Flusso di lavoro per lo sviluppo di progetti strutturali
Come comunichi l’idea progettuale iniziale con gli architetti?
Per noi, il cliente è l’architetto. Chiedo sempre all’architetto di spiegarmi il suo metodo e la sua posizione architettonica riguardo al progetto. Sapendo questo, si possono proporre o riconsiderare soluzioni strutturali che rispondono a questa posizione formale o proiettiva. Da lì, usi le tue conoscenze per creare una struttura che risponda a ciò, “trasformando l’architettura, ma migliorandone la bellezza”. Queste sono le parole di un professore di architettura all’Università di Roma, ma mi piace citarlo perché è quello che mi succede quando l’architetto mi chiede qualcosa.
Come si adotta il progetto strutturale alle condizioni esistenti?
Nel progetto Esmeralda House, abbiamo scelto di progettare un forte elemento strutturale, con la cresta che diventa parte del telaio, creando un sistema strutturale in acciaio. Pertanto, non ha bisogno di una struttura collegata per supportarlo. Le colonne sono antisismiche. Infine, lo spessore del solaio del primo piano è stato alzato per controllare la punzonatura.
L’hotel Tierra Patagonia ha utilizzato molti materiali per la sua costruzione (legno segato e compensato, cemento armato e acciaio). Il controllo degli effetti del vento è stata una grande sfida, perché durante un’estate normale, i venti possono superare gli 80 km/h.
Abbiamo configurato Archicad per generare la planimetria dell’edificio per noi; lo abbiamo preimpostato per rendere quel processo più automatico per l’ingegneria strutturale.
Enzo Valladares Pagliotti, Managing Partner
Per quanto riguarda la Facoltà di Economia e Commercio dell’Università del Cile, l’edificio è stato progettato come tre sezioni che potrebbero essere state indipendenti, ma sono state strutturate insieme perché la larghezza dell’edificio centrale collegava i tre edifici. Ciò è stato ottenuto con un solaio più leggero di circa 40 cm di spessore in una campata di 9 m. Infine, sebbene il sistema delle diagonali svolga una funzione antisismica, l’interno dell’edificio è anche un sistema misto con rinforzi architettonici in cemento armato e pareti divisorie all’interno. Tutto ciò ha notevolmente migliorato la sensazione di vivibilità.
Qual è il tuo metodo per scegliere i materiali?
In generale, se lo stile o l’aspetto del progetto è molto scultoreo, si sceglie il cemento armato (facendo uno stampo e gettandolo all’interno), che richiede ottimi falegnami. Un esempio di questo potrebbe essere la scala di Emerald House o l’edificio MAD di Max Núñez per la Grange School di Santiago.
Quando si cerca la trasparenza, l’acciaio consente di generare elementi molto stretti o sottili. D’altra parte, se l’espressione è più robusta, puoi optare per il legno. Ma la posizione geografica può essere un fattore determinante in tutti i progetti a causa del trasporto di materiale da costruzione. Ad esempio, l’hotel Tierra Patagonia era un caso molto complesso, perché la spedizione degli elementi doveva essere via mare o via terra.
L’altra cosa positiva di Archicad è che, poiché abbiamo una responsabilità per l’edificio e la corretta comprensione del progetto, arriviamo al cantiere con il modello BIM e lo mostriamo ai responsabili del lavoro per facilitare la loro comprensione di il progetto e cosa devono fare.
Enzo Valladares Pagliotti, Managing Partner
Quando c’è una posizione espressiva fondamentale dell’architetto, dovresti cercare un materiale che si adatti a quell’espressione, come è successo con il legname nella Tierra Patagonia.
Nel caso della Facoltà di Economia e Commercio, avevamo bisogno dell’edificio per garantire il comfort delle persone, perché tutti gli uffici degli insegnanti si trovano nell’edificio. Ciò è stato ottenuto con un solaio più leggero, più rigido e con maggiore inerzia: la frequenza di vibrazione naturale dell’elemento strutturale dà una piacevole sensazione a chi la abita,
specialmente in un paese sismico come il Cile, dove ogni volta che qualcosa vibra si pensa che sia un terremoto e tutti si spaventano. Determinate decisioni sull’uso del materiale sono state prese con questo obiettivo, che si ottiene molto bene con il calcestruzzo; è meno elastico, ha un livello di rigidità molto più elevato ma una volta teso, quando “funziona”, si muove appena. Tuttavia, l’acciaio è molto più flessibile e quindi genera più livelli di vibrazione, mentre il comfort è leggermente inferiore.
Cosa ti sfida di più durante il processo di progettazione strutturale dei tuoi progetti?
