CHONGQING ARCHITECTURAL DESIGN INSTITUTE OF CHINA (CQADI)

Come il BIM ha contribuito ad accelerare un complesso progetto di raccordo in Cina senza fermare il traffico

INGEGNERIA CIVILE

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Immagine per gentile concessione di Chongqing Architectural Design Institute of China

Il BIM consente di realizzare una soluzione a più livelli per un progetto di ricostruzione di un'autostrada in Cina

Un importante progetto di ricostruzione a Chongqing interessa tre autostrade che attraversano la città cinese. L'obiettivo è ridurre la congestione nei distretti della città e migliorare la connessione tra Chongqing e Shanghai o altri punti della Cina. Il progetto di raccordo di Wutaishan fa parte di questa ricostruzione. Con una lunghezza di 2,94 chilometri e un costo di 202,9 milioni di dollari, gli ambiziosi requisiti del progetto prevedevano un periodo di progettazione di durata limitata e problemi di ingegneria complessi. Il Chongqing Architectural Design Institute of China ha affrontato queste sfide utilizzando la tecnologia BIM e Autodesk. Ecco come ha creato e implementato la progettazione dell'infrastruttura completa.

Trovare la soluzione giusta per sfide a più livelli

Il rinnovamento di autostrade esistenti comporta un'enorme serie di complicazioni. In questo caso, il progetto di raccordo di Wutaishan prevedeva molte componenti sovrapposte:

  1. L'allargamento delle strade principali e ausiliarie sopraelevate e dei sottopassi.
  2. La creazione di un viadotto.
  3. La demolizione di un ponte esistente.
  4. Lo scavo di un passaggio sotterraneo.
  5. Strade ausiliarie per garantire il regolare scorrimento del traffico in entrata e in uscita sul ponte Taohuaxi.

Come se ciò non bastasse, i pianificatori del progetto hanno dovuto affrontare anche una serie di vincoli ingegneristici:

Poiché l'autostrada attraversa aree urbane ad alta densità, il team ha dovuto gestire attentamente i fattori legati all'uso del terreno.

I lavori per il progetto dell'autostrada dovevano essere eseguiti su una topografia montana complessa.

Un'autostrada a tre livelli con ponti, passaggi sotterranei e una varietà di strutture sovrapposte causava interdipendenze ingegneristiche impegnative.

Il progetto doveva conformarsi a rigorosi standard ambientali relativi all'inquinamento luminoso e acustico e doveva ridurre al minimo l'impatto sul traffico esistente.

"Avevamo anche bisogno di una visualizzazione multiregionale dei dati e di aggiornamenti iterativi da parte di tutti i soggetti coinvolti nel progetto", afferma Hao Fu, ingegnere civile, Chongqing Architectural Design Institute of China, "[quindi abbiamo dovuto affrontare] la difficile sfida del coordinamento tra diverse specialità."

Per superare queste sfide, il Chongqing Architectural Design Institute of China ha creato una potente soluzione BIM.

Widening Bridge of Huaxi River Node

Ampliamento del ponte dello snodo fluviale di Huaxi

Creazione di un modello 3D da zero

Il trasferimento del progetto infrastrutturale dal mondo reale a quello digitale ha comportato diversi passaggi.

In primo luogo, il Design Institute ha dovuto creare un modello 3D accurato. A tale scopo, il team ha caricato fotografie complete scattate da un drone inclinabile in Autodesk ReCap. Il modello 3D del progetto di ricostruzione ha svolto funzioni di ricognizione e confronto tra varie alternative. Civil 3D ha anche agevolato la progettazione del sito, dell'allineamento del percorso e del sottogrado stradale. Una volta esportati i dati derivati dai modelli di Civil 3D in Revit, i professionisti del BIM hanno potuto tenere conto delle considerazioni sulla progettazione strutturale per ponti e passaggi sotterranei. Hanno creato la sovrastruttura del ponte utilizzando i dati delle coordinate spaziali dei percorsi di progettazione proposti generati da Civil 3D. I vincoli di spazio ristretto dell'infrastruttura hanno richiesto un elevato livello di precisione in ogni fase del processo.

La presenza di molte strutture speciali e di tubazioni che si intersecavano strettamente tra loro richiedeva la precisione più assoluta per consentire agli ingegneri di ottimizzare la progettazione e l'analisi.

