La metodologia BIM nel processo costruttivo. Il rilancio dell'edilizia attraverso l'interoperabilità

Università Degli Studi Di Trieste Dipartimento Di Ingegneria E Architettura Corso di Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Architettura

LA METODOLOGIA BIM NEL PROCESSO COSTRUTTIVO. IL RILANCIO DELL'EDILIZIA ATTRAVERSO L'INTEROPERABILITÀ.

Tesi di laurea magistrale Anno Accademico 2015/2016 Sessione Straordinaria Laureanda: Ilaria BUFFIN

Relatore: prof. Stefano LONGHI

INDICE

PRESENTAZIONE

8

1.

INTRODUZIONE AL BIM

12

2.

IL SETTORE AEC

15

3.

LA PROGETTAZIONE ASSISTITA

17

•

Breve storia della progettazione assistita

19

•

La progettazione parametrica

20

•

Dall’AEC ai modelli BIM

22

•

I primi passi del BIM

23

•

Differenze tra il BIM e la progettazione tradizionale

24

4.

BuildingSMART

25

5.

DIFFUSIONE DEL BIM

28

6.

7.

5

•

Europa

28

•

Oceania

55

•

America

59

•

Asia

64

IL BIM IN ITALIA

69

•

Normativa

73

•

UNI11337

76

•

Il progetto INNOvance

92

PROBLEMATICHE DELL’APPROCCIO TRADIZIONALE

105

•

La situazione italiana

111

•

In che maniera il Building Information Modeling può essere una soluzione?

114

8.

9.

IL BUILDING INFORMATION MODELING

119

•

Software BIM

127

•

LOD: Level of development o Livello di sviluppo

141

•

Il formato IFC

145

ESIGENZE E PROBLEMATICHE DEI SOGGETTI COINVOLTI

156

•

Committente

158

•

Progettista

163

•

Impresa

171

9.

APPLICAZIONI IN AMBITO LAVORATIVO

175

11.

L’IMPORTANZA DEL MODELLO INFORMATIVO: UN ESEMPIO

185

12.

WORK BREAKDOWN STRUCTURE: PROCESSO TRADIZIONALE E PROCESSO BIM A CONFRONTO

196

CONCLUSIONI

214

13.

14.

•

Le difficoltà nell’adozione del BIM

217

•

Il database

220

•

Formazione di nuove figure professionali

222

•

Considerazioni finali

227

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

230

6

Il Building Information Modeling come sfida per il rilancio dell’edilizia.

Con questo elaborato si è voluto studiare e conoscere il processo BIM per comprendere il suo funzionamento e le sue potenzialità, rapportandole al processo costruttivo attuale.

L’intento è stato quello di analizzare i vantaggi e gli svantaggi del modello informativo all’interno dei processi che avvengono nella filiera, cercando di contestualizzare il tutto all’interno della realtà Italiana odierna.

Non è stato immediato reperire informazioni sul processo BIM in quanto trattasi di un argomento sviluppato nell’ultimo decennio e conosciuto in Italia da pochi anni; tralasciando i manuali specializzati, le informazioni reperite in rete oppure presso gli Enti e le associazioni di categoria riportano informazioni ridondanti e spesso vaghe sulle vere potenzialità del BIM, sintomo che ancora manca una consapevolezza comune sull’argomento, spesso associato solamente al saper utilizzare un software per la modellazione parametrica tridimensionale.

Nelle pagine seguenti, dopo un’iniziale panoramica sull’evoluzione che ha portato alla nascita del Building Information Modeling e sullo stato di avanzamento riguardo la sua adozione in Europa e nel Mondo, l’attenzione di sposta sulla realtà italiana, prendendo in considerazione le normative attuali e i cambiamenti che esse apporteranno.

8

Il settore delle costruzioni in Italia presenta una serie di problematiche che vengono elencate e analizzate cercando una soluzione attraverso il processo BIM. Si prosegue esponendo nel dettaglio il funzionamento del Building Information Modeling e i principali software in commercio con il potenziale per lavorare secondo questa metodologia.

In secondo luogo vengono prese in considerazione le principali figure coinvolte nel BIM con le loro relative problematiche ed esigenze e inoltre le figure che con l’avvio del BIM si andranno a delineare.

L’ultima parte dell’elaborato contiene esemplificazioni pratiche sul Building Information Modeling, analizzando fase per fase il processo costruttivo e valutando la convenienza dell’utilizzo del processo BIM rispetto al processo tradizionale declinando vantaggi e svantaggi delle due soluzioni al fine di ottenerne una panoramica oggettiva.

9

10

INTRODUZIONE AL BUILDING INFORMATION MODELING

12

Il Building Information Modeling, o BIM, è una delle tecnologie di management che sta alimentando il dibattito nel settore dell’architettura, dell’ingegneria e delle costruzioni (definito anche come AEC).

La tecnologia BIM consente di costruire digitalmente modelli virtuali di un edificio a supporto di tutte le fasi del processo edilizio permettendo un’analisi e un controllo più efficienti rispetto ai processi tradizionali a cui siamo abituati.

Una volta completati, questi modelli racchiudono in modo preciso la geometria e i dati necessari alle fasi di progettazione, di scelta del committente, di realizzazione e successivamente di gestione del ciclo di vita dell’edificio.

La modellazione BIM, sviluppata durante la fase di progettazione e implementata durante la fase di costruzione, consente di disporre di tutte le informazioni necessarie per gestire il ciclo di vita di un edificio.

Oltre a fungere da strumento per le fasi gestione e manutenzione dell’edifico, il BIM modifica le tradizionali procedure di relazione tra gli attori coinvolti nel processo edilizio.

13

Se approcciato correttamente, il BIM semplifica la progettazione e la costruzione favorendo la sinergia tra tutte le componenti in atto consentendo di ottenere una migliore qualità del costruito riducendo sia i costi sia i tempi di realizzazione del progetto.

Per comprendere meglio il cambiamento introdotto dal BIM è bene richiamare una descrizione dell’evoluzione dei mezzi progettuali digitali a partire da quando essi sono comparsi sul mercato negli anni ’70.

P Man rojec ag t em e

rol Instituti Cont on

Engineering Design

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BIM

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14

IL SETTORE AEC

15

L’acronimo AEC, sta a significare Architecture Engineering Construction ed indica quel settore che fornisce servizi sui progetti di architettura, ingegneria e sulle costruzioni.

Il fatto che tre settori distinti, ma correlati, compongano il settore AEC esemplifica ancor più che l’integrazione tra queste diverse discipline sta alla base della realizzazione di un buon progetto.

Architetti, ingegneri e appaltatori possono lavorare in modo più efficiente per raggiungere un obiettivo comune.

L’obiettivo è raggiungibile soprattutto grazie ad un’integrazione delle tecnologie che facilita lo scambio di informazioni.

Spesso l’abbreviazione AEC viene usata come sinonimo di CAD, facendo riferimento a programmi CAD semplicemente come software AEC. La progettazione “computer-aided” è al centro del settore AEC, in primo luogo con il CAD, ma soprattutto con il Building Information Modeling che può notevolmente aumentare la produttività del settore.

Più specificatamente AEC descrive gli argomenti, dati o oggetti che sono comunemente usati nel settore delle costruzioni: parlando di Architecture Engineering Construction ci si può riferire sia alle parti reali di un edificio, come pareti, solai, etc., sia a parti virtuali come dati, documenti o prestazioni.

16

LA PROGETTAZIONE ASSISTITA

17

La cosiddetta “progettazione assistita” dal computer è stata per il settore costruttivo un notevole salto concettuale.

Il passaggio dal supporto cartaceo ad un approccio al progetto basato sulla rappresentazione grafica e su parametri dimensionali e costruttivi è il fulcro su cui si è sviluppata l’evoluzione che ci ha portato al CAD, Computer Aided Design.

Dalle prime fasi del CAD bidimensionale, alla modellazione tridimensionale, in cui il progetto è concepito come un insieme di elementi complessi e reciprocamente relazionati, la progettazione assistita si può definire come una tecnica in grado di rappresentare, per mezzo di software, l’oggetto edilizio in tutti i suoi parametri e relazioni.

Ciò consente la creazione di un modello digitale dell’opera contenente tutte le informazioni e i dati necessari alla sua realizzazione e gestione.

18

Breve storia della progettazione assistita

La capacità di rappresentare e visualizzare insiemi di forme poliedriche è stata sviluppata intorno agli anni ’60, mentre le prime applicazioni su scala industriale avvengono negli anni ’70 in ambito automobilistico e aerospaziale, ma è solo con la diffusione dei Personal Computer che il CAD entra negli studi di progettazione.

La modellazione solida CAD era piuttosto avanzata a livello di funzionalità, ma ciò veniva frenato dalla limitata potenza di calcolo dei processori allora disponibili e dagli stessi progettisti che trovavano ancora comodo utilizzare le tecniche 2D. Le industrie manifatturiere e dell’automazione spinsero molto verso iniziative che sviluppassero nuove funzionalità, ma il settore edilizio tese verso l’adozione di programmi di editing di disegni architettonici, come AutoCAD, Microstation, etc., che consentiva la trasposizione in formato digitale dei documenti di costruzione e progettazione 2D tradizionali.

19

La progettazione parametrica

Parametro Valore da assegnare ad una funzione affinchè possa eseguire il suo lavoro. Parametrizzare signifi-

Un ulteriore passaggio dal CAD alla modellazione parametrica consistette nell’intuizione che più forme potevano condividere

ca rappresentare un’entità utilizzando dei parametri.

alcuni parametri, il modo in cui gli oggetti si relazionano tra di loro può determinare parte della loro forma e dunque le modifiche si propagano in base alle connessioni.

Per esempio una scala poteva essere costruita in base a dei parametri che ne definivano la collocazione, l’alzata, la pedata e la larghezza della rampa.

La quantità di regole che un grafico parametrico di un’istanza, come la scala, la porta o il muro, può contenere determina il livello di generalità del sistema.

Le famiglie di oggetti parametrici vengono determinate in base a parametri riferiti a distanze, angoli e regole, per esempio “attaccato a”, “distante da”. Prima di progettare l’istanza di un elemento dell’edificio il progettista determina una categoria, o famiglia, di elementi che contengono già delle combinazioni

Istanza L’istanza è il singolo oggetto inserito nel disegno, le cui caratteristiche sono definite dalla tipologia di elementi alla quale essa appartiene.

Un muro di spessore 30cm è un’istanza appartenente alla tipologia “muro”.

parametriche, cioè un insieme di relazioni e regole che permettono di controllare i parametri grazie ai quali le istanze vengono generate.

20

Le regole possono essere intese anche come requisiti da soddisfare, ciò consente che durante la fase progettuale le regole verificano i dettagli e li aggiornano per garantire la conformità all’interno dell’elemento che si sta progettando; le regole possono anche avvertire il progettista se non è possibile verificare i vincoli imposti e quindi va apportata una modifica.

Mentre nella modellazione 3D ogni elemento geometrico e le sue relazioni devono essere modificate manualmente, in un ambiente parametrico ciò avviene autonomamente in base alle regole su cui è stato “costruito” l’oggetto.

Inoltre ogni elemento del progetto è connesso razionalmente con tutti gli altri, ogni modifica apportata su un singolo elemento viene apportata tenendo conto delle varianti apportate agli oggetti ad esso collegati.

La modellazione parametrica degli oggetti è uno strumento potente per creare e modificare le geometrie senza la quale la progettazione dei modelli sarebbe macchinosa e soggetta ad errori. Sarebbe difficile progettare un edificio con migliaia di istanze senza un sistema che permette un’automazione delle modifiche durante la fase progettuale.

21

Dall’AEC ai modelli BIM

AEC L’acronimo AEC sta a significare Architecture Engineering and Construction Industry e identifica il settore dell’industria costruttiva

Gli strumenti di progettazione assistita dal computer si

che fornisce servizi di progetta-

inseriscono in un approccio definito AEC, caratterizzato da una

zione architettonica, ingegneristi-

certa rigidità e dove ogni fase progettuale è costituita da un

ca e nell’ambito del processo

momento autonomo dove relazioni e correlazioni emergono

costruttivo.

solamente nella fase esecutiva con la conseguente nascita di problematiche e necessità di varianti.

L’evoluzione del mondo delle costruzioni verso una logica dell’ “industrializzazione” dei processi ha scoperto i limiti dell’approccio AEC mettendo in luce la necessità di un’evoluzione del modo di concepire la realizzazione dell’opera edile spingendo verso un modello tridimensionale che permetta di gestire l’opera in maniera organica riducendo le possibilità di errore e tenendo sotto controllo tempi e costi.

Questo tipo di approccio sta alla base del Building Information Modeling.

22

“ECOSISTEMA BIM”

I primi passi del BIM

Architettura Facility Management

Per lungo tempo il BIM si è tradotto unicamente in una filosofia che considerava l’opera edile non in maniera istantanea nelle sue diverse fasi di concezione, ma lungo il suo intero arco di vita.

