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Il 29 settembre si è svolta una giornata informativa sul BIM rivolta ai committenti. Gli interventi, presentati dai soci BIM, sono stati suddivisi in una parte descrittiva della modellazione del sistema informativo alla base del BIM e in una seconda parte piena di esempi di applicazioni per la realizzazione di nuove stazioni e per la modellazione delle esistenti. Gli interventi sono stati molto apprezzati. Nel video una sintesi di quanto presentato.

Definire un modello BIM: il BIModello

Abbiamo detto, nel precedente post, che nell’acronimo BIM si celano tre diverse dimensioni: il Modello, la Modellazione e il Management delle Informazioni. In questo post spiegheremo quali caratteristiche deve possedere un modello affinché si possa considerare consono al metodo BIM, cioè qual è e com’è fatto il deliverable del processo di Modellazione BIM?

Per chiarezza espositiva chiameremo d’ora in poi “BIModello” il modello BIM.

Partiamo da ciò che, per la maggior parte di noi, la parola modello significa. Una classica definizione da dizionario di “Modello” è la seguente: qualsiasi oggetto reale o digitale che un artigiano o un operaio ha dinanzi a sé per costruirne un altro uguale o simile, con la stessa materia o con materia diversa, nelle stesse dimensioni o in dimensioni diverse, generalmente maggiori. Permette di studiare, analizzare, interpretare, ritrarre il modello; copiare fedelmente il modello; attenersi al modello. Sinonimi: prototipo.

Il BIModello non si discosta dalla definizione appena data ma ne evolve il significato sia in termini di funzionalità offerte che di proprietà possedute, cerchiamo allora di capire quali le novità.

Funzioni del BIModello

Cominciamo con l’estrapolare le caratteristiche di base dalla definizione generale di modello: il BIModello nello specifico è una rappresentazione digitale utile allo studio e analisi delle soluzioni progettuali che una volta approvate guideranno la costruzione.

Prima osservazione da fare è che un BIModello, in quanto deliverable del metodo BIM, non esaurisce le sue funzioni come strumento di analisi e di guida ma ne offre di ulteriori, in particolare restituisce enormi benefici quando viene utilizzato come strumento di:

• archiviazione dati;
• coordinamento in fase di progettazione (si pensi alla clash detection);
• gestione e controllo del costruito (si pensi a tutte le funzionalità offerte durante l’uso dell’ambiente costruito: pianificazione e controllo manutenzione, controllo consumi energetici, domotica, ecc.).

In questo senso il BIModello deve essere capace di assolvere funzionalità più complesse di un semplice modello. Cerchiamo ora di capire come questo può avverarsi, cioè identifichiamo che proprietà deve avere un BIModello.

Proprietà di un BIModello

Un’importante riflessione va fatta su come le funzionalità del BIM (visualizzazione 3D, analisi, studio, coordinamento, gestione e controllo, ecc.) possano essere messe in atto. Tutti le funzioni del BIM hanno un’unica radice: i dati, o meglio i dati inerenti l’ambiente costruito (Building Information). I dati nient’altro sono che informazioni, quindi il BIModello deve essere costruito con informazioni, ma la vera rivoluzione del metodo BIM è che il BIModello deve essere costruito con informazioni provenienti da più discipline e professionisti. Solo così è possibile ottenere i benefici della collaborazione. Ecco perché diciamo che il BIM facilita la comunicazione, anche se, forse, è meglio dire che è il BIM ad essere facilitato dalla comunicazione tra i professionisti, che ne traggono vantaggio reciproco.

Ecco che entriamo nella dimensione più ampia di BIM: il Management delle Informazioni, che è un tema che copre tutto il ciclo di vita del costruito (pianificazione, progettazione, costruzione, gestione e uso, riqualificazione, demolizione, smaltimento rifiuti). E’ da questo livello di discorso che dobbiamo partire per comprendere a fondo che proprietà deve avere un modello per essere definito un BIModello.

Con quest’ottica in mente, dovremmo capire subito perché un BIModello, per assolvere le sue funzioni, deve necessariamente essere:

• un “contenitore” di informazioni provenienti da più professionisti e organizzazioni (committenti, architetti, ingegneri, costruttori, gestori, produttori, ecc..);
• condivisibile con altri professionisti (e questo naturalmente deve prescindere dalla scelta software fatta da chi crea le informazioni e da chi le riceve); e
• con vita almeno pari a quello dell’ambiente costruito, ciò può voler dire anche cento e più anni (e naturalmente questo implica che la vita del BIModello deve prescindere dalla sopravvivenza sul mercato della software house proprietaria dell’applicativo con cui questi dati vengono creati).