Il gesto dell’architetto è molto importante perché quando concepisce ogni progetto, il prezzo dell’edificio è già fissato e l’ingegnere non può fare molto al riguardo. L’ingegnere può essere “economico” in base alle esigenze dell’architetto o del progetto. Ad esempio, se vuole grandi spazi, costruirlo con legno, cemento o acciaio può variare leggermente i costi, perché creare grandi spazi ha già un prezzo. Se il progetto è molto “regolare”, può essere economico, ma un progetto con un’espressione più complessa sarà più costoso, indipendentemente dalla presenza di un ingegnere strutturale. Una volta sviluppato il progetto architettonico, esiste un livello di prezzo per unità di area o unità di volume.
In Cile, siamo soliti misurare le cose per unità di superficie, il che è un errore perché ci sono edifici a un piano che sono alti 15 metri (come un teatro, per esempio), il cui costo di superficie è molto alto. Quindi, la dimensione per m3, per volume dell’edificio, è già impostata quando l’edificio è concepito dall’architetto. Con quel gesto architettonico, ovviamente, si cerca di ottenere l’economia, ma ciò che viene proposto, nel momento in cui nasce nella mente dell’architetto, ha già un prezzo.
La mia visione ideale è quella di dedicare più energia e fare un investimento maggiore nel software in modo da lavorare sempre in modo amichevole con la piattaforma BIM e che i processi successivi siano il più automatizzati possibile.
Enzo Valladares Pagliotti, Managing Partner
Software e Flusso di lavoro
Che tipo di strumenti software usi nella tua pratica?
Abbiamo configurato Archicad per generare la planimetria dell’edificio per noi; lo abbiamo preimpostato per rendere quel processo più automatico per l’ingegneria strutturale. D’altra parte, stiamo cercando di collegare Archicad con un software di calcolo strutturale di analisi statiche e sismiche di strutture. Lavoriamo quindi con SAP ed ETABS in generale e con altri software come MATLAB, ad esempio, per la programmazione. Abbiamo sviluppato il nostro software per prendere i risultati dell’ETABS e facilitare il processo di progettazione da parte dei nostri ingegneri strutturali, poiché è programmato con le normative cilene (ACI 318 nel caso del cemento armato e il capitolo 21, che regola la progettazione sismica degli edifici nel caso del calcestruzzo). Abbiamo sviluppato questo software perché in Cile l’80-90% degli edifici è realizzato in cemento armato.
Non l’abbiamo impostato per l’acciaio perché otteniamo solo pochi progetti che richiedono questo materiale; lo svilupperemmo se avessimo un grande volume di lavoro sull’acciaio. Infine, utilizziamo fogli di calcolo Excel per il lavoro d’ufficio interno. Nel caso del MEP, sebbene abbiamo offerto questi servizi, lo abbiamo usato raramente per coordinare incarichi speciali.
Nell’ingegneria strutturale, è della massima importanza che il progetto di condizionamento dell’aria sia fissato dall’inizio dello sviluppo del progetto perché, a seconda del sistema scelto, può essere molto distruttivo e molto dannoso per la struttura. Ciò che stiamo cercando è di sviluppare il modello di condizionamento d’aria nei nostri modelli BIM su progetti che lo includono (se questo modello non viene realizzato, lo sviluppiamo).
Come si coordina il flusso di lavoro di progettazione strutturale?
Al primo incontro, una volta ottenuto il concetto dell’architetto, e quando viene generata una mini bozza dell’ingegneria strutturale, mi piace portare immediatamente la parte strutturale sulla piattaforma BIM, anche se l’architetto non ha sviluppato il suo progetto in BIM . In effetti, anche se vuole darci uno schizzo, possiamo sviluppare il suo progetto sulla piattaforma BIM.
Nel modello BIM, scegliamo colori diversi per indicare punti difficili. Tutto ciò che è rosso, ad esempio, corrisponde a elementi strutturali che presentano un evidente fallimento. E così, abbiamo un codice colore che ci consente di andare con i nostri modelli BIM della struttura a incontri con architetti. Quel modello BIM è il modello BIM strutturale, precedentemente realizzato su carta. Oggi è un mix: proiettiamo su carta, sviluppiamo la concettualizzazione strutturale e poi “cerchiamo” nel modello BIM del progetto.
Incontro l’architetto, che dice “questo è il mio concetto”, e poi lo guardo e rispondo “questo concetto sembra più adatto al cemento; quindi, ho bisogno di pareti di taglio qui, strutture rigide lì, ecc. ”
Non facciamo un disegno in scala, ma posizioniamo gli elementi; puoi vedere le proporzioni e iniziamo a creare un modello BIM per chiarire la distribuzione degli elementi strutturali nell’edificio per soddisfare le sue esigenze. Questo processo ci consente di generare immediatamente la planimetria del progetto e quindi di salvarci le fasi di lavoro. Quella che era in precedenza la struttura che era stata delineata sulla carta finita nella spazzatura, oggi viene sollevata in un modello BIM che viene adattato per ciò che viene risolto in architettura e, nel momento in cui il progetto viene definito, abbiamo automaticamente fatto la planimetria .