Cost Management

Tale concetto si traduce nella necessità di strumenti in grado di gestire tutte le informazioni relative al processo progettuale: dal Site Management

disegno degli elementi, al computo, dalla gestione temporale alle verifiche tecniche e finanziarie.

Si tratta di definire un “ecosistema” che permetta di contenere, HVAC

relazionare e aggiornare in tempo reale tutti i dati e le informazioni necessarie all’intero ciclo di vita dell’opera.

Visualizzazione

Elementi prefabbricati 23

Strutture

Differenze tra BIM e progettazione tradizionale

Nel CAD bidimensionale tradizionale esistono solo linee e figure geometriche che non contengono nessun tipo di informazione/parametro o relazione.

Ciascuna modifica deve essere manualmente aggiornata incorrendo in varianti e allungamento dei tempi.

Nel BIM il disegno rimane al centro del processo progettuale, ma cambia la metodologia.

Ogni oggetto corrisponde ad un insieme di valori geometrici e dimensionali, ma anche a dati e vincoli parametrici.

24

BUILDING SMART

25

In diversi paesi esteri la metodologia BIM fa già parte o sta per farne presto parte della normativa locale, ovviamente non in maniera omogenea tra uno stato e l’altro.

La normativa, per gli stati esteri non è stata un punto di partenza quanto un punto d’arrivo di un processo promosso da stato e ricercatori finalizzato a definire delle linee guida, best practice.

L’International Alliance for Interoperability (IAI), nata nel 2001, è stata rinominata buildingSMART International nel 2007.

BuildingSMART è un’alleanza mondiale che promuove la creazione di standard, strumenti e formazione riconosciuti a livello internazionale per alimentare la diffusione del Building Information Modeling.

L’alleanza comprende architetti, ingegneri, imprenditori, proprietari immobiliari, produttori, fornitori di software e informazioni, agenzie governative, università e molti altri.

26

IAI L’international Alliance for Interoperability, ora Building Smart ha

Gli obiettivi che l’organizzazione si pone sono:

l’obiettivo di produrre delle specifiche, non dei software; essa

•

Stabilire Standard BIM aperti e produrre benefici misurabili agli utenti.

promuove l’IFC, una specifica per la condivisione dei dati lungo l’intero ciclo di vita degli

•

tecnologia BIM.

edifici, in maniera globale, tra discipline e applicazioni diverse.

Diventare il riferimento internazionale per la

•

Fornire certificazioni software in maniera tempestiva e approfondita.

•

Diventare il partner e riferimento per i governi e le organizzazioni leader del settore delle costruzioni.

BuildingSMART è organizzata in “Regional Chapters”, ognuno rappresentante uno stato o un gruppo di stati che agiscono assieme.

27

DIFFUSIONE DEL BIM EUROPA

28

Normativa Europea

L’Europa ha emanato nel 2014 la Direttiva Europea 2014/24/EU sugli appalti pubblici, la quale esprime chiaramente l’intenzione di introdurre il Building Information Modeling all’interno delle procedure degli stati Membri.

All’articolo 22, comma 4, nella versione Inglese si legge: “For public works contracts and design contests, Member States may require the use of specific electronic tools, such as of building information electronic modeling tools or similar.”

Nella versione italiana dello stesso articolo si trova una traduzione differente che riporta: “Per gli appalti di lavori e i concorsi di progettazione, gli Stati membri possono richiedere l’uso di strumenti elettronici specifici, quali gli strumenti di simulazione elettronica per le informazioni edilizie o strumenti analoghi”

30

EUROPEAN UNION PUBLIC PROCUREMENT DIRECTIVE Approvata il 24 Febbraio 2014,

Facendo riferimento al BIM, nella versione inglese, si conside-

invita gli stai membri UE a “incorag-

ra l’utilizzo di strumenti e metodologie che relazionano tutte le

giare, specificare o imporre” attra-

parti del processo; nella versione italiana il BIM viene tradotto

verso provvedimenti legislativi

come simulazione elettronica, facendo perdere l’importante

dedicati l’uso del BIM entro il 2016.

riferimento alla suddetta tecnologia.

Vi sono ulteriori articoli che pongono l’attenzione sull’importanza dell’utilizzo delle nuove tecnologie introdotte dal BIM. Art. 52 “i mezzi elettronici di informazione e comunicazione possono semplificare la pubblicazione degli appalti e accrescere l’efficacia e la trasparenza delle procedure di appalto.

Dovrebbero diventare la norma per la comunicazione e lo scambio di informazioni nel corso delle procedure di appalto […]. A tal fine, è opportuno introdurre l’obbligo di trasmissione di bandi e avvisi per via elettronica e l’obbligo di rendere disponibili in forma elettronica i documenti di gara nonché, trascorso un periodo di transizione di trenta mesi, l’obbligo della comunicazione integralmente elettronica, ossia la comunicazione tramite strumenti elettronici, in tutte le fasi della procedura, compresa la trasmissione di richieste di partecipa-

2016 31

zione e, in particolare, la presentazione (trasmissione per via elettronica) delle offerte.”

ANALISI COSTO-EFFICACIA L’articolo parla dunque di una metodologia di gestione del

L’analisi costi-efficacia, posto un

progetto durante tutto l’iter progettuale, e non solo di adozione di

obiettivo considerato assolutamen-

strumenti elettronici. La direttiva europea inoltre impone un

te prioritario, individua la soluzione

periodo di trenta mesi per adeguarsi a tali tecnologie.

che, a parità di efficacia, minimizza

Vi è un’importante novità che consiste nell’indicazione di una

il valore attuale dei costi o il

valutazione costo/efficacia dell’intervento, cioè considerare i costi

programma più efficace per un dato

di costruzione relativamente ai vantaggi che l’investimento è in grado di produrre nel suo ciclo di vita.

Per operare un’analisi costo/efficacia il progetto posto a base di gara deve contenere tutti i parametri quantitativi e prestazionali

costo. È largamente impiegata in tutti quei casi in cui è molto difficile, se non impossibile, una valutazione monetaria dei benefici.

che permettano la più corretta definizione del progetto stesso.

In particolar modo per quanto riguarda i costi si richiede che vengano considerati i costi di tutto il ciclo di vita del progetto.

Il costo del ciclo di vita tiene in considerazione tutti i costi che emergono durante l’uso dell’edificio, in particolare i costi di gestione e manutenzione: Art. 90 “Nel valutare il miglior rapporto qualità/prezzo, le amministrazioni aggiudicatrici dovrebbero determinare i criteri economici e qualitativi connessi all’oggetto dell’appalto che applicheranno a tal fine. Tali criteri dovrebbero pertanto permettere una valutazione comparativa del livello di prestazione che ciascuna offerta presenta rispetto all’oggetto dell’appalto quale definito

32

nelle specifiche tecniche. […] I criteri qualitativi dovrebbero pertanto essere accompagnati da un criterio basato sui costi che potrebbe, a scelta dell’amministrazione aggiudicatrice, basarsi sul prezzo o su un approccio costo/efficacia, come ad esempio la determinazione dei costi del ciclo di vita.

La progettazione BIM indubbiamente risponde ai requisiti descritti della direttiva europea; di seguito si analizzano quali sono gli stati di avanzamento nell’adozione della tecnologia BIM nei paesi europei che aderiscono al BuildingSMART.

33

DATI ANAGRAFICI

64.000.000

Numero abitanti

Regno Unito

34.300

Numero architetti

0,05 %

Il Regno Unito è uno dei paesi dove il BIM è più utilizzato. Il programma del governo è iniziato nel 2011 e punta ad adottare la tecnologia BIM sia nel settore pubblico che privato.

Le direttive per l’adozione del BIM sono definite dai documenti

0,6 architetti ogni 1000 abitanti

BIS BIM Strategy e Government Construction Strategy, e mirano a:

•

ridurre i costi delle attività

•

favorire l’efficacia del “sistema costruzioni”.

•

creare un settore lungimirante su cui basare

NORMATIVA BIM

LINEE GUIDA

la crescita

Il governo inglese ha richiesto una completa progettazione BIM,

APPROCCIO

dove tutte le informazioni del progetto, la documentazione e i dati

Ricerca preliminare, progetti pilota

devono essere in formato elettronico entro il 2016.

e riconoscimento istituzionale.

34

BIM TAKS GROUP • BIS BIM Strategy

Per raggiungere quest’obiettivo è stato costituito il BIM Taks

• Government Construction

Group, che riunisce le competenze di industria, governo , settore pubblico, istituzioni e università in maniera da aiutare il

Strategy

governo a realizzare gli obiettivi prefissati.

Il governo britannico si impegna ad assistere l’Unione Europea nell’adozione del BIM, in quanto trovandosi in una posizione di leader può garantire che norme e protocolli BIM europei siano

AEC (UK) COMMITTEE

in linea con quelli già esistenti nel Regno Unito.

• AEC (UK) BIM Protocol • AEC (UK) BIM Protocol for

Nel passaggio dal CAD al BIM l’AEC (UK) Committee ha avuto

Autodesk Revit

un notevole contributo imponendosi di realizzare degli stan-

• AEC (UK) BIM Protocol for

dard unificati per le due tecnologie.

Bentley ABD

La loro iniziativa, AEC (UK) CAD Standard è stata avviata nel

• AEC (UK) BIM Protocol for

2000 per migliorare il processo produttivo delle informazioni di

GRAPHISOFT ArchiCAD

progetto, la gestione e lo scambio. Sono stati prodotti documenti che riguardano la sola gestione dei file, la denominazione dei disegni e dei layer nei sistemi CAD.

Nel 2009 il comitato è stato ricostruito implementando compe-

BRITISH STANDARD INSTITUTE • B/555 Roadmap

35

tenze in ambito BIM per far fronte alla necessità dell’ AEC (UK) di standard per una progettazione BIM pratici e unificati.

In questa seconda fase sono stati pubblicati documenti riguardanti il sistema BIM per aiutare le aziende britanniche nel passaggio dal CAD alla nuova tecnologia:

•

AEC (UK) BIM Protocol, scritto facendo riferimento ai documenti prodotti per il sistema CAD vuole essere un punto di partenza per uno standard unificato.

•

AEC (UK) BIM Protocol for Autodesk Revit

•

AEC (UK) BIM Protocol for Bentley ABD

•

AEC (UK) BIM Protocol for GRAPHISOFT ArchiCAD

Il British Standard Institute (BSI) ha istituito un comitato, il BSI B/555 Committee per formulare delle norme di orientamento sulla nuova tecnologia. Nel 2013 il comitato ha pubblicato il B/555 Roadmap, documento che vuol essere una guida per l’industria britannica e che contiene al suo interno un Maturity Model che definisce i livelli di utilizzo del BIM e le norme a cui fare riferimento nel passaggio dal CAD a BIM.

36

ROYAL INSITUTION OF CHARTERED SURVEYORS (RICS) • BIM Implementation Guide

Grazie a questi standard il Regno Unito è uno tra gli stati a livello più avanzato nell’adozione della tecnologia BIM. Il Royal Insitution of Chartered Surveyors (RICS) è un’organizzazione globale nel campo immobiliare che pone particolare attenzione allo sviluppo di norme internazionali.

Nel 2014 viene pubblicata la bozza dell’International BIM

NATIONAL BUILDING SPECIFICATION

Implementation Guide, che evidenzia i principi per l’uso del

• National BIM Library

BIM e su come questo stia per trasformare le pratiche attuali

• International BIM Report 2013

per sostenere migliori livelli di efficienza della creazione e gestione del patrimonio edilizio.

Nel novembre 2011 il National Building Specification (NBS) ha dato il via allo sviluppo della National BIM Library per l’industria delle costruzioni.

L’NBS nel 2013 ha inoltre pubblicato un report, NBS International BIM Report 2013, dove vi è una comparazione dello sviluppo della tecnologia BIM in quattro diversi paesi: Regno Unito, Canada, Finlandia e Nuova Zelanda.

37

Nel 2014 vi è un ulteriore report che esamina i seguenti punti:

•

Consapevolezza e utilizzo BIM dal 2010 al 2014.

•

Primi ostacoli nell’adozione del BIM.

•

Confronto tra utenti BIM e non.

•

Utilizzo degli standard da parte degli utenti per scambio di informazioni.

Si evidenzia come i progettisti del Regno Unito si stiano adattando all’utilizzo del BIM e si procede verso la fase in cui questa tecnologia sta diventando la normalità. Il termine previsto per la completa adozione, fine 2016, si prospetta essere ampiamente realizzabile.

38

DATI ANAGRAFICI

5.451.270

Numero abitanti

3.300

Numero architetti

0,06 %

Finlandia

A partire dal 2001 l’azienda governativa (Senate Properties) responsabile del patrimonio immobiliare dello stato, ha iniziato a utilizzare progetti pilota per sviluppare e studiare modelli parametrici BIM.