Il tema che stiamo trattando è quello dello scambio dei dati di prodotto. Il problema di come rendere possibile lo scambio informativo, interoperabile e garantito nel tempo, è stato discusso e sperimentato a partire degli anni ’90, di pari passo con l’aumento dell’impiego di tecnologie informative (IT). Nel 1997 Boing e Aircraft ne dimostrano per la prima volta la fattibilità in un progetto pilota denominato AeroSTEP.

Il tipo di struttura dei dati utilizzato in AeroSTEP viene poi affinato e arricchito con contributi di esperti internazionali fino a diventare norma ISO 10303, oggi comunemente chiamata norma STEP e che comprende numerosissime diverse “estensioni”. ad esempio la ISO 10303-235 descrive le proprietà ingegneristiche di un qualsiasi prodotto.

Secondo questa famiglia di standard, il sistema migliore per salvare (per sempre) e condividere (tra tutti) informazioni tecniche è quello di utilizzare sempre la stessa metodologia di rappresentazione che  utilizza un linguaggio informatico comune. Tale linguaggio è noto come EXPRESS, a sua volta definito nella sezione di norma ISO 10303 parte 21 e seguenti ed è utilizzato dagli sviluppatori dei software ed è adottato anche per lo standard IFC. La metodologia STEP, applicata poi a specifici settori industriali, porta alla possibilità di uniformare la rappresentazione di “oggetti ricorrenti” come può essere la descrizione di una pompa centrifuga o di una finestra. BUILDINGSmart ha lavorato alla descrizione standardizzata di oggetti del mondo delle costruzioni che permette di abbinare le informazioni ricorrenti, direttamente a “oggetti BIM” che poi possono essere relazionati tra loro. Ed è questa, in estrema sintesi, la proprietà caratterizzante un BIModello. A differenza del classico modello 3D e/o da qualsiasi altra rappresentazione grafica, un BIModello ha la capacità di “trasportare” informazioni collegate ad ogni elemento (oggetto) del modello.

Un BIModello pertanto è molto diverso da semplici rappresentazioni 3D di un ambiente costruito. A titolo di esempio si noti come le seguenti rappresentazioni NON possono essere considerate BIModelli anche se, va detto, sono tecniche comunque utilizzate all’interno dei processi di Modellazione BIM:

• modelli fatti con tecnologie LINAR (Laser Imaging Detection and Ranging) o similari, che creano la famosa nuvola di punti. Questo tipo di modello è molto utilizzato come input grafico e spaziale su cui costruire il BIModello vero e proprio soprattutto in casi di modellazione dell’esistente;
• modelli fatti con strumenti di disegno vettoriale. Questi modelli vengono utilizzati in alcuni applicativi BIM sopratutto per le analisi strutturali;
• modelli fatti con superfici;
• modelli fatti con strumenti di modellazione solida. Anche in questo caso questi strumenti si integrano al metodo BIM fornendo gli input grafici e di dimensione per la creazione di oggetti BIM necessari alla costruzione del BIModello. Esistono casi in cui bisogna modellare forme complesse come per esempio in alcune opere di elevato pregio artistico che presentano elementi architettonici di forme particolari. Queste particolari forme a volte non sono modellabili all’interno dei comuni software di modellazione BIM e quindi si usano software specifici di modellazione solida.

Conclusioni:

Riassumendo quanto detto, elenchiamo le caratteristiche fondamentali che un BIModello deve:

• avere tridimensionalità;
• essere costruito da oggetti a cui sono abbinate le informazioni;
• specificare relazioni e gerarchie tra gli oggetti del modello;
• incorporare informazioni di varie discipline dell’industria;
• essere interoperabile;
• descrivere una costruzione di qualsiasi genere (infrastruttura, opera civile, ecc..).

Riflessione sugli applicativi di BIModellazione:

Nel mercato esistono molti software in grado di creare un BIModello. Bisogna però fare molta attenzione perché alcune software house appaiono notevolmente in ritardo sulla capacità di interoperabilità dei dati che generano. È curioso notare come proprio le software house che controllano la fetta di mercato maggiore sono quelle meno propense a sposare l’interoperabilità.

L’associazione IBIMI è fermamente convinta che il cambiamento dell’industria non possa prescindere da uno scambio informativo fluido tra professionisti, questo vuole dire anche interoperabilità ei dati generati dai vari strumenti informatici. È evidente che ogni attività economica sia spinta verso la massimizzazione del profitto, e quindi è accettabile, seppur discutibile, l’idea che una software house decida di non sposare l’interoperabilità, cercando di proteggere la propria fetta di mercato. Infatti, impedendo di spostare i dati verso piattaforme concorrenti, si impone l’uso di software della stessa casa anche ai partner di progetto. Possiamo invece dire a gran voce che è assolutamente scorretto e contro il bene dell’industria e dei cittadini fare cattiva informazione, dicendo che l’interoperabilità è un’utopia o cercando di convincere gli utenti che l’unico modo di “fare BIM” sia quello di acquistare il proprio software.

In quanto a funzionalità offerte, molti BIModellatori hanno raggiunto livelli di capacità molto simili tra loro, ma il professionista, nello scegliere il proprio BIModellatore, dovrebbe considerare seriamente la capacità di interoperabilità di quel software. BuildingSMART valuta e certifica la capacità dei BIModellatori di esportare ed importare file IFC, ed è possibile consultare l’elenco completo cliccando qui.

Esplorando i confini del BIM

Tutti noi potremmo aver letto diverse spiegazioni sull’acronimo BIM: Building Information Modelling / Building Information Model / Building Information Management, ma la maggior parte non fornisce una spiegazione comprensiva del termine che è comunque in continua evoluzione. In questo post di carattere introduttivo cerchiamo almeno in parte di risolvere il problema provando a definire e comprendere i confini dei vari significati del BIM e la relazione che questi hanno tra di loro. Concetti che comunque devono essere collocati e interpretati all’interno del profondo cambiamento che la crescente digitalizzazione sta portando alle industrie manifatturiere (Industria 4.0) in generale e a quella delle costruzioni in particolare: banalmente potremmo dire che la digitalizzazione dell’industria altro non è che il risultato del sempre maggiore utilizzo di sistemi IT (Information Technology = Tecnologie Informative) avanzati nell’industria, in un momento storico e filosofico di aggregazione, condivisione e sensibilità economica ed ambientale.

I significati del BIM 

Nel dare una definizione univoca di BIM, troviamo delle difficoltà dovute al fatto che il significato è stato per molto tempo in continua evoluzione, addirittura prima che questo venisse adottato dall’industria. Oggi il termine sembra essersi in qualche modo rivelato in una “triade”, cioè la stessa sigla racchiude tre concetti concentrici e complementari. Per questo quando si parla di BIM bisogna innanzitutto fare attenzione a cosa con questo acronimo si vuole indicare. Esiste un significato di base comune, cioè i protagonisti sono sempre le Informazioni, in particolare quelle riguardanti il Building, cioè un ambiente costruito (opere civili o infrastrutture). Stabilito il significato della B e della I, la M custodisce i tre livelli: M può essere riferita al Modello, quindi la visualizzazione delle informazioni, cioè qualcosa di digitalmente concreto e consegnabile, M può riferirsi alla Modellazione, quindi l’insieme di tecnologie e processi volti a creare un modello contenente le Informazioni, oppure M può riferirsi a Management, cioè la gestione delle Informazioni durante tutto il ciclo di vita del Building / dell’ambiente costruito di nostro interesse.

Questi significati del BIM, sembrano essersi in qualche modo stabilizzati, e nel panorama internazionale, alcuni paesi e organizzazioni hanno sviluppato quadri normativi e mappe di processo per definire i Modelli, i processi di Modellazione e il Management delle Informazioni. A distanza di qualche anno, il BIM inteso nel suo senso più ampio sta dando prova delle sue tremende potenzialità, stimolando l’innovazione, riducendo la frammentazione della filiera e migliorando in definitiva efficienza ed efficacia dei progetti in cui è stato implementato.

Storia del termine stesso

E’ importante sottolineare che il termine BIM, anche se inizialmente non perfettamente definito, è concettualmente sempre stato all’interno dei confini delineati dalla triade sopra descritta. Per i ricercatori accademici, BIM, nelle sue diverse accezioni, è un termine abbastanza recente che rappresenta concetti molto più vecchi. L’accademia teorizzò sotto vari nomi e con diversi gradi la collaborazione dei professionisti della progettazione attraverso la creazione di un modello digitale 3D basato su oggetti parametrici, già dalla metà del 1980, mentre il termine BIM di per se è apparso diversi anni dopo, inizialmente adottato dalle industrie sviluppatrici CAD.

Per la maggior parte degli Stakeholder dell’industria (disegnatori, ingegneri, clienti, imprese di costruzione, gestori di impianti, governi, ecc…) il BIM risulta nuovo sia come termine che come concetto, ma altro non è che la maturità commerciale delle teorie sviluppate nell’ambito della ricerca accademica.

