Modernizzazione di infrastrutture idriche obsolete mediante workflow BIM ad alte prestazioni

Modello del nuovo impianto WWTP Zimmerberg: video del progetto

Nei paesi di Horgen, Oberrieden, Rüschlikon e Thalwil che si affacciano sulle pittoresche rive del lago di Zurigo vivono più di 60.000 persone. Finora, il trattamento delle acque reflue di questi paesi è stato svolto dai due impianti di Horgen e Thalwil. Dopo circa cinquant'anni di funzionamento, entrambi gli impianti hanno bisogno di un rinnovamento per poter sostenere l'ulteriore crescita demografica e una strategia sostenibile per il futuro.

L'associazione ARA Zimmerberg ha deciso di progettare un impianto di grandi dimensioni presso il sito di Thalwil, che sarà in grado di trattare 800 litri di acque reflue al secondo, servendo fino a 78.000 abitanti. Questo è il carico approssimativo previsto per il 2050.

Il progetto è stato commissionato allo studio di progettazione Hunziker Betatech AG. Per l'analisi della fattibilità, il team di progettazione ha utilizzato la modellazione digitale con workflow BIM.

Impianto WWTP di Thalwil oggi, cantiere del nuovo impianto WWTP Zimmerberg

La sfida più impegnativa per i progettisti di Hunziker Betatech era quella di utilizzare l'area di costruzione più piccola possibile per l'impianto, perché l'area di costruzione di ARA Zimmerberg è limitata su tutti i lati dalle abitazioni, dai binari della ferrovia e dallo stesso lago di Zurigo.

Contemporaneamente, era necessario triplicare la capacità dell'impianto (l'obiettivo di espansione doveva supportare la possibilità di fusione e le capacità dei rispettivi impianti). Era inoltre entrata in vigore una nuova legge per la tutela dell'acqua che richiedeva un'ulteriore fase di depurazione. Dato che l'acqua viene scaricata nel lago di Zurigo, la nuova legge prevede un'ulteriore fase per il trattamento dei cosiddetti CEC (Contaminants of Emerging Concern), come le tracce di farmaci, che stanno diventando sempre più comuni in questo tipo di flussi idrici.

Con l'avanzare del progetto, la fase di costruzione sarà particolarmente complessa, perché dovrà avvenire mentre l'impianto di ARA Thalwil è in funzione. Per riuscirci, il team di progettazione ha creato una complessa sequenza di costruzione basata su strutture temporanee. L'area di installazione dell'edificio verrà costruita su una piattaforma speciale sopra la stazione "Seestraße".

ARA Zimmerberg: fase di costruzione

"Senza l'uso di soluzioni digitali, non sarebbe mai stato possibile realizzare questo progetto. Con i tradizionali metodi di pianificazione 2D, sarebbe stato impossibile pianificare e costruire questo impianto di trattamento delle acque reflue a lungo termine. Solo grazie agli strumenti di pianificazione 3D digitali possiamo utilizzare in modo efficiente ogni centimetro dell'area di costruzione e gestire sia l'aspetto tecnico sia i requisiti legali del progetto" ha spiegato Dominik Börrnert, responsabile del reparto di ingegneria civile e della pianificazione digitale di Hunziker Betatech

Utilizzando Recap Pro, è stato possibile consultare la nuvola di punti realizzata mediante tecnologie di rilievo a scansione fissa. Una volta importato in Revit, questo set di dati dettagliati è stato usato per generare un modello delle condizioni esistenti che rappresenta in modo accurato l'ambiente di costruzione e naturale del progetto. Gli ingegneri hanno utilizzato la scansione 3D con Recap in Revit. La progettazione del modello architettonico e strutturale è stata eseguita in Revit, mentre Civil 3D è stato utilizzato per la progettazione dello scavo di costruzione e Plant 3D per il modello dell'impianto. Per le torri di digestione è stata creata una simulazione CFD.

Gli ingegneri hanno condotto uno studio dell'ombreggiatura per assicurarsi che la costruzione non avrebbe coperto la luce solare o la vista del lago ai residenti. La copertura e il sistema di purificazione dell'aria di scarico tramite biofiltri sono stati progettati in modo da evitare emissioni di rumori o cattivi odori. Inoltre, per evitare che l'edificio avesse l'aspetto di un tipico impianto per il trattamento delle acque reflue, la facciata è stata ricoperta con legno svizzero per armonizzarla con l'ambiente circostante.

ARA Zimmerberg: virtueller Rundgang

Grazie all'uso di Revit e all'implementazione di workflow BIM, tutti i partecipanti al progetto hanno avuto una maggiore visibilità delle varie fasi di costruzione e dei vari livelli di pianificazione. La collaborazione continua tra gli appaltatori era inevitabile a causa dello spazio limitato dell'area di costruzione.

I modelli del progetto sono stati condivisi con BIM Collaborate Pro e con visori di realtà virtuale. Queste due tecnologie hanno permesso a tutti i soggetti coinvolti, dagli ingegneri strutturali e civili, agli addetti alla costruzione dell'impianto fino al proprietario dell'edificio e all'operatore, nonché ai residenti in tale area, di avere una visione uniforme dei piani. Ciò ha consentito di risparmiare tempo ed è stato particolarmente importante per la fase di ricostruzione pianificata durante il normale corso delle operazioni.