Hao Fu, Ingegnere civile, Chongqing Architectural Design Institute of China

I pianificatori del progetto hanno raggiunto la precisione richiesta con l'aiuto della suite di Autodesk, che ha permesso al Design Institute di risolvere complicati problemi di ingegneria.

Rispetto delle severe normative ambientali con il BIM

Il progetto infrastrutturale doveva essere conforme a rigorosi standard di impatto ambientale e la densità urbana di Chongqing ha aggravato il problema.

Importando tutti i modelli in Infraworks, il team ha condotto simulazioni dell'inquinamento luminoso e acustico e dei cambiamenti del flusso del traffico. Questo tipo di modellazione basato su scenari ipotetici ha fatto in modo che i nuovi parametri infrastrutturali soddisfacessero le rigide normative ambientali.

Nel corso dell'intero progetto, le funzionalità granulari del BIM hanno consentito ai progettisti di eseguire analisi approfondite per trovare soluzioni efficienti. Ad esempio, le stime del volume terra-roccia e del riempimento di Civil 3D hanno permesso di misurare i costi del trasporto dei materiali e di ridurre al minimo l'impatto sull'ambiente circostante.

Hengsheng Avenue Interchange Node

Nodo del raccordo di Hengsheng Avenue

L'elenco delle quantità di materiali di progettazione strutturale prodotto da Revit ha sostituito il tradizionale elenco statistico scritto a mano, migliorando l'accuratezza delle stime.

Hao Fu, Ingegnere civile, Chongqing Architectural Design Institute of China

Collaborazione nel cloud

Il progetto di ricostruzione dell'autostrada ha coinvolto esperti di più specialità ingegneristiche: ponti, tunnel, gestione del traffico, drenaggio, paesaggio e illuminazione. Tutti i dati e gli input sono stati raccolti da diversi soggetti coinvolti tramite BIM 360 Cloud. L'utilizzo di un unico, vero modello ha anche facilitato la revisione del progetto da parte di vari dipartimenti statali.

I dati ospitati in BIM 360 possono essere forniti ai soggetti coinvolti nel progetto per la revisione. Questo migliora notevolmente l'efficienza delle comunicazioni e l'avanzamento del progetto, riducendone le modifiche e accelerandone il processo di approvazione.

Hao Fu, Ingegnere civile, Chongqing Architectural Design Institute of China

Nelle fasi finali, i pianificatori del progetto hanno esteso le applicazioni del BIM tramite Navisworks. Il controllo delle collisioni ha assicurato che ponti e viadotti fossero dell'altezza giusta. Utilizzando la realtà virtuale, il team si è immerso in vari scenari per esaminare diversi aspetti del progetto finale. Il BIM ha anche aiutato a valutare le alternative paesaggistiche e le condizioni di luce giornaliere, per capire come avrebbero potuto influire sulla sicurezza di guida.

Hongshi Avenue Interchange Node

Nodo del raccordo di Hongshi Avenue

Esecuzione del BIM in un ambiente difficile

L'integrazione del BIM 3D con i processi di progettazione tradizionali ha aiutato il Chongqing Architectural Design Institute of China a realizzare gli obiettivi del progetto in tempo e nel rispetto del budget. Ha permesso anche una migliore definizione delle relazioni spaziali tra il progetto proposto e il terreno circostante.

I pianificatori del progetto hanno potuto individuare e correggere in anticipo i potenziali problemi di progettazione per ridurre i costi. Ad esempio, inizialmente il progetto non teneva conto della compenetrazione delle strutture al molo 1 del raccordo di Hengsheng. Tramite la modellazione e l'analisi visiva del BIM, i pianificatori hanno consolidato il passaggio al molo e a terra. Il risultato ha soddisfatto le nuove specifiche di progettazione.

Grazie a progettazione, pianificazione e analisi perfettamente integrate, il progetto di raccordo di Wutaishan ha tutti i presupposti per migliorare le condizioni del traffico a Chongqing. Il progetto è stato finalista al premio AEC 2019 Excellence Awards.

Conclusioni

  • BIl BIM aiuta a gestire progetti infrastrutturali nelle regioni montuose per cui è necessario tenere in considerazione geologia e pendenze.
  • Il BIM consente ai progettisti di immaginare scenari ipotetici di varie alternative in modo da ridurre al minimo i disagi per i cittadini causati da interruzioni del traffico.
  • La collaborazione nel cloud aiuta ad accelerare i tempi e a risolvere soluzioni di progettazione complesse.

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