Le teorie accademiche cadevano sotto i più svariati nomi (Figura 2), ma alla fine l’acronimo BIM ha vinto su tutti i termini in competizione, in particolare questa sigla evidentemente accattivante e d’impatto è stata utilizzata dalle software house per reclamizzare la capacità dei propri applicativi di progettare in 3D. Gli ingenti investimenti in pubblicità tipicamente effettuati dalle software house, hanno quindi portato ad un sempre maggiore uso del termine soprattutto tra i clienti dei software di progettazione, cioè architetti e ingegneri. Ed è così che entra nel gergo il termine BIM, questo inizialmente indica la progettazione 3D (magari parametrica ed a oggetti), ma con il tempo, l’industria, gli accademici e i committenti espandono il significato della sigla con ciò che risponde ai propri bisogni. Fino ad arrivare ad oggi e poter interpretare BIM ad un terzo livello. Questo spiega almeno in parte la difficoltà che spesso hanno i progettisti a modificare ed ampliare il modo in cui intendono il termine BIM, infatti se fino a pochi anni fa BIM voleva dire modello o al massimo modellazione, oggi l’industria chiede le venga dato un significato più ampio, ossia di gestione delle informazioni tra la filiera e lungo tutto il ciclo di vita del costruito.

La nascita e lo sviluppo che il BIM ha avuto negli ultimi anni può far parlare di una vera e propria rivoluzione, infatti in soli 20 anni il BIM passa da essere argomento teorico da discussione negli uffici di ricerca universitaria, per poi diventare prodotto software, e quindi a spandersi nel mercato, fino agli ultimi anni nel quale committenti e governi di molti paesi lo richiedono rendendo possibile l’integrazione e il rinnovamento di un industria tipicamente frammentata e tradizionale come quella delle costruzioni. Questo percorso incredibile è stato stimolato da diversi fattori: in primis hardware sempre più potenti hanno consentito una maggiore capacità di elaborazione dati che di pari passo ha dato spazio a funzionalità sempre più complesse delle applicazioni software; la pesante crisi che ha investito il settore ha dato un forte stimolo al cambiamento, aumentando l’interesse verso nuovi soluzioni e tecnologie; e, dulcis in fundo, è stato creato e sviluppato un formato file aperto che ha permesso l’interoperabilità dei dati anche tra applicativi software di diverse case produttrici.

Il 9 giugno scorso si è svolto, presso la regione Lazio, una giornata di presentazione del BIM per aprire un dialogo tra istituzioni, enti di ricerca, università, progettisti, imprenditori. L’incontro è stato molto ricco di stimoli.

L’Assessore Regionale Infrastrutture, enti locali e politiche abitative, Fabio Refrigeri, ha avviato i lavori confermando il forte interesse della regione Lazio a promuovere l’uso del BIM.

E’ poi seguito l’intervento del Direttore Regionale Infrastrutture e Politiche Abitative, Wanda D’Ercole, che ha sottolineato l’importanza dell’USO del BIM soprattutto per la gestione del patrimonio edilizio pubblico.

Per l’ENEA è intervenuto Mauro Marani, responsabile dei rapporti con le Regioni per l’efficientamento degli edifici ribadendo l’importanza che un uso corretto del BIM assume per la riqualificazione energetica degli edifici esistenti.

Antonietta Piscioneri, Dirigente area piani, programmi e interventi di edilizia residenziale sociale, ha presentato BIM quale strumento di sostenibilità energetico-ambientale negli edifici pubblici con particolare attenzione per il patrimonio ERP.

Silvia Risso, degli Affari giuridici e legislativi ITACA, ha presentato il Ruolo del BIM alla luce del D.lgs N. 50 del 2016

Anna Moreno Presidente di IBIMI, ha presentato Quali cambiamenti porta il BIM tra i professionisti.

Andrea Nardinocchi, Direttore Tecnico di ITALFER, ha presentato Il BIM come sistema integrato nel processo di realizzazione delle infrastrutture

Marco Casini, Direttore del Dipartimento di pianificazione, deisgn e tecnologia dell’architettura Sapienza, Università di Roma ha presentato lo Smart Bulding Design: il BIM e la progettazione a 6 dimensioni

Ezio Arlati, del Politecnico Milano, ha presentato la modellazione a oggetti degli elementi architettonici storici

Giordana Castelli  del CNR – Istituto per le Tecnologie Applicate ai Beni Culturali, ha presentato Riflessioni su esperienze europee per social housing e efficienza energetica

Massimo Guerini, di BIMobject Italy, ha presentato Il ruolo delle BIM library per la valutazione reale dei costi e per fornire supporto al facility manager

Armando Casella, di BIMfactory, ha presentato L’uso del BIM nel nuovo e nel costruito: quali vantaggi per la PA

Ernesto Minnucci dello Studio MinnucciAssociati ha dato alcune dimostrazione di applicazione della modellazione BIM: la scuola delle energie dell’ENEA, l’ATER di LAtina, Inserimento di un modello B I M in Google earth.

IBIMI è disponibile per organizzare giornate simili con altre pubbliche amministrazioni al fine di avviare il dialogo con tutte le parti, pubbliche e private, interessate ad introdurre il BIM per promuovere l’innovazione del processo edile sul territorio.