0,6 architetti ogni 1000 abitanti Nel 2002 è stato avviato un programma di ricerca che ha sviluppato delle linee guida preliminari; sulla base delle linee guida e dei risultati dei progetti pilota, Senate Properties ha NORMATIVA BIM

imposto la richiesta di modelli BIM conformi agli standard IFC già dal 2007.

Nello stesso anno si osserva che il 93% degli studi utilizzava il

LINEE GUIDA

BIM per parte dei loro progetti.

Senate Properties pubblica inoltre i suoi requisiti e le sue linee guida, che vengono recepite e aggiornate nel 2012 da quelle APPROCCIO Progetti pilota e linee guida

nazionali: i New Common BIM Requirements (COBIM) hanno l’obiettivo di definire più precisamente ciò che viene modellato e come curare la modellazione.

39

SENATE PROPERTIES Essi si compongono di tredici parti: •

Principi generali

•

Modellazione delle condizioni di partenza

•

Progettazione architettonica

•

MEP

•

Progettazione strutturale

•

Garanzia di qualità

•

Quantity take-off

•

Utilizzo dei modelli per la visualizzazione

•

Utilizzo dei modelli per i calcoli MEP

•

Utilizzo dei modelli per l’analisi energetiche

•

Gestione di un progetto BIM

•

Utilizzo dei modelli nel Facility Management

•

Utilizzo dei modelli nelle fasi di costruzione

• New Common BIM Requirements

40

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

46.507.760 51.700

Numero architetti

0,11%

Spagna

Nel 2013 si è svolto il congresso EUBIM, dove è stata evidenziata la necessità di creare un’iniziativa per sviluppare un manuale in lingua spagnola per il BIM.

1,1 architetti ogni 1000 abitanti

Nell’ottobre 2014 uBIM, iniziativa nata successivamente al congresso, ha presentato la guida BIM, composta da 13 parti e basata sui documenti New Common BIM Requirements (COBIM) finlandesi.

NORMATIVA BIM Il Formato Intercambio Datos Edificaciòn (FIDE) è un formato comune di interscambio dati per i diversi attori del settore. Il LINEE GUIDA

FIDE si basa sui regolamenti e sui sistemi di costruzione spagnoli, ma è del tutto compatibile anche con gli standard internazionali come l’IFC.

APPROCCIO Introduzione graduale di normativa e introduzione di un formato di interscambio comune 41

DATI ANAGRAFICI

323.002

Numero abitanti

Islanda

345

Numero architetti

0,11%

Nel 2007 la Icelandic Construction Technology Platform ha istituito il progetto BIM-Iceland.

Nel 2008 la Government Construction Contracting Agency (GCCA) ha definito un gruppo di persone per lavorare ad un

1,1 architetti ogni 1000 abitanti

progetto sul BIM, ne è emerso un programma di quattro punti:

•

Esaminare come il BIM è stato adottato negli altri paesi e negli Stati Uniti.

NORMATIVA BIM

•

Impostare un progetto di implementazione per l’Islanda.

•

Promuovere conferenze e seminari per

LINEE GUIDA

attirare l’attenzione.

•

Lavorare con il governo per produrre stan

APPROCCIO

dard e manuali.

Promozione con seminari e conferenze e definizione di linee guida 42

L’Islanda, vista la tecnologia e la documentazione relativa in costante evoluzione, ha optato per chiedere una licenza alla Finlandia per recepire e adottare le guide di Senate Properties.

In questa maniera è stato prodotto il BIM Island.

Un report ha evidenziato come gran parte delle società di architettura e ingegneria utilizzino attualmente il BIM, anche se non è richiesto dai committenti.

GCCA non impone l’obbligo di utilizzo di modelli BIM nei bandi pubblici, ma dopo la gara richiede ai partecipanti se vorrebbero adottare la nuova tecnologia.

43

DATI ANAGRAFICI

5.109.056

Numero abitanti

Norvegia

3.650

Numero architetti

0,07%

Considerato tra le prime ad aver adottato il BIM a livello nazionale, il governo di Oslo ha iniziato a prendere posizione a favore del BIM già dal 2000 emanando poi nel 2013 il Statsbygg BIM Manual.

Questo documento non è un manuale per produrre elaborati

0,7 architetti ogni 1000 abitanti

CAD e non è una guida dei processi BIM, ma illustra i requisiti necessari per l’adozione del BIM e del formato IFC. La Statsbygg è una società di gestione del settore pubblico e consulente del governo norvegese; essa promuove l’utilizzo del

NORMATIVA BIM

BIM per l’intero ciclo di vita degli edifici e richiede l’utilizzo degli standard IFC per tutti i progetti dal 2010.

Anche il settore industriale è stato spinto ad adottare il BIM ed il

LINEE GUIDA

formato IFC. In aggiunta sono state definite delle linee guida sotto forma di manuale BIM basato sugli standard CAD norvegesi ed in coordinamento con il National BIM Standards (NBIMS)

APPROCCIO

statunitense.

Definizione requisiti necessari al BIM e attenzione alle opere pubbliche

44

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

9.644.864 6.150

Numero architetti

0,06%

Svezia

Lo Swedish Standards Institute (SIS) ha pubblicato negli anni dal 1991 al 2013 la serie di guide Bygghandlingar 90 composta da 8 documenti che hanno lo scopo di definire le specifiche per la produzione dei documenti di progetto.

0,6 architetti ogni 1000 abitanti

Nel 2010 SIS, assieme ad altra società di costruzione ed enti di ricerca nel settore delle costruzioni, ha creato una guida pratica che aiuta le piccole e medie imprese a conoscere la tecnologia BIM ed introdurla nei loro progetti.

NORMATIVA BIM

Dal 2012 la BIM-strategy, richiede che le revisioni e l’approvazione del committente vengano condotte tramite modelli tridimensionali coordinati ad un livello base, ma possono

LINEE GUIDA

essere supportati anche da materiali 2D. OpenBIM, organizzazione no-profit costituita da più di 100 membri del settore, sta lavorando attivamente per sviluppare strumenti che possano facilitare l’utilizzo del BIM nel settore.

APPROCCIO

Il governo svedese non richiede obbligatorio l’uso del BIM nei progetti pubblici, ma molte aziende lo utilizzano già da tempo e

imprese.

investono su questa nuova tecnologia.

45

Guida per introdurre il BIM nelle

DATI ANAGRAFICI

5.627.235

Numero abitanti

Danimarca

10.000

Numero architetti

0,18%

In Danimarca il governo ha avviato il progetto di Digital Construction nel 2007, basandosi su una sperimentazione iniziata nel 2001; l’obiettivo era fornire i requisiti per l’Information and Communication Technology (IT) e rendere obbligatorio ad architetti, progettisti e imprenditori, che partecipano ad appalti

1,8 architetti ogni 1000 abitanti

pubblici, ad utilizzare un certo numero di procedure, metodi e strumenti digitali.

Nel 2013 il parlamento ha deciso, emanando il Danish BIM

NORMATIVA BIM

Mandate, di estendere l’adozione obbligatoria del Bim a tutti i progetti locali di valore superiore a 700.000 €, consigliando lo scambio in formato IFC, e per progetti a finanziamento pubblico che superino i 2.700.000 €.

LINEE GUIDA

APPROCCIO Creazione di una piattaforma digitale e casi studio

46

Il mandato si compone di sette punti e può essere riassunto: •

Coordinamento ICT;

•

Gestione dei modelli digitali durante la loro realizzazione;

•

Creazione di una rete digitale di collabora zione e comunicazione durante lo sviluppo e la realizzazione del progetto;

•

Utilizzo dei modelli digitali anche dopo la consegna del progetto;

•

Quantity Takeoff e appalti digitali;

•

Consegna digitale della documentazione di progetto;

•

47

Ispezioni digitali.

DATI ANAGRAFICI

1.315.819

Numero abitanti

Estonia

800

Numero architetti

0,06%

La presentazione dei progetti con la tecnologia BIM non è ancora obbligatoria in Estonia, ma la società immobiliare Riigi Kinnisvara ha promosso, a partire dal 2009, un’iniziativa per attuare il BIM nella progettazione per gli appalti pubblici, sulla base delle attività del Senate Properties finlandese.

0,6 architetti ogni 1000 abitanti

Vi è un manuale BIM che mira a raggiungere alcuni obiettivi: •

Offrire delle linee guida per la visualizzazione tridimensionale delle soluzioni progettuali.

•

NORMATIVA BIM

Simulare, tramite il modello, le prestazione termiche, acustiche, ecc., dell’edificio.

•

Analizzare e calcolare in modo più accurato e veloce le capacità strutturali del

LINEE GUIDA

manufatto.

Lo sviluppo del BIM nel paese è ancora agli inizi, il manuale

APPROCCIO

pubblicato è soltanto una prima base piuttosto limitata. La

Manuale che esplicita i vantaggi e

politica adottata nel paese è comunque quella di promuoverne

la tecnologia BIM

l’utilizzo.

48

DATI ANAGRAFICI

16.829.289

Numero abitanti

10.900

Numero architetti

0,06%

Olanda

Negli ultimi anni, l’uso della tecnologia BIM da parte degli organismi del settore pubblico nei Paesi Bassi è notevolmente aumentata.

La Rijkswaterstaat (RWS), la direzione generale olandese la

0,7 architetti ogni 1000 abitanti

gestione degli edifici pubblici, che è parte del Ministero olandese delle Infrastrutture e dell’Ambiente, ha impostato un programma BIM 2012-2014 per coinvolgere gli istituti di ricerca e le parti interessate nello sviluppo del BIM per RWS e i Paesi

NORMATIVA BIM

Bassi.

Risale al 1 febbraio 2013 la cosiddetta RGD BIM Norm, un LINEE GUIDA

documento di 30 pagine in cui si parla di BIM soprattutto in relazione al Facility Management: il BIM è considerato obbligatorio nei contratti di tipo DBFMO (Design-Build-Finance-Mantain-Operate).

APPROCCIO Fase di ricerca, introduzione

Nel 2012, il ministro dell’interno (RGD) ha richiesto l’utilizzo del

graduale di una normativa

BIM per la manutenzione e la gestione di grandi edifici di proprietà statale.

49

DATI ANAGRAFICI

80.780.000

Numero abitanti

Germania

107.200

Numero architetti

0,13%

L’adozione BIM in Germania è ancora piuttosto precoce nonostante vi sia diffusione di produttori che offrono software BIM. Nel 2010 il Bundesinstitut fur Bau, Stadt und Raumforschung (BBSR), istituto federale per la ricerca in edilizia, urbanistica e

1,3 architetti ogni 1000 abitanti

territorio, ha avviato un progetto di ricerca chiamato BIM – Potential and Barriers.

L’obiettivo del progetto era analizzare lo stato di diffusione della tecnologia in Germania e studiarne potenzialità e ostacoli.

NORMATIVA BIM

Tendenzialmente è stato riscontrato un comportamento generale scettico verso la tecnologia BIM, causato da barriere tecnologiche, normative ed educative.

LINEE GUIDA

AEC3, una società di consulenza BIM, è stata incaricata di definire delle linee guida denominate BIM Guide for Architects and Engineers, realizzata nel 2011. In conformità a questa guida

APPROCCIO

il BBSR ha promosso un programma per lo sviluppo della BIM

Progetto di ricerca e creazione di

Guide for Germany; ad oggi ancora non esiste una direttiva che

una strategia nazionale con casi

rende obbligatorio l’uso del BIM nei progetti pubblici.

studio.

50

DATI ANAGRAFICI

2.001.468

Numero abitanti

900

Numero architetti

0,04%

Lituania

Il Paese è attivo nella ricerca sul BIM dal 2002, con una task group di studiosi che hanno iniziato a portare avanti simulazioni e progetti pilota. I risultati ottenuti sono stati simili a quelli ottenuti in altri Paesi e che hanno portato alla teorizzazione del

0,4 architetti ogni 1000 abitanti

passaggio da progettazione tradizionale a progettazione BIM. digitalizzazione.

Attualmente il task group sta continuando sulla strada per NORMATIVA BIM

l’introduzione dell’obbligo normativo sugli appalti pubblici, dopo l’emanazione di standard e linee guida BIM.

LINEE GUIDA

APPROCCIO Simulazione e progetti pilota, promozione nel comparto pubblico

51

DATI ANAGRAFICI

11.203.992

Numero abitanti

Belgio

15.000

Numero architetti

0,13%

Nell’ottobre 2015 è pubblicato un “generic protocol”, una guida destinata a tutti gli operatori del settore, sviluppata da un BIM task group, con la partecipazione di Ordine degli Architetti e degli ingegneri, che propone alcune strategie a livello metodologico e organizzativo.