Come ti coordini con altri ingegneri e architetti?
Se lavorano in Archicad, la nostra comunicazione è molto più fluida, poiché le modifiche vengono apportate simultaneamente nei modelli reciproci. Una volta apportate le modifiche, seguiamo il processo come descritto sopra. Se ciò non esiste, il coordinamento viene effettuato su carta. Andiamo sempre agli incontri con modelli BIM sviluppati, quindi i nostri ingegneri e professionisti sono molto chiari sul progetto.
Lo capiscono più velocemente (ecco perché utilizziamo il BIM) e possiamo spiegare più facilmente ai nostri clienti cosa stiamo facendo o cosa dobbiamo cambiare o adattare nel progetto. Cioè, anche se sono o meno nel BIM, andiamo con Archicad. L’altra cosa positiva di Archicad è che, poiché abbiamo una responsabilità per l’edificio e la corretta comprensione del progetto, arriviamo al cantiere con il modello BIM e lo mostriamo ai responsabili del lavoro per facilitare la loro comprensione di il progetto e cosa devono fare. Il fatto è che in Cile pochissimi costruttori usano il BIM.
Inoltre, non lo hanno in cantiere perché non vogliono pagarlo. Pertanto, diamo loro i nostri modelli BIM. Ma sappiamo quello che sappiamo, cioè quando arriviamo al cantiere sappiamo più di altri sul progetto e forniamo loro le informazioni per prevenire possibili errori, ma non sfruttano ancora tutti i vantaggi del BIM offrire.
Nel caso di altri ingegneri che non lavorano su piattaforme BIM, come aria condizionata, elettricità, ecc., Sviluppiamo i loro modelli BIM. In questo modo, coordiniamo meglio i progetti. Farlo su carta è molto complicato e richiede molta esperienza.
Hai qualche visione per un flusso di lavoro ideale per la tua azienda?
La mia visione ideale è quella di dedicare più energia e fare un investimento maggiore nel software in modo da lavorare sempre in modo amichevole con la piattaforma BIM e che i processi successivi siano il più automatizzati possibile. Il nostro obiettivo è che, nel caso del cemento armato, per esempio, Archicad potrebbe fornirci tutte le informazioni di cui abbiamo bisogno sui tappeti di rinforzo e sulla creazione di cubetti di un progetto concreto. Questo è ciò che cerchiamo: raggiungere una perfetta integrazione tra il modello BIM in Archicad e il modello richiesto in ETABS. Vogliamo sviluppare un software che crei un’interfaccia tra Archicad ed ETABS e una volta che ETABS ottiene i risultati, i dati passano attraverso il nostro software e infine il nostro programma può essere il più integrato possibile con la planimetria finale necessaria.
Vorremmo lavorare sempre nel simpatico mondo 3D, nel mondo reale dell’edificio.
Qual è il vantaggio di usare Archicad per te?
Archicad è un software che generalmente piace agli architetti e, quindi, ci consente di avere un rapporto più stretto con loro. È un programma più amichevole, semplice da usare e ci permette di capire meglio lo spazio. Inoltre, i file sono più leggeri, la sua mobilità è più veloce e si integra bene con altri programmi che ci consentono di realizzare presentazioni migliori.
In che modo la funzione Teamwork favorisce il tuo lavoro?
Abbiamo usato Teamwork, ad esempio, presso la Facoltà di Economia e Commercio dell’Università del Cile. Avevamo il modello strutturale; l’architetto non aveva mai sviluppato un progetto BIM e noi abbiamo sviluppato il modello architettonico e tutte le specialità. A quel tempo, nel nostro ufficio c’erano tre professionisti che lavoravano ai piani per l’intero progetto, caricandoli su un unico modello. Teamwork ci ha permesso di risparmiare molto tempo coordinandoci tra tutti i progetti e molti errori sono stati evitati. Abbiamo trovato più di 300 osservazioni di progetti speciali che erano già stati completati: un progetto di 1500 m2 / 16.146 piedi quadrati aveva più di 300 commenti o conflitti.
Poiché gli specialisti non hanno lavorato nel BIM e abbiamo elaborato i piani di tutte le specialità, l’Università non ha realizzato che i progetti presentavano carenze o errori, quindi abbiamo protetto anche gli specialisti. Ad esempio, lo specialista dell’acqua si sentiva molto a disagio con le osservazioni fatte, ma alla fine siamo riusciti a salvare la sua relazione con il suo cliente all’Università. Infine, ne beneficiamo tutti. In questo caso, abbiamo ridotto fino a 300 attività extra e regolazioni impreviste e salvato i costi aggiuntivi dalla società di costruzioni al proprietario dell’edificio.
In che modo BIMx avvantaggia il tuo flusso di lavoro?
BIMx è uno strumento estremamente utile per tutte le nostre presentazioni e in cantiere. Mi aiuta molto a causa del volume di progetti in cui siamo coinvolti. Quando devo andare nei cantieri, dato che sono il “capo” e il direttore, è impossibile tenere a mente 12, 14, 16 o 20 progetti. BIMx è di grande aiuto quando vado in cantiere. Mi aiuta a capire ogni progetto e spiegarlo ai lavoratori edili. Ho buone informazioni planimetriche all’interno di BIMx e ho anche una parte dei dati di cubatura, che sono informazioni molto utili per poter difendere il nostro progetto di ingegneria strutturale quando i costruttori notano un eccesso evidente di alcuni volumi, ad esempio.
Le nostre osservazioni sul cantiere sono più quantitative che qualitative: quando qualcuno ci fa un’osservazione qualitativa, ad esempio “questo edificio ha troppo cemento”, la risposta che mi aspetto dai nostri ingegneri è che come tali professionisti dobbiamo dare un accurato e preciso valore. Cosa è troppo? Cosa è troppo poco? In ingegneria che non esiste; ciò che esiste è un numero. Oggi, il volume di calcestruzzo di un edificio, grazie al BIM, è fissato e chiaro; lo sappiamo all’inizio di un progetto ed è un numero esatto.
Quello che succede è che quelli in cantiere non hanno sempre i volumi corretti; con i dati BIMx possiamo difendere il nostro progetto anche quando non siamo “autorizzati”.
BIMx fornisce molte informazioni sui nostri progetti e questo ci consente di collaborare durante l’avanzamento dell’edificio. BIMx è estremamente utile in cantiere. Con un iPhone 6 o uno schermo simile, il progetto è molto apprezzato. Penso che BIMx sia un’app leggera, facile da aprire e facile da usare.
Le informazioni di base dei progetti citati
Tierra Patagonia Hotel
- Luogo: Lago Sarmiento, Torres del Paine, XII Region, Chile
- Tipo: Hotel
- Costo > $30M
- Anno di completamento: 2011
- Dimensione: 4,900 m2 / 52,743 ft2
- Architetto: Cazú Zegers
- Software usato: Archicad / AutoCAD / SAP
Esmeralda House
- Luogo: Santiago, Chile
- Tipo: Residenziale
- Costo> $3M
- Anno di completamento: 2013-2015
- Dimensione: 528 m2 / 5,683 ft2
- Architetto: Cazú Zegers
- Software usato: Archicad / AutoCAD / SAP
FEN (Facultad de Economía y Negocios, Universidad de Chile) “Faculty of Business and Economy, University of Chile”
- Luogo: Santiago, Chile
- Tipo: Scuole
- Costo> $16M
- Anno di completamento: 2009-2011
- Dimensione: 8,011 m2 / 86,230 ft2
- Architetto: Marsino Arquitectos Asociados Ltda.
- Software usato: Archicad / AutoCAD / SAP
Valladares Pagliotti & Asociados – VPA
Dalla sua creazione nel 1995, Valladares Pagliotti & Asociados, VPA, ha sviluppato oltre 800 progetti in ingegneria strutturale. Ha contribuito alla realizzazione di opere di varie forme, stili, dimensioni e aree economiche.
L’azienda si concentra sulla ricerca di soluzioni ingegneristiche che soddisfino gli obiettivi di sicurezza, efficienza e funzionalità del lavoro, rispettando l’intenzione creativa del suo progetto architettonico.
Il team semplifica l’oggetto come metodo per cercare la struttura principale. Questa prospettiva è ciò che ci consente di garantire la stabilità e la forza della struttura.
Per rimanere aggiornato e contribuire allo sviluppo della nostra specialità, l’azienda partecipa all’Associazione cilena di sismologia e ingegneria dei terremoti, ACHISINA, e mantiene un rapporto costante con le facoltà di architettura e ingegneria.
Infromazioni su GRAPHISOFT
Graphisoft® ha dato il via alla rivoluzione BIM nel 1984 con Archicad®, il primo software BIM per architetti del settore. GRAPHISOFT continua a guidare il settore con soluzioni innovative come il suo rivoluzionario BIMcloud®, il primo ambiente di collaborazione BIM in tempo reale al mondo; e BIMx®, l’app mobile leader a livello mondiale per un accesso leggero al BIM per i non professionisti. GRAPHISOFT fa parte di Nemetschek Group.