologie BIM nel settore delle costruzioni progrediranno in base alle esigenze del mercato, dove l'efficienza e la riduzione di tempi e costi stanno diventando prioritarie. L'edilizia sta diventando più intelligente non solo nella progettazione assistita da computer, ma anche nei processi costruttivi, grazie all'utilizzo di robot, stampa 3D, sensori, materiali e tecnologie intelligenti. Indubbiamente, queste nuove tecnologie influenzeranno la redditività del settore edile, poiché mirano a ottimizzare tutte le fasi di un progetto, dagli studi preliminari alla gestione operativa.
Fonte: https://www.planradar.com/es/