1,3 architetti ogni 1000 abitanti

NORMATIVA BIM

LINEE GUIDA

APPROCCIO Ricerca preliminare accademica e promozione di linee guida nazionali

52

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

4.604.029 2.600

Numero architetti

0,06%

Irlanda

Anche l’Irlanda ha avviato un proprio piano di implementazione, con una roadmap che dovrebbe portare all’introduzione del BIM entro un paio d’anni.

0,6 architetti ogni 1000 abitanti

La strada irlandese per l’implementazione del BIM si divide in tre parti: •

La formazione di un National BIM Steering Committee, composto da tre figure.

NORMATIVA BIM

•

Il lancio di un progetto di ricerca chiamato BIM Innovation Capability Programme (BICP) finalizzato ad analizzare e monitorare le esperienze estere anche tramite una

LINEE GUIDA

serie di workshop con le università e da alcuni progetti pilota.

•

APPROCCIO

La creazione di un “client group” di supporto, composto da multinazionali come Facebook, Intel e Microsoft, e di un “contracts

analizzare e monitorare le esperienze

and procurement group” che dovrebbe

estere

occuparsi di ricercare la parte legale.

53

Progetti di ricerca e task group per

DATI ANAGRAFICI

10.427.301

Numero abitanti

Portogallo

21.200

Numero architetti

Il Portogallo obbliga l’eProcurement dal Novembre 2009, almeno

0,20%

per gli appalti pubblici.

Sono numerose le piattaforme digitali certificate e riconosciute dal governo, ed è in lavorazione una piattaforma per il procurement integrato e la gestione del processo costruttivo.

2,0 architetti ogni 1000 abitanti

Questa piattaforma è chiamata PLAGE e sarebbe la prima ad essere effettivamente BIM-based. L’introduzione del BIM quindi è partito da una solida base di digitalizzazione degli appalti, precedente e indipendente da esso.

NORMATIVA BIM

LINEE GUIDA

APPROCCIO Creazione di una piattaforma digitale e digitalizzazione degli appalti

54

DIFFUSIONE DEL BIM OCEANIA

55

Australia

L’Obiettivo del Built Environment Digital Modeling Working Group è di sviluppare un’industria Australiana dell’ambiente costruito in grado di adottare modelli digitali e tecnologie integrati per migliorare l’efficienza e la competitività internazionale.

Il Working Group nel 2010 ha pubblicato Issues Paper: digital Modeling and the Built Environment che esplora le tematiche legate all’adozione della nuova tecnologia.

Nel 2012 un altro ente per lo sviluppo BIM, il National Specification System (NATSPEC), pubblica due importanti documenti:

•

National BIM Guide.

•

BIM Management Plan Template (BMP), una scheda che esemplifica come esegui re un progetto edilizio, monitorarlo e controllarlo, con la tecnologia BIM. 56

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

23.300.000 11.000

Numero architetti

Il Cooperative REsearch Centre (CRC) for Construction and Innovation, centro di ricerca e sviluppo focalizzato sulle esigenze dei settori immobiliari, ha pubblicato nel 2009:

0,05%

•

National Guidelines for Digital Modeling.

•

National Guidelines for Digital Modeling: Case Studies.

Infine il BuildingSMART Australasia ha pubblicato nel 2012 la 0,5 architetti ogni 1000 abitanti

National Building Information Modeling Initiative, un report per accompagnare il settore delle costruzioni in una nuova era caratterizzata dal BIM.

NORMATIVA BIM

Le principali iniziative sono: •

dal 1 luglio 2016 tutti gli appalti dei nuovi edifici richiederanno un modello BIM.

LINEE GUIDA

•

stabilire un team di esperti per stilare un programma per i settori prioritari che faciliteranno l’adozione del BIM da parte del governo.

APPROCCIO Progetti pilota, sviluppo di un’industria di tecnologie digitali

57

•

creare dei progetti pilota per chiarire il programma sopracitato.

DATI ANAGRAFICI

4.471.000

Numero abitanti

Nuova Zelanda

1.800

Numero architetti

0,04%

La BRANZ è una società di sperimentazione e consulenza per l’edilizia in Nuova Zelanda; in questi anni sta analizzando la produttività del settore delle costruzioni puntando ad un miglioramento del 20% entro il 2020 grazie all’adozione della tecnologia BIM.

0,4 architetti ogni 1000 abitanti

Nel 2014 è stata pubblicata la New Zeland BIM Handbook, la guida segue il normale svolgimento di un progetto dalla fase pre-progettuale fino alla gestione.

NORMATIVA BIM

LINEE GUIDA

APPROCCIO Sperimentazione e definizione di linee guida

58

DIFFUSIONE DEL BIM AMERICA

59

Stati Uniti

Gli Stati uniti sono uno dei paesi in cui il BIM ha iniziato la sua diffusione sin dal nuovo millennio.

Nel 2003 la General Service Administration (GSA), attraverso il Public Building Service (PBS) e l’Office of Chief Architect (OCA) ha stabilito il programma nazionale per il 3D e 4D BIM, emanando delle guide che descrivono la metodologia di lavoro nell’industria delle costruzioni.

Un ruolo importante è rivestito dal NationalBIM Standard-US Project Committe, un comitato di lavoro della buildingSMART che ha l’obiettivo di migliorare il processo di pianificazione, progettazione, costruzione e manutenzione utilizzando un modello informativo standardizzato contenente tutte le informazioni create o raccolte durante il ciclo di vita dell’opera edile, in un formato condivisibile da tutti.

Il GSA ha richiesto, a partire dal 2007, l’uso del BIM per la “spatial program validation” prima di presentare il progetto in gara d’appalto.

Questo permette ai team di progettazione GSA di convalidare i requisiti dello “spatial program” come: gli spazi necessari, le 60

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

318.900.000 225.400

Numero architetti

aree, gli indici di efficienza e così via, metodo più preciso e veloce rispetto all’approccio tradizionale 2D.

Il GSA sta attualmente esplorando l’uso della tecnologia BIM in

0,07 %

tutto il ciclo di vita di un progetto, pubblicando le seguenti guide riguardanti i diversi settori:

0,7 architetti ogni 1000 abitanti

•

Series 01 – 3D-4D BIM Overviwe;

•

Series 02 – Spatial Program Validation;

•

Series 03 – 3D Laser Scanning;

•

Series 04 – 4D Phasing;

•

Series 05 – Energy Performance and Operations;

NORMATIVA BIM

•

Series 06 – Circulation and Security Validation;

LINEE GUIDA

•

Series 07 – Building Elements;

•

Series 08 – Facility Management;

Il GSA è una presenza molto attiva nel settore costruzioni, quindi la sua forte difesa del BIM è destinata a influenzare APPROCCIO Guide metodologiche, promozione tra i progettisti e nel settore delle costruzioni 61

l’intero settore AEC negli Stati Uniti e rafforzare l’adozione globale della tecnologia.

DATI ANAGRAFICI

35.160.000

Numero abitanti

Canada

9.000

Numero architetti

0,03 %

L’Institute fon BIM in Canada (IBC) nel 2011 ha pubblicato L’Environmental Scan of BIM Tools and Standards; sempre nello stesso anno il Canada BIM Council (Can BIM) ha avviato un dialogo con AEC (UK) per sviluppare un protocollo parallelo a quello inglese.

0,3 architetti ogni 1000 abitanti

CanBIM ritiene, infatti, sia più utile studiare e implementare protocolli già esistenti dato che le tecnologie BIM sono sempre usate allo stesso modo.

NORMATIVA BIM Nel 2012 CanBIM ha pubblicato AEC (CAN) BIM Protocol, documento che differisce di poco da quello inglese e si concentra sull’adeguamento degli standard emergenti per l’applicazione pratica del BIM.

LINEE GUIDA

APPROCCIO Protocollo sulla base di quello inglese, definzione di standard.

62

DATI ANAGRAFICI

Argentina

Brasile

Numero abitanti 41.450.000

200.400.000

Argentina

Numero architetti 61.000

83.749 In Argentina si notano a partire dal 2008 i primi segni di un

0,15%

0,04%

interesse verso questa nuova tecnologia. L’adozione di quest’ultima è stata introdotta per tutti i soggetti nel settore delle costruzioni. Le medie e grandi aziende hanno visto nel

1,5 architetti ogni 1000 abitanti

0,4 architetti ogni 1000 abitanti NORMATIVA BIM

BIM una risorsa di gran valore.

Brasile

LINEE GUIDA L’ASEBA (Associazione Brasiliana di studi di architettura) nel 2013 ha pubblicato la prima linea guida BIM con le istruzioni APPROCCIO Promozione Universitaria

63

Manuale di buone pratiche per la costruzione, aiuto ai progettisti che intraprendono il processo BIM

per l’uso di strumenti digitali nei progetti architettonici: Guia AsBEA boas pràticas em BIM – Fasciculo I.

DIFFUSIONE DEL BIM ASIA

64

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

1.375.000.000 34.375

Numero architetti

0,004 %

Cina

In Cina solo una piccola percentuale di imprese AEC utilizza il BIM. Per i progettisti esso è considerato un costo extra troppo rilevante, dovuto all’acquisto del software o nella formazione del personale.

0,04 architetti ogni 1000 abitanti Per gli appaltatori invece, vista la grande concorrenza, l’utilizzo del BIM può contribuire a ridurre i costi consentendo di vincere le gare d’appalto e guadagnare maggiormente sui progetti NORMATIVA BIM

LINEE GUIDA

APPROCCIO Appaltatori come categoria primaria interessata al BIM

65

realizzati.

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

Hong Kong

7.188.000

Numero architetti

5.200

0,07 %

Dal 2006 la Hong Kong Housing Authority (HA) ha avviato lo sviluppo di progetti pilota BIM e nel 2014 l’utilizzo del BIM è richiesto per tutti i progetti presentati.

Durante lo sviluppo dello standard BIM non esistevano norme e linee guida a riguardo, ma unicamente degli CAD Standard.

0,7 architetti ogni 1000 abitanti

La Development and Construction Division (DCD) si è casata su questi standard CAD esistenti per promuovere il BIM. Nel 2014 L’Hong Kong Institute of Building Information Modeling ha emanato una bozza del Building Information Model – Project

NORMATIVA BIM

Execution Plan (BIM PEP) che diventeanno di fatto i primi Hong Kong BIM Standards.

Questi standard si basano su un set di quattro documenti:

LINEE GUIDA

•

Projecy Execution Plan.

•

Modeling Methodology.

•

Level of Details (Level of Development).

APPROCCIO

•

Component Presentation Style and Data

Progetti pilota, standard CAD come

Organization.

punto di partenza

66

DATI ANAGRAFICI

Numero abitanti

5.399.000

Numero architetti

2.717

0,05 %

Singapore

La Building and Construction Authority (BCA) è uno dei primi enti governativi a promuovere lo sviluppo della progettazione model-based.

Già negli anni Novanta nasce un progetto denominato CORE-

0,5 architetti ogni 1000 abitanti

NET (Construction ana Real Estate NETwork) completamente finanziato dal governo.

La BCA ha stilato una tabella di marcia che prevedeva l’ampio utilizzo del BIM entro il 2015 definendo come obiettivi:

NORMATIVA BIM •

Aiutare il settore delle costruzioni nella transizione dal CAD al BIM.

LINEE GUIDA

•

Incentivare l’uso del BIM per i nuovi utenti; la BCA ha istituito nel 2010 un fondo di 6 milioni di dollari per coprire i costi di formazione.

APPROCCIO

•

Promozione da parte delle istituzioni, creazione di un database accessibile, formazione e casi studio 67

Richiedere la presentazione elettronica dei progetti pubblici in formato BIM.

•

Promuovere la formazione per la creazione di figure professionali. Nel 2011 alcune

BUILDING AND CONSTRUCTION AUTHORITY

•

università hanno iniziato a insegnare il BIM

• CORENET (Construction ana

agli studenti, vi sono inoltre dei corsi di

Real Estate NETwork)

laurea specialistici.

• e-Catalogue

Pubblicare una raccolta dei successi ottenuti. Vi è un portale web che raccoglie i casi studio e le best practice.

CORENET ha promosso inoltre e-Catalogue, il quale mira ad fornire un semplice e unico accesso per raccogliere le informazioni sui prodotti e può essere usato in qualsiasi momento via web dagli sviluppatori, dai consulenti per le attività di progettazione che arricchiscono il database.

Vi sono ulteriormente delle BIM Guides: •

Singapore BIM Guides, specifica cosa deve essere prodotto dal rispettivo membro del progetto per soddisfare gli obiettivi BIM, come creare e condividere I modelli, chi sono le nuove figure professionali.

•

BIM Essential Guides, forniscono i riferi menti in materia di “best practice” in formato illustrato.

68

IL BIM IN ITALIA

69

Il BIM in Italia è attualmente poco usato, le aziende, società, imprese e professionisti che ne conoscono le potenzialità sono un numero piuttosto basso.

BuildingSMART Italia ha lo scopo di realizzare in Italia i classici obiettivi di BuildingSMART, ovvero: •

Sviluppare l’interoperabilità delle applicazioni informatiche.

•

Sviluppare e amministrare le procedure di certificazione internazionale.

•

Coordinare gli obiettivi con il quadro normativo italiano di standardizzazione in relazione agli standard internazionali IFC-IAI.

•

Garantire che lo sviluppo IFC consideri gli standard già esistenti.

BuildingSMART in Italia ha promosso alcune iniziative internazionali, come STAND INN, una ricerca che coinvolge le istituzioni e le associazioni costruttori riguardo lo scambio delle informazioni, attualmente frammentato, tra gli operatori del processo edilizio.

70

DATI ANAGRAFICI

60.782.688

Numero abitanti

153.000

Numero architetti

Un ulteriore balzo verso la tecnologia BIM è rappresentato dal progetto INNOvance, promosso dal Ministero dello sviluppo economico e dall’ANCE. Tra i partner vi sono i politecnici di Milano e Torino, l’Università

0,25%

Federico II di Napoli, l’ITC-CNR e alcune associazioni di produttori. INNOvance affronta i temi dell’efficienza energetica puntando all’ottimizzazione del processo produttivo all’origine.

Per gestire la complessità di dati e documenti INNOvance ha

2,5 architetti ogni 1000 abitanti

introdotto una scheda informativa digitale relazionale, quindi ogni informazione o documento è “rappresentato” da una raccolta strutturata di informazioni computazionali ad esso riferite, che permette di parametrizzare i dati nel modello

NORMATIVA BIM

grafico.

Come già citato, a livello europeo si è costituito un EU BIM Task Group con l’obiettivo di produrre delle linee guida conte-

LINEE GUIDA

nenti i principi generali destinati ai pubblici amministratori e ai legislatori, da prendere in considerazione per l’introduzione di un approccio digitale nei processi di realizzazione di lavori pubblici.

APPROCCIO

71

Progetto Innovance per la creazione di

BuildingSMART Italia, nel novembre 2015, ha avanzato la

una banca dati unitaria; Normativa in

proposta di una RoadMap per l’adozione del BIM in Italia

corso di approvazione.

basata sul modello di quanto fatto negli altri Paesi; una commissione operante con gruppi di lavoro su diversi temi che si

INTEROPERABILITÀ candida a partecipare attivamente nel coinvolgimento della filiera

Capacità degli strumenti BIM dei

e nel consolidamento dei rapporti internazionali. BuildingSMART

diversi produttori di scambiare i

Italia si propone quindi come interlocutore privilegiato per il Governo per l’adozione di politiche che favoriscono la diffusione del BIM in Italia.

Costituzione di una commissione BIM, regolata dal Governo.

•

sugli stessi.

L’interoperabilità è un requisito

I principali obiettivi che la RoadMap si pone sono: •

dati di un modello e di operare

essenziale per la collaborazione all’interno di un team e per lavorare i dati nelle piattaforme BIM.

Predisposizione di riferimenti necessari per ordinare, implementare e facilitare l’attività di formazione.

•

Costituzione di una norma che sia da riferimento per tutto il settore (UNI 11337:2017).

Secondo BuildingSMART Italia l’orizzonte temporale di riferimento per giungere all’obbligatorietà dell’utilizzo del BIM per gli appalti pubblici è fissato al 2020.

Un tempo adeguato a consentire agli attori della filiera delle costruzioni di acquisire competenze, strumenti e tecnologie per competere in mercati sempre più ampi, aprendo opportunità finora considerate irraggiungibili.

72

Normativa: il codice degli appalti

Per quanto riguarda la normativa italiana e l’introduzione della tecnologia BIM il discorso è tuttora sotto esame.

Nel Febbraio 2016 il Ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti afferma quanto sia necessaria l’importanza della centralità del progetto nei lavori pubblici, la necessità d’innovazione per garantire una spesa prevedibile e infine il bisogno di pianificare l’intero processo costruttivo.

Parallelamente alle parole del ministro veniva stilata la prima bozza del Nuovo Codice degli Appalti che, di fatto, avrebbe reso indispensabile il Building Information Modeling per le opere pubbliche.

Art. 23, comma 13: “Le stazioni appaltanti possono richiedere per le nuove opere nonché per interventi di recupero, riqualificazione o varianti, prioritariamente per i lavori complessi, l’uso dei metodi e strumenti elettronici specifici di cui al comma 1, lettera h). Tali strumenti utilizzano piattaforme interoperabili a mezzo di formati aperti non proprietari, al fine di non limitare la concorrenza tra i fornitori di tecnologie e di non limitare il coinvolgimento di 73

STAZIONE APPALTANTE specifiche progettualità tra i progettisti. L’uso dei metodi e

Secondo il codice dei contratti

strumenti elettronici può essere richiesto soltanto dalle stazioni

pubblici, il termine stazione

appaltanti dotate di personale adeguatamente formato e che

appaltante indica una pubblica

dispongono di idonei sistemi di monitoraggio. Con decreto del

amministrazione che affida appalti

Ministero delle infrastrutture e dei trasporti sono individuati i

pubblici di lavori, forniture o servizi.

tempi di progressiva introduzione dell’obbligatorietà del metodo, valutata in relazione alla tipologia delle opere da affidare e tenuto conto dei relativi importi, nonché adeguati sistemi di monitoraggio. L’utilizzo di tali metodologie costituisce parametro di valutazione dei requisiti premianti di cui all’articolo 38.”

Inizialmente il nuovo codice prevedeva l’obbligatorietà del BIM dopo sei mesi dall’entrata in vigore del Codice, in realtà questo termine è stato rinviato e ora, dopo l’approvazione definitiva del Nuovo codice, avvenuta il 19 aprile 2016, l’adozione del BIM diventerà obbligatoria dopo un periodo sperimentale di dodici o quattordici mesi.

Tuttavia il codice prevede che le stazioni appaltanti, sei mesi dopo l’entrata in vigore, possano riservarsi di richiedere l’uso del BIM per le nuove opere e i servizi di progettazione.

74

Trascorsi quattordici mesi la tecnologia BIM diventerà obbliga-

FEBBRAIO 2016

toria per gli appalti di importo superiore alla soglia comunitaria: •

5.225.000 € per i lavori.

•

135.000 € per i servizi e i concorsi di progettazione aggiudicati dalle amministrazioni

Necessità del BIM nei lavori pubblici.

governative.

•

209.000 € per i servizi e concordi di progettazione aggiudicati dalle altre amministrazioni.

19 APRILE 2016

Approvazione codice degli appalti.

2017

Fine periodo di transizione che renderà obbligatoria l’adozione del BIM.

75

UNI 11337

Dal punto di vista normativo l’UNI sta pubblicando la norma UNI 11337 “Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni”.

Le parti della norma sono le seguenti: •

Parte I: modelli, elaborati e oggetti informativi per prodotti, processi.

•

Parte II: criteri di denominazione e classificazione di modelli, prodotti, processi.

•

Parte III: schede informative digitali di prodotti e processi.

•

Parte IV: evoluzione e sviluppo informativo di modelli, elaborati e oggetti.

•

Parte V: flussi informativi nei processi digitalizzati.

La norma sarà completata interamente entro il 2017, ma già a gennaio saranno rese pubbliche alcune parti.

Di seguito si analizzano quali sono i principali contenuti di ciascuna parte della normativa stessa.

76

Parte I

Nella prima parte viene introdotta la problematica chiarendo il concetto di “dati informativi”, la loro strutturazione in informazioni e la traduzione di queste in contenuti informativi.

I contenuti informativi hanno un driver di rappresentazione, quale l’elaborato, il foglio word, le tavole .dwg e rappresentano ciò che attualmente avviene nella progettazione; contemporaneamente vi è un’evoluzione che porta verso la virtualizzazione, carattere fondamentale del BIM. La virtualizzazione e la rappresentazione avvengono in senso grafico -dal 2D al 3D- e in senso documentale -dai dati statici ai metadati rielaborabili virtualmente- .

L’obiettivo è dunque traferire i documenti digitali, come .pdf, word, che non sono relazionabili, in modelli ed oggetti digitali che costituiscono il passaggio alla nuova frontiera BIM.

77

MODELLO INFORMATIVO Il modello informativo è il cardine Dati

Digitale

Non digitale

della metodologia BIM. Esso rappresenta l’edificio o una sua parte includendo dati che genera-

Informazioni Elaborato Informativo Contenuto informativo

no informazioni rielaborabili, verificabili e monitorabili con strumenti BIM.

Modello Informativo

Digitale, relazionale, strutturato, rielaborabile

La norma inserisce inoltre un nuovo concetto di maturità digitale, intesa come differenti livelli che scandiscono la “digitalizzazione” del processo progettuale.

78

Livello 0: progetto non digitale

Progetto non digitale

79

Elaborato informativo non digitale grafico

Elaborato informativo non digitale documentale

Elaborato informativo non digitale multimediale

Elaborato informativo digitale grafico

Elaborato informativo digitale documentale

Elaborato informativo digitale multimediale

Livello 1: progetto digitale elementare

Progetto digitale elementare

Modello informativo grafico

Elaborato informativo non digitale grafico

Elaborato informativo non digitale documentale

Elaborato informativo non digitale multimediale

Elaborato informativo digitale grafico

Elaborato informativo digitale documentale

Elaborato informativo digitale multimediale

80

Livello 2: progetto digitale avanzato

Progetto digitale avanzato

81

Modello informativo grafico

Scheda informativa digitale

Elaborato informativo digitale grafico

Elaborato informativo digitale documentale

Elaborato informativo digitale multimediale

Elaborato informativo non digitale grafico

Elaborato informativo non digitale documentale

Elaborato informativo non digitale multimediale

Livello 3: modello informativo

Modello informativo

Virtualizzazione grafica

Virtualizzazione documentale

Virtualizzazione multimediale

Elaborato informativo digitale grafico

Elaborato informativo digitale documentale

Elaborato informativo digitale multimediale

Elaborato informativo non digitale grafico

Elaborato informativo non digitale documentale

Elaborato informativo non digitale multimediale

82

Questa parte della norma tratta inoltre la nozione di “Struttura informativa”, dove la parte digitale non riguarda solo il singolo oggetto architettonico, ma riguarda l’intera opera così come i singoli componenti: il mattone, che non ha una propria rappresentazione grafica, come può averla una finestra, ha una rappresentazione informativa alfanumerica altrettanto importante per il processo informativo.

Il nuovo processo informativo introdotto dalla norma lavora per stadi (di sviluppo, esercizio, programmazione) sostituendo i tradizionali livelli della progettazione con delle fasi strettamente legate agli obiettivi.

Il progetto definitivo si traduce in una fase autorizzativa, il cui obiettivo è ottenere i pareri dei soggetti terzi.

La prima parte dunque si pone il problema della gestione informativa del dato poiché il processo genera una molteplicità di informazioni e dati che devono essere gestite.

83

Parte II

UNICLASS Unified Classification For The Construction Indu-stry, esso propone un metodo di classificazione per il mondo delle costruzioni basato su 15

La norma in questa parte affronta questioni di denominazione e

tabelle; ogni tabella riguarda uno

classificazione nel settore delle costruzioni, in maniera da

specifico aspetto informativo e può

definire uno standard che valga per tutto il territorio e sia

essere usata singolarmente o abbina-

collegabile ed esportabile in un linguaggio internazionale.

ta ad altre tabelle per esprimere concetti complessi.

La classificazione avviene in maniera differente rispetto quanto stato fatto finora per gli oggetti, le opere, le attività e i soggetti che intervengono, ciò ha lo scopo di favorire la cooperazione con le “macchine”.

Il punto di partenza sono gli standard internazionali quali Omniclass, Uniclass, Uniformat.

L’obiettivo è quello di trovare delle classificazioni che permettano di utilizzare i dati secondo nuovi strumenti. Le denominazioni classiche di “computo metrico” o “capitolato” faranno spazio a terminologie che aiuteranno la virtualizzazione e l’ottimizzazione dell’uso delle informazioni.

OMNICLASS OmniClass è un sistema di classificazione adottato dall’industria delle costruzioni americana (2006); è uno standard aperto a tutti e liberamente utilizzabile, che si basa su sistemi già esistenti e ancora oggi utilizzati quali UniClass, Masterformat e Uniformat.

Alla base del sistema proposto da OmniClass sta la ricerca di un linguaggio comune da adottare per l’intero settore delle costruzioni.

84

SCHEDE INFORMATIVE

Parte III

Prodotti La terza parte riprende la norma del 2009 in riferimento ai prodotti da costruzione e alla loro scheda informativa, che servĂŹ alla digitalizzazione in database.

Le schede informative verranno ampliate e non tratteranno solamente dei prodotti da costruzione ma anche dei prodotti Mezzi impiegati

risultanti, quali i mezzi impiegati, le lavorazioni effettuate e gli operatori che interverranno in determinate lavorazioni.

Le schede informative riprendono il concetto di Level of Information UK e definiscono tutti gli attributi alfanumerici e

Lavorazioni

multimediali che aiuteranno l’operatore a comprendere gli attributi e le performance dei prodotti, opere, mezzi e tutto ciò che la filiera costruttiva contiene.

Operatori

85

Parte IV

In questa parte si introducono gli oggetti digitali e i Level of Development che nella norma italiana diventano i Livelli di definizione degli oggetti digitali.

In questo caso si parte dalle fasi, identificate nella prima parte della norma, per definire degli “obiettivi di fase” sulla cui base determinare “obiettivi ed usi del modello”.

La norma italiana è la prima ad introdurre il concetto di “obiettivo del modello”, che va definito dal committente, che a sua volta determina quali sono gli “usi del modello”.

I LOD risentono delle definizioni anglosassoni, ma cercano di integrare i modi di operare italiani; inoltre essi perdono la numerazione in centinaio e acquistano un ordine letterale dall’A al G. Il LOD massimo sarà quello as built, quindi il LOD F, ma viene introdotto anche un LOD sulla manutenzione, il LOD G. Quest’ultimo sarà continuamente aggiornato nel tempo con le manutenzioni avvenute durante il ciclo di vita dell’oggetto.

86

Fase

Modello

Oggetto

Obiettivo del modello LOD oggetto

Obiettivo della fase Uso del modello

La normativa inoltre introduce dei LOD specifici per le infrastrutture, con un legame BIM-GIS e dei LOD per i mezzi e le attrezzature. Inoltre come unica normativa al mondo sono definiti anche dei LOD per il restauro.

LOD A-E: per interventi di restauro i LOD da A ad E non sono significativi se non per alcune opportune semplificazioni del modello di natura specialistica.

LOD F: gli oggetti esprimono la virtualizzazione rilevata sul luogo dello specifico sistema esistente 87

(as-Build). Le caratteristiche quantitative e qualitative (dimensione, forma, ubicazione, orientamento, costo, etc..) sono quelle specifiche del singolo oggetto, identificando possibili astrazioni che consentano di raggruppare famiglie di oggetti simili o aggregazioni di oggetti coerenti.

Sono definiti per ogni singolo prodotto gli intervalli di gestione, manutenzione e/o riparazione da eseguirsi in un arco temporale di programmazione.

LOF G: gli oggetti esprimono la virtualizzazione aggiornata dello stato di fatto di un’entità in un tempo definito. Rappresentazione storicizzata dello scorrere della vita utile di uno specifico sistema aggiornato rispetto a quanto trattato o installato in un precedente intervento.

Le caratteristiche quantitative e qualitative sono aggiornate rispetto ad un precedente stato di fatto. Ăˆ annotato ogni singolo intervento di gestione, manutenzione e/o riparazione e sostituzione eseguito nel tempo, cosĂŹ come sono registrate le forme di degrado eventualmente in essere.

88

Infine vengono sistematizzati gli stati di lavorazione, se un

Funzionale Spaziale

Tecnologica

Collaudo e Consegna

di rilievo

89

Esercizio

Gestione Manutenzione

Produzione

Esecutiva

Modello informativo - di progetto

Sviluppo

Progettazione

Autorizzativa

oggetto è concluso, se può essere lavorato da altri oppure concluso ma non accessibile; lo stato di approvazione, se un oggetto è stato o meno approvato.

Anche i questo caso l’obiettivo è definire come sono dettagliati

PROCESSO INFORMATIVO DELLE COSTRUZIONI

Rilievo / Progetto

Fattibilità e sostenibilità

Programmazione

Esigenziale

gli oggetti ma soprattutto facilitare la loro lavorazione attraverso stati di lavorazione e stati di approvazione.

Parte V

CAPITOLATO INFORMATIVO Il Capitolato è un documento contrattuale che descrive cosa si attende il committente dall’appaltatore. Esso descrive nel modo più

La quinta parte della normativa introduce dei nuovi modelli contrattuali che avviano il nuovo approccio digitale.

Si inizia definendo il capitolato informativo, successivamente l’offerta per la gestione informativa e infine il piano per la gestione informativa.

Definiti questi tre “step” il focus si sposta sugli aspetti di utilizzo pratico della digitalizzazione, quindi dei livelli di coordinamento che sono differenziati in:

preciso possibile i bisogni che l’appaltatore deve soddisfare e deve contenere tutti gli elementi che permettono all’appaltatore di valutare dimensione e complessità del progetto per proporre l’offerta più adatta.

Livello di coordinamento interno Livello di coordinamento tra modelli Livello di coordinamento tra modelli ed elaborati (rel.

Tecnica, rel, geologica,..)

Successivamente si interviene sui livelli di verifica del modello: Livello 1 di verifica formale Livello 2 di verifica interna sostanziale Livello 3 di verifica esterna formale e sostanziale

90

PARTE VI-VII-VIII Queste parti sono ancora in lavora-

Infine si affronta la questione di gestione del dato all’interno

zione da un tavolo tecnico congiun-

dell’ambiente condiviso di dati, che deve sempre più tendere

to; una parte sarà dedicata ad

verso un luogo dove gestire, relazionare e collegare il dato in

esempio del capitolato informativo.

se e non il singolo file.

La parte 7 tratterà la qualificazione

In chiusura alla quinta parte si introducono le nuove figure del

delle figure che avranno bisogno di definire qual è il grado di competenza per potersi così introdurre nel mercato del lavoro.

processo costruttivo: •

Bim Manager, Gestore delle informazioni.

•

Bim Coordinator, Coordinatore delle informazioni.

La parte 8 infine definisce la qualificazione delle organizzazioni in senso informativo.

91

•

Bim Modeler, il Modellatore delle informazioni.

Il progetto INNOvance CODIFICA UNIVOCA, SEMANTICA CONDIVISA

Il progetto Innovance si propone di creare una banca nazionale

Committenza

interoperabile nel campo dell’edilizia, accessibile liberamente e contenente tutte le informazioni pertinenti alla filiera delle costruzioni. In sintesi il programma propone di creare il primo database nazionale dell’edilizia.

Progettisti

L’obiettivo è ottimizzare il processo produttivo del settore costruttivo italiano servendosi di codificazione e denominazione di tutte le procedure e i prodotti della filiera raggruppandole in un

Imprese di costruzioni

unico database disponibile a tutti gli operatori del settore.

Il sistema consente la messa in rete di tutti gli attori della filiera al fine di semplificare la circolazione del “know-how” tra i soggetti

Produttori componenti

coinvolti dalla progettazione alla produzione, dalla realizzazione in cantiere fino all’uso, gestione e manutenzione del manufatto.

Mediante la raccolta e l’organizzazione dei dati è possibile instaurare una forte integrazione tra i soggetti nelle diverse fasi, sfruttando l’interoperabilità tra i diversi software BIM, e contemporaneamente fornire un continuo aggiornamento delle

Banca dati delle costruzioni INTEROPERABILITÀ

informazioni a cui tali software attingono.

92

L’attuale sistema produttivo non riesce a rispondere alle attuali esigenze prestazionali imposte dalle normative comunitarie e nazionali, ad esempio per quanto riguarda il contenimento energetico o acustico.

Da un lato sono stati fatti passi avanti nel coinvolgimento dell’utenza, dei progettisti e dei produttori, mentre per le imprese spesso vi è ancora difficoltà ad interfacciarsi con la richiesta di un livello sempre più alto di progettazione e componenti sempre più complessi e innovativi.

Pertanto un membro della filiera può garantire la massima efficienza del suo prodotto, in termini progettuali e in termini produttivi, ma si rischia che questa efficienza venga meno in fase costruttiva ed il sistema edificio non risulta così com’è stato inizialmente ideato dal progettista; è dunque necessario fornire maggiori dati “know-how” all’impresa aumentando la qualità dell’informazione a cui essa può attingere.

Il livello di qualità e di efficienza del prodotto edilizio deriva dalla capacità di gestire l’informazione tra le diverse fasi senza che vi siano perdite e regolando le modalità di relazione tra le parti coinvolte le quali sono tenute a partecipare attivamente.

93

Al centro del progetto Innovance vi è l’opera edilizia, sotto la quale si articola una gerarchia che comprende ambiti funzionali, spazi, elementi in opera, risorse umane e attrezzature; tale gerarchia si traduce poi in delle schede tecniche funzionali dei prodotti, elementi in opera e sistemi assemblati.

La raccolta e la tabulazione di tali informazioni verrà normato dall’UNI11337:TS1 che stabilisce il metodo per codificare tutto ciò che appartiene al mondo delle costruzioni.

Risorse Umane

CARATTERISTICHE QUALI/QUANTITATIVE

Scheda Tecnica

Scheda Tecnica

Prodotti da costruzione Scheda Tecnica

Attività Scheda Tecnica

Attrezzature Scheda Tecnica

Opere

Ambiti funzionali Scheda Tecnica

Spazi Elementi in opera

Scheda Tecnica

Scheda Tecnica Sistemi assemblati CARATTERISTICHE QUALI/QUANTITATIVE

Scheda Tecnica

CARATTERISTICHE QUALI/QUANTITATIVE

94

Nello specifico stabilisce i criteri per la nominazione e identificazione di: Opere, intese come edifici o parti definite di edifici oppure risultanze di una o più attività.

Attività, intese come lavori, forniture, servizi, come aggregazione di risorse.

Risorse, intese come uomini, attrezzature e prodotti.

La normativa regola i principi attraverso i quali riconoscere in modo univoco qualsiasi oggetto, soggetto o azione presente all’interno della filiera produttiva, descrivendone le caratteristiche in maniera stabilita in modo da poter essere condivisa e compresa da tutti gli operatori.

Questo processo mira verso una standardizzazione che non può prescindere dalla definizione di un unico linguaggio, appartenente al mondo delle costruzioni, che miri a semplificare i processi costruttivi. È chiaro che attualmente il settore edilizio si compone di numerose sfumature di linguaggio relative ai diversi soggetti che 95

intervengono nelle diverse fasi; termini arcaici e dialettali

Progetto INNOvance convivono con termini scientifici e parole straniere aumentando

Criticità da risolvere

la possibilità di incomprensioni ed errori con il risultato che

• Frammentazione delle fasi produttive

penalizza il sistema.

• Pluralità di soggetti interessati dal

Il database è articolato in maniera da descrivere tutti gli oggetti e i processi che caratterizzano un’opera durante il suo intero ciclo

processo • Dimensioni delle imprese • Incertezza terminologica

avviando una classificazione che desse una denominazione

• Frammentazione informazioni

univoca e la standardizzazione delle informazioni attraverso

• Fruibilità informazioni

schede tecniche .

Obiettivi

Innovance ha definito per ciascun prodotto da costruzione un

• Organizzazione di sistema

nuovo sistema di denominazione costituito da sette caratteristi-

• Iterazione tra gli attori

che:

• Standardizzazione delle fasi produttive • Linguaggio comune • Categoria: per individuare famiglie di prodotti da

costruzione analoghe per funzione e prestazione; • Tipologia: per diversificare la classe di prodotto da

costruzione, assegnando indicazioni sulle caratteristi che;

• Raccolta delle informazioni • Ordinamento dei dati • Rapidità di accesso Soluzioni • Intervento di filiera standard qualitativo • Codifica univoca condivisa codice a barre

• Riferimento normativo.

• Banca dati di categoria database

• Caratteristiche prestazionali: per indicare la

prestazione principale del prodotto da costruzione;

• Interazione tra sistemi informatici interoperabilità

96

• Caratteristiche geometriche: per fornire informazioni

su forma, geometria, confezionamento, ecc.; • Caratteristiche dimensionali.

• Caratteristiche fisico-chimiche: per indicarne la

composizione materica.

97

ELEMENTO PER MURATURA

Tipologia

A foratura verticale

ESEMPIO SCHEDA ELEMENTO PER MURATURA

Riferimento normativo UNI EN 777-1

ConduttivitĂ termica [W/mK]

0,148

Geometria

Con zigrinature per intonaco

Dimensione

Materiale

Altezza [mm]

235

Foratura [%]

45

Lunghezza [mm]

250

Spessore [mm]

500

Laterizio alleggerito 98

INFORMAZIONI SUI PRODOTTI Oltre alla denominazione univoca del prodotto sono stati Scheda tecnica

previste ulteriori informazioni; ciò consente di poter sempre effettuare un rapido confronto tra i prodotti fabbricati da diverse aziende.

Descrizione completa dell’oggetto.

L’UNI ha promosso un tavolo tecnico con le associazioni dei fabbricanti di materiali per sviluppare un sistema di standardizzazione della raccolta di informazioni relative al ciclo di vista del prodotto, normato dalla UNI 11337.

Dossier

Le informazioni dei prodotti sono raccolte e articolate attraverso tre livelli: una scheda tecnica che descrive compiutamente

Informazioni relative alla posa, installazione manutenzione e dismissione.

l’oggetto, un dossier che riporta le informazioni relative alla posa, installazione, manutenzione e dismissione dell’oggetto ed infine ulteriori attributi utili a stime economiche o valutazioni di sicurezza e impatto ambientale.

La scheda tecnica si articola contenendo i seguenti gruppi di

Ulteriori informazioni

informazioni: • Informazioni identificative del fabbricante:

Informazioni per stime economiche, valutazioni sulla sicurezza e informazioni ambientali.

99

denomi nazione, ragione sociale, sito web, sede legale, stabilimento di produzione, contatto, certificazioni aziendali;

• Informazioni identificative del prodotto:

denominazione, codice identificativo, denominazione commerciale, impiego previsto, descrizione da capitolato, descrizione da elenco prezzi; • Informazioni tecniche: caratteristiche morfologico-

descrittive (geometria e forma, aspetto visivo e costruttivo, dimensioni, caratteristiche fisico-chimiche), caratteristiche prestazionali dichiarate (caratteristiche essenziali e volontarie), informazioni sulla sostenibilità, informazioni sulla sicurezza; • Informazioni su imballaggio, movimentazione,

immagazzinamento in stabilimento e trasporto.

• Documentazione complementare: rimando al

relativo dossier-guida e alle eventuali schede tecniche di ciascuna componente del prodotto stesso; • Allegati: dichiarazioni, certificazioni e autorizzazioni,

scheda di sicurezza, allegati grafici e multimediali;

100

ESEMPIO SCHEDA TECNICA Si riporta nella figura a lato la

Informazioni sull’affidabilità dei dati: data di realizzazione e di

scheda tecnica relativa ad un

revisione della scheda tecnica, identificativo del compilatore e

elemento di muratura prodotta dal

del revisore.

progetto INNOvance.

101

102

OGGETTO BIM Un oggetto BIM può essere imma-

Tali informazioni sui prodotti sono inserite in un database e fruibili

ginato come un documento che

in maniera accessibile da un portale web.

conserva tutte le informazioni,

I principali fruitori del portale sono:

caratteristiche e proprietà che caratterizzano l’oggetto stesso

Produttori: hanno interesse nel caricare i propri prodotti

durante tutto il suo ciclo di vita,

sul portale in modo da informatizzare il loro catalogo.

dalla sua posa alla sua manutenzione fino al suo smaltimento.

Al suo interno contiene informazioni dettagliate che definiscono il prodotto e la rappresentazione dell’oggetto ne determina la sua riconoscibilità.

Imprese: sono interessate ad un’accessibilità a tutti i prodotti utili nei cantieri, ma soprattutto caricare schede relative agli elementi in opera, ad opere nel loro complesso e alla gestione delle informazioni relative alle attività, ai mezzi e alle risorse umane impiegate.

Professionisti: hanno interesse a utilizzare i prodotti, soprattutto quelliBIM, per i loro progetti.

Committenti: possono ricavare informazioni sulle imprese e sui professionisti e affiancarli nello sviluppo del progetto.

Manutentori: possono servirsi delle informazioni relative all’as-build, in maniera da gestire facilmente la manutenzione.

103

Il portale presenta diversi livelli di accessibilità, dalla più pubblica alla più privata. Nelle parti private il produttore può visualizzare statistiche sui propri materiali e gestire meglio la sua visibilità.

All’interno del portale è possibile: • Creare oggetti: ciascun attore può creare oggetti

attraverso l’inserimento delle informazioni nelle schede e negli attributi aggiuntivi. Inoltre è possibile stampare le schede dei prodotti con un codice che permette di verificare in tempo reale le informazioni sull’uso del prodotto anche durante la fase di cantiere.

• Cercare oggetti: questa opzione è di particolare

interesse per i progettisti, che possono cercare i prodotti che meglio corrispondono alle loro esigenze, ma anche i committenti, che riescono facilmente a confrontare le diverse caratteristiche di prodotti similari.

• BIM Library: è possibile caricare e scaricare oggetti

BIM dal portale, i quali contengono tutte le informazioni riguardanti l’oggetto stesso.

104

PROBLEMATICHE DELL’ APPROCCIO TRADIZIONALE

105

Numerosi studi all’inizio del millennio hanno analizzato la produttività e qualità industriale evidenziando le inefficienze correlate alla tradizionale pratica di progettazione e costruzione; ne emerge un quadro preoccupante.

Nel 2004 Paul Teicholz ha promosso assieme al CIFE (Center for Integrated Facility Engineering), uno studio che esprime in un grafico la produttività del settore delle costruzioni, confrontato con il settore produttivo privato, (includendo anche lo stesso settore delle costruzioni) comprendendo un arco temporale di quarant’anni, dal 1964 al 2004.

Si è calcolato dividendo l’importo dei contratti per il dato uomo/ora per gli stessi contratti-tipo. Nell’arco di tempo considerato la produttività del settore privato è raddoppiata. Se consideriamo invece la sola industria delle costruzioni questa ha avuto un decremento del 10%.

Il dato non sembra però tanto se consideriamo che la manifattura produce oggi prodotti notevolmente più complessi rispetto al passato, a differenza che oggi questi possono essere realizzati a costi inferiori.

Generalmente il passaggio dal lavoro manuale all’automazione si traduce in un costo minore e in qualità maggiore, ciò non avviene nel settore delle costruzioni.

106

PRODUTTIVITÀ 250%

Imprenditori e imprese hanno fatto uso sempre maggiore negli ultimi anni di elementi prefabbricati e macchinari specializzati e si

200%

è visto un miglioramento della qualità e dei costi rispetto al sistema tradizionale, ciò nonostante le statistiche rimangono

150%

drammatiche facendo emergere problematiche di tipo metodologico e organizzativo all’interno del settore.

100%

Nel ambito delle costruzioni non troviamo il livello di efficienza e 50%

informazioni che invece è presente nella maggior parte dell’indu1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

0%

utilizzo di strumenti informatici per la gestione e lo scambio delle

settore delle costruzioni settore produttivo privato

stria manifatturiera.

I possibili motivi nei quali si possono ricercare le cause di un mancato avanzamento tecnologico sono: •

oltre il 50% delle imprese di costruzione è composta da 5-6 individui, ciò limita le possibilità di investimento nelle nuove

Il grafico è stato sviluppato dallo

tecnologie; l’investimento in termini di tempo

studio di Paul Teicholz nel 2004 ed

e denaro non è ritenuto sufficientemente

evidenzia l’andamento della

ricompensante in breve tempo.

produttività nel settore delle costruzioni confrontato con il settore produttivo privato.

•

Le retribuzioni dei lavoratori edili non sono incrementate e inoltre vi è stata un notevole ricorso a lavoratori immigrati per abbassare

107

il costo della manodopera; di fatto il

CAUSE DEL MANCATO AVANZAMENTO risparmio non viene cercato nelle innovazioni

• Imprese troppo piccole.

tecnologiche ma nella manodopera a basso costo.

• Ricerca del risparmio in settori che non includono le nuove

•

La tipologia di interventi edilizi riguarda

tecnologie.

prevalentemente lavori di manutenzione, variazione o ricostruzione, attività che necessitano di consistente manodopera.

•

L’adozione di procedure più efficienti nelle diverse fasi progettuali è molto lenta e spesso limitata alle imprese con capacità di capitale. Nella maggioranza delle realtà il

• Interventi consistenti che richiedono manodopera.

• Adozione lenta delle nuove tecnologie e necessità di affiancamento con elaborati cartacei 2D.

ricorso a documenti cartacei o elaborati 2D è necessario per mantenere ampia l’offerta ad eventuali appaltatori. Inoltre le amministrazioni ancora richiedono la presentazione di documenti cartacei per lo sviluppo dell’iter autorizzativo.

108

Sulla base di queste inefficienze sono stati affrontati diversi studi per stimare i costi dell’in-produttività, il NITS (National Institute of Standards and Technology), per esempio ha promosso uno studio sui costi aggiuntivi sostenuti dagli imprenditori del settore delle costruzioni, dovuti appunto ai metodi inadeguati di scambio e uso delle informazioni.

Lo studio del NITS ha considerato sia lo scambio che la gestione dei dati; nelle costruzioni, infatti, l’incompatibilità tra i sistemi utilizzati dai diversi operatori del settore spesso impedisce ai membri del team uno scambio di informazioni concernenti il progetto.

I costi della mancata interoperabilità sono stati calcolati dal NITS confrontando gli attuali affari e costi con scenari ipotetici in cui il flusso di dati è scorrevole e non ridondante, si evidenzia una maggiorazione di costo di 71,57€ al mq per le nuove costruzioni e di 2,69€ mq per la gestione e manutenzione.

Il totale del costo stimato è di 17,18 miliardi di euro, attualizzati al 2015.

L’interoperabilità inefficiente è comunemente determinata da: • Sovrastruttura del sistema, ridondanza dei sistemi 109

informatici e gestione inefficiente.

• Ridondanza del sistema, reinserimento manuale

dati. • Inefficienza sistema, costi per dipendenti inattivi e

altri costi.

I due studi citati si basano su modelli teorici e fati non sempre accurati, nonostante ciò evidenziano problematiche riconosciute nel settore delle costruzioni e punti deboli che bisognerebbe cercare di risolvere.

110

La situazione italiana

Il sistema delle costruzioni in Italia sta cercando, con notevoli difficoltà di risollevarsi da una crisi del settore che perdura da dieci anni.

I dati dell’osservatorio congiunturale Ance del primo semestre 2016 confermano le attese di fine 2015, negativi ancora sia i risultati che le previsioni. L’indice di produzione nei primo quadrimestre 2016 ha avuto un andamento altalenante.

L’occupazione del settore fa verificare un -3,5% rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente; dall’inizio della crisi si sono persi 800.000 posti di lavoro considerando anche i settori strettamente collegati con chiuso l’attività il 26,9% delle imprese con 2-9 addetti, il 40% di quelle tra 9 e 49 addetti e il 31% di quelle con più di 50 addetti.

Nel 2014, secondo i dati Istat, il sistema industriale e dei servizi italiano è composto da circa 4,4 milioni di imprese per 16,2 milioni di addetti. Il settore delle costruzioni, in particolare, incide, con 529.103 imprese, per il 12,1% sul totale (per circa 1,4 milioni di addetti), l’industria in senso stretto rappresenta il 9,6%, mentre 111

Imprese e addetti per settore di attività economica 2014

Settore

il settore del commercio, traspor ti e alberghi e altri servizi hanno quote rispettivamente pari al 35,8% e al 42,5%.

Il sistema produttivo italiano è caratterizzato da un’ elevata frammentazione con un numero medio di 3,7 addetti per impresa. Per le costruzioni la dimensione media è di 2,6 addetti per impresa e il 96,3% delle imprese ha meno di 10 addetti.

Nelle costruzioni, il 61,2% delle imprese, pari a circa 324mila, ha un solo addetto, mentre nella fascia 2-9 addetti si concentra

Imprese

Industria in senso stretto

418.284

Costruzioni

529.103

Commercio, trasporti, alberghi

1.560.835

Altri servizi

1.850.865 4.359.087

Totale Settore

Addetti

un’ulteriore quota rilevante del tessuto produttivo settoriale, il

Industria in senso stretto

3.956.330

35,1%.

Costruzioni

1.357.759

Commercio, trasporti, alberghi

5.670.656

Altri servizi

5.204.655 16.189.310

Totale Settore

n. medio addetti

Industria in senso stretto

9,5

Costruzioni

2,6

Commercio, trasporti, alberghi

3,6

Altri servizi

2,8

Totale

3,7

Elaborazione Ance su dati Istat 2014

112

Imprese di costruzioni in Italia Composizione % 2008

da 2 a 9 addetti 40,4 %

da 10 a 49 addetti 4,9 %

Si tratta, inoltre, di imprese sempre più piccole: nel 2014 la dimensione media nelle costruzioni è in progressiva diminuzione dal 2008, anno nel quale il valore era di 3 addetti per

Fino a 9 addetti 94,9%

impresa.

Considerati i dati Istat e rapportati alle possibili cause del

1 addetto 54,5%

oltre 50 addetti 0,3 %

mancato innovamento tecnologico risulta plausibile che in Italia vi sia una maggiore difficoltà diffusa ad acquisire nuove tecnologie, in aggiunta al malfunzionamento del sistema.

Tutte le fasi del processo sono caratterizzare da ritardi e

Imprese di costruzioni in Italia Composizione % 2014

inefficienze; la progettazione e l’iter autorizzativo hanno durata doppia rispetto alla realizzazione stessa dell’opera, causando un ritardo medio del 46% e un conseguente aumento dei costi.

Ritardi e inefficienze sono certamente determinati dal sistema

da 2 a 9 addetti 35,1 %

da 10 a 49 addetti 3,5 %

italiano, dalla burocrazia e dagli ostacoli istituzionali, ma la maggior parte delle cause sono da ricercarsi nei rapporti tra i diversi attori coinvolti nei ciclo produttivo del prodotto edilizio.

Fino a 9 addetti 96,3%

Il processo produttivo delle costruzioni è certamente un processo complesso e frammentato, sia nelle conoscenze che

1 addetto 61,2%

113

nella logistica, dove i soggetti in campo sono scoordinati tra oltre 50 addetti 0,2%

Elaborazione Ance su dati Istat 2014

loro e alla ricerca di una massimizzazione del profitto personale piuttosto che una soluzione congiunta finalizzata al successo e alla soddisfazione del committente.

In che maniera il Building Information Modeling può essere una soluzione?

I dati enunciati mettono in evidenzia procedure operative e relative criticità; risultano necessarie pertanto nuove tecnologie in grado di migliorare i flussi di lavoro e di tenere uniti quei settori del mondo delle costruzioni che operano per “compartimenti stagni”.

Vi è la necessità di procedure e strumenti che si inseriscano negli spazi non regolamentati dei rapporti professionali che spesso determinano errori e incongruenze per ciascun attore di processo della filiera.

Contemporaneamente allo sviluppo tecnologico nasce anche il bisogno di procedure strettamente legate allo strumento tecnologico stesso; l’automatizzazione del lavoro del singolo può portare a maggiori difficoltà di coordinamento se i dati elaborati non sono comprensibili e non sono trasferiti nella maniera corretta anche agli altri partecipanti al processo edilizio.

114

VANTAGGI BIM • Anticipazione dei problemi nelle

Il Building Information Modeling, se adottato in maniera oppor-

prime fasi.

tuna e condiviso può essere la risposta alle problematiche espresse. Tra i vantaggi vi è soprattutto la possibilità di antici-

• Valutanzione preventiva di più

pare in studio molti dei problemi che generalmente sorgono

alternative.

nella fase di cantiere, limitando gli errori e riducendo i costi precedentemente stimati. La metodologia BIM e i processi

• Si evitano rallentamenti dovuti al cartaceo.

• Riduzione degli errori di geometria grazie all’utilizzo di un modello unico 3D.

associati possono contribuire alla risoluzione delle problematiche crescenti che interessano l’edificio durante il suo ciclo di vita.

Prima di definire dettagliatamente un modello è possibile generare uno schema progettuale e verificare se l’edificio risponde ai requisiti richiesti, inoltre si può eseguire una valutazione preventiva di più alternative in maniera estrema-

• Coopertazione simultanea degli

mente più rapida rispetto al metodo tradizionale.

attori della filiera.

La condivisione del modello informativo può avvenire fin dalle prime fasi della progettazione, in tal modo ciascun soggetto

• Possibilità di realizzare “reports”

migliora la conoscenza del progetto e evita rallentamenti dovuti

delle diverse quantità presenti nel

allo scambio cartaceo.

progetto.

Il modello 3D generato non è costituito da un insieme di viste 2D, ma è un modello unitario completamente coerente dal punto di vista dimensionale e geometrico; ciò è possibile dal coordinamento parametrico che riduce a zero gli errori di geometria e rende più agevole gestire le modifiche del proget-

115

to.

DIMENSIONE 4D In qualsiasi fase del processo è possibile ricavare elaborati 2D

L’uso del termine 4D vuole definire

coerenti per ciascuna vista e scala richiesta, riducendo ancora

un’ ulteriore dimensione, quella del

gli errori in cui si può incombere nel generare disegni costruttivi.

tempo.

La costruzione di modelli che

Il procedimento BIM permette la cooperazione simultanea delle

includono anche la quarta dimen-

discipline della filiera, approccio che risulta conveniente rispetto

sione permette ai partecipanti al

a quello tradizionale che vede gli attori di ciascun specifico settore avvicendarsi nelle modifiche del progetto.

Grazie al modello BIM si possono compiere calcoli dettagliati di quantità e spazi presenti e via via che il progetto avanza questi diventano disponibili in quantità sempre più dettagliate e possono essere utilizzati per elaborare stime sempre più precise sui

progetto di visualizzare l’intera durata di una serie di eventi e di visualizzare lo stato di avanzamento delle attività di costruzione o durante il ciclio di vita dell’oggetto edilizio.

costi.

Infine per quanto riguarda la fase progettuale, se il software associato al processo BIM è collegato a strumenti di valutazione energetica si possono ricavare proiezioni del consumo energetico già nelle prime fasi.

Il modello realizzato durante la fase progettuale contiene una rappresentazione delle componenti edilizie da realizzare; queste, già definite in 3D sono più facilmente realizzabili in modo automatico grazie a macchinari a controllo numerico.

I fornitori possono elaborare gli elementi basandosi sul modello e di conseguenza la fabbricazione nello stabilimento si semplifica

116

DIMENSIONE 5D La dimensione 5D introduce la

riducendo tempi e costi di costruzione.

questione economica del progetto.

In caso di necessità di una variante questa può immediata-

La creazione di modelli 5D permet-

mente inserirsi nel modello dell’edificio, le modifiche possono

te di visualizzare lo stato di avan-

essere condivise, visualizzate, stimate e risolte senza neces-

zamento della costruzione e i suoi

sariamente ricorrere a documenti cartacei e tutte le problemati-

relativi costi nel tempo.

che che da questi derivano.

Grazie all’unitarietà del modello e alla sua coerenza geometrico-dimensionale si eliminano tutti gli errori di progettazione causati da disegni 2D incoerenti, in questa maniera è possibile migliorare il coordinamento tra progettisti e imprese e ridurre le inesattezze dovute a dimenticanze o disattenzioni.

Il processo BIM consente di introdurre una dimensione 4D e collegare il modello ad un cronoprogramma simulando il processo di costruzione e visualizzando il cantiere in ogni fase temporale; tale possibilità risulta estremamente vantaggiosa con la presenza di sistemi a casseri, ponteggi, gru e attrezzature temporanee, collegabili ad attività programmate in modo che si riflettano nel piano di costruzione desiderato.

Una svolta in tal senso consente di ridurre considerevolmente lo stoccaggio di materiali e manodopera in cantiere ed è possibile pianificare accuratamente le risorse necessarie per

117

ciascuna delle fasi di lavorazione. Una programmazione più

DIMENSIONE 6D efficiente contribuisce all’arrivo just-in-time delle persone,

La sesta dimensione all’interno di

attrezzature e materiali, incidendo ancora una volta su tempi e

un progetto BIM consente di

costi.

gestire tutte quelle informazioni che interessano la manutenzione e

Il modello BIM diviene uno strumento fondamentale soprattutto in

il ciclo di vita dell’oggetto edilizio.

seguito alla fase di costruzione, quando subentra la gestione del

Il modello contenente dati 6D è

ciclo di vita del complesso edilizio. È possibile accedere a informazioni sui materiali installati e sulle attività di manutenzione necessarie; inoltre si possono visualizzare le analisi pregresse in maniera da controllare che tutti i sistemi funzionino correttamente durante l’uso dell’edificio.

solitamente consegnato al committente, o al gestore, e contiene tutte le informazione riguardanti prodotti, manuali di manutenzione, foto, garanzie, informazioni dei produttori, etc. Ciò ha lo scopo di aiutare i gestori alla manutenzione della struttura e dei suoi impianti.

118

IL BUILDING INFORMATION MODELING

119

In generale, il BIM è una “rappresentazione digitale del processo costruttivo che facilita lo scambio e l’interoperabilità delle informazioni in formato digitale”; generare un modello in chiave BIM equivale a costruire virtualmente un edificio che contiene oggetti intelligenti in un unico file sorgente, che può essere scambiato tra i diversi partecipanti al processo e permette di aumentare e facilitare il livello di scambio delle informazioni relative al progetto.

Gli elementi base di cui il BIM si compone sono: •

Processi: definizione dei processi per un progetto di costruzione BIM

•

Linee guida: norme chiaramente definite e specifiche tecniche

•

Tecnologie: hardware, software per gestire i processi, scambio e archiviazione delle informazioni.

•

Persone: sono la chiave per un successo a lungo termine del programma di attuazione BIM.

120

ELEMENTI CHE COMPONGONO IL BIM Rispetto al CAD 2D, come anticipato, l’attenzione si è spostata Processi

dalle immagini generate dal modello 3D ai dati che il modello è in grado di contenere e trasmettere.

I modelli diventano vere e proprie simulazioni, e sono caratterizzati da degli aspetti fondamentali: •

tutte le componenti dell’edificio sono rappresentazioni digitali intelligenti, che sanno

Linee guida

cosa sono, e possono essere associati con attributi di dati e regole parametriche; •

tutte le componenti includono dati che descrivono il comportamento della

Tecnologie

componente stessa, come specifiche tecniche e analisi termiche.

•

I dati sono coerenti e non-ridondanti e i cambiamenti effettuati vengono riprodotti istantaneamente in tutte le viste possibili

Persone •

I dati sono coordinati tra di loro e permettono una rappresentazione coordinata del modello in tutte le viste richieste.

121

LIVELLO 0 Il modello BIM si articola secondo quattro livelli di maturità: •

Cartaceo e/o CAD 2D

Livello 0: fase che non prevede nessun modello

BIM, è la forma più arretrata di modello e prevede l’utilizzo di strumenti cartacei o CAD bidimensionali.

LIVELLO 1 2D e 3D finalizzati alla

•

Livello 1: in questo livello il principale strumento

visualizzazione

è ancora CAD, si sviluppano elaborati 2D e 3D finalizzati alla visualizzazione. È presente un approccio standardizzato in termini di struttura del file e formato.

Manca la condivisione delle informazioni e l’integrazione di queste con gli strumenti di progettazione.

•

Livello 2: a questo livello corrisponde l’utilizzo di

strumenti BIM che contengono le informazioni utili al

LIVELLO 2 3D, 4D e 5D utilizzati in maniera coordinata al modello LIVELLO 3 6D

progetto, dati economici e dati temporali. Questo livello permette quindi di integrare 4D e 5D in maniera coordinata al modello. La collaborazione avviene con lo scambio di file e la presenza di un database comune.

Attualmente il livello 2 è quello richiesto in Europa.

•

Livello 3: in questa fase il processo è completa

mente integrato e basato piena collaborazione. È il livello più complesso, vengono utilizzati servizi di condivisione e memorizzazione e scambio attraverso il formato IFC. 122

Si introduce il 6D, ovvero la gestione del ciclo di vita dell’edificio. Il modello informativo è unico e condiviso, accessibile e modificabile da tutto il team.

Livello 0

Livello 1

Livello 2

Livello 3

iBIM BIM integrato MaturitĂ

CAD

Disegni cartacei

123

2D 3D

BIM

Modello 3D, collaborazione, inizio di database comune

Gestione del ciclo di vita

Modello unico, integrazione, dati interoperabili

Dati

AMERICAN INSTITUTE OF ARCHITECTS SUL BIM Il concetto di oggetto parametrico è centrale per comprendere il

Il Building Information Modeling è

processo BIM e la differenza con oggetti 2D o 3D esclusivamen-

una “tecnologia di modellizzazione

te finalizzati alla visualizzazione. Gli oggetti parametrici nel

collegata ad un database di infor-

modello BIM corrispondono agli elementi fondamentali di un

mazioni di progetto”.

edificio, muri, porte, finestre, solai, etc.., e sono caratterizzati da regole che li organizzano e modificano automaticamente le geometrie associate.

Gli oggetti parametrici sono contenuti in database in continua implementazione. L’AIA (American Institute of Architects) definisce il BIM come una “tecnologia di modellizzazione collegata ad un database di informazioni di progetto”; ciò evidenzia la profonda relazione tra il modello e il database di elementi, dati, con il quale esso è generato.

Le caratteristiche del modello BIM sono identificabili in: •

Digitale: con il BiM non si ha puramente una rappresentazione grafica ma una simulazione del progetto.

•

Spaziale: la simulazione di condizioni e dei processi può avvenire in tre o più dimensioni.

•

Misurabile: tutte le grandezze sono quantificabili, richiamate in ogni momento e modificabili.

124

•

Integrato: consente di simulare tutti gli aspetti prestazionali dell’edificio, degli impianti e consente una simulazione degli spazi e un controllo in tempo reale dei costi.

•

Accessibile: il modello è una piattaforma per tutti gli attori dell’industria AEC e rende più chiara la comunicazione interdisciplinare nel progetto.

•

Durevole: il BIM può essere utilizzato in tutti gli aspetti progettuali, anche dopo la fase di costruzione.

Il potenziale legato alla tecnologia BIM è che con un singolo modello si possano soddisfare gran parte dei bisogni e delle richieste che il processo progettuale richiede: geometria, relazioni spaziali, proprietà dei materiali, controllo dei conflitti spaziali, sequenza di costruzione, etc..,.

La possibilità di scambiare il modello permette un arricchimento da parte di tutti gli attori coinvolti nