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La modellazione tridimensionale per strade e ferrovie

Il LandXML, standard che rappresenta la base di partenza per la creazione delle componenti infrastrutturali del formato IFC, il principale formato di interscambio per le modellazioni architettoniche e strutturali

L’ambito infrastrutturale coinvolge molteplici discipline che possono interessare l’analisi del territorio, lo studio delle interferenze presenti, l’interazione con l’ambiente e le opere strutturali, architettoniche e impiantistiche presenti nell’area di intervento. Storicamente, gli ambiti territoriale e infrastrutturale hanno sempre gestito la maggior parte delle informazioni in maniera bidimensionale. Il mondo del GIS, ad esempio, tratta principalmente dati composti da linee e superfici nel piano. Anche i tracciati stradali e ferroviari vengono prima pensati planimetricamente e successivamente completati con la loro componente altimetrica (profilo longitudinale). La ragione che sta dietro a questo tipo di rappresentazioni deriva, tra le altre cose, anche dalla necessità di gestire molteplici variabili spesso riferite a una scala molto ampia: per loro natura infatti i progetti infrastrutturali si sviluppano all’interno di porzioni di territorio, anche notevoli.

È fondamentale però che vi sia un’evoluzione al mondo tridimensionale, così come avviene per le opere puntuali quali edifici e opere architettoniche, con cui le opere lineari si interfacciano. È secondo questo principio che da diversi anni ormai – e in continua evoluzione – sul mercato sono presenti formati e applicativi nati con lo scopo di rappresentare gli elementi infrastrutturali in maniera tridimensionale. Questo fattore, unitamente al contenuto informativo, costituisce elemento cardine della metodologia che sempre più si sta affermando nel mondo delle costruzioni: il Building Information Modeling, anche noto con l’acronimo BIM.

Lo scopo è quello di mantenere le logiche tipiche di un tale ambito, inserendosi in un naturale processo evolutivo. È per questo motivo che, a differenza dei solidi, tipici del mondo architettonico e strutturale, i modelli 3D infrastrutturali sono composti da assi tridimensionali e superfici. Inoltre, la composizione stessa dei tracciati viene condotta combinando in maniera automatica il tracciamento planimetrico con quello altimetrico, progettati in sequenza come da tradizione. In questo senso, il formato principalmente utilizzato e fondato su queste logiche è il LandXML, standard che costituisce base di partenza per la creazione futura delle componenti infrastrutturali del formato IFC, il principale formato di interscambio per le modellazioni architettoniche e strutturali. Il LandXML permette la descrizione dei tracciati, comprensivi degli elementi plano-altimetrici, e delle superfici dei modelli, siano esse stratigrafie del terreno o elementi propri del modello stradale e ferroviario. Il vantaggio di questi formati, oltre alla capacità di descrivere dei modelli a livello geometrico e informativo, risiede anche nella loro natura open che assicura quindi interoperabilità tra diverse piattaforme della medesima disciplina o di discipline differenti.

  • Modello ferroviario tridimensionale
    Un esempio di modello ferroviario tridimensionale
    Un esempio di modello ferroviario tridimensionale
  • Esempi di struttura dei dati gestiti mediante il formato LandXML
    Esempi di struttura dei dati gestiti mediante il formato LandXML
    Esempi di struttura dei dati gestiti mediante il formato LandXML
  • Esempi di struttura dei dati gestiti mediante il formato LandXML
    Esempi di struttura dei dati gestiti mediante il formato LandXML
    Esempi di struttura dei dati gestiti mediante il formato LandXML
  • Il modello di ponte
    Il modello di ponte comprensivo di modello stradale importato
    Il modello di ponte comprensivo di modello stradale importato
  • Il modello BIM
    Il modello BIM Infrastrutturale comprensivo delle modellazioni architettoniche e strutturali importate in formato IFC
    Il modello BIM Infrastrutturale comprensivo delle modellazioni architettoniche e strutturali importate in formato IFC
  • Le Linee Guida norvegesi
    Le Linee Guida norvegesi per la modellazione stradale e ferroviaria
    Le Linee Guida norvegesi per la modellazione stradale e ferroviaria
  • Le Linee Guida norvegesi
    Le Linee Guida norvegesi per la modellazione stradale e ferroviaria
    Le Linee Guida norvegesi per la modellazione stradale e ferroviaria

È anche questo un altro tema fondamentale in ambito BIM, ovvero il trasferimento di dati e informazioni tra le diverse parti coinvolte nelle filiera. Volendosi concentrare sulla parte di modellazione infrastrutturale, risulta immediato comprendere come chi si occupa di terreni e tracciati abbia la necessità di dover dialogare opportunamente con il soggetto che curerà le opere strutturali strettamente connesse al progetto, come ad esempio ponti, gallerie o opere di sostegno.

È proprio attraverso i formati open di cui sopra che viene garantito il passaggio di dati tra un soggetto e l’altro. Ad esempio, il Tracciatista potrà fornire il modello stradale comprensivo di allineamenti e superfici di progetto allo Strutturista, il quale, a partire da quella base dati, condurrà la modellazione del ponte connesso alla strada. Come anticipato sopra, i formati più utilizzati per il trasferimento dati dal mondo infrastrutturale sono il LandXML e il classico DWG. Le opere strutturali, così come quelle architettoniche, invece, vengono tipicamente trasferite alle piattaforme infrastrutturali mediante importazione di file IFC.

Un tale flusso assicura dinamicità e un continuo controllo di congruenza tra ciò che viene modellato in un ambito e nell’altro. Chi scrive crede fortemente che questa sia la direzione giusta e reputa fondamentale che tutti gli addetti ai lavori si muovano in tal senso. Ciascun professionista è bene che prenda confidenza con questo tipo di tematiche, le quali certamente mantengono continuità con la normale attività professionale ma che costituiscono e costituiranno un importante punto di svolta nel mondo della progettazione che porterà benefici, alcuni già riscontrabili e anticipati in precedenza.

Non a caso alcuni Paesi si sono attrezzati (altri lo stanno facendo) attraverso manuali che aiutano i progettisti alla predisposizione, gestione e trasmissione dei modelli infrastrutturali. A questo proposito si ricordano le linee guida predisposte dall’Ente stradale norvegese e dalla sua controparte per l’ambito ferroviario. Inoltre, a livello internazionale si ricorda che Enti quali Open Geospatial Consortium e buildingSMART stanno da tempo lavorando alla descrizione degli elementi propri del mondo infrastrutturale con lo scopo di integrarli all’interno del formato principe dell’interoperabilità, ovvero IFC. Dal Luglio 2015 infatti, una prima bozza di IfcAlignment, una proposta descrittiva degli elementi del classico tracciato planoaltimetrico, è divenuta buildingSMART Final Standard: la rivoluzione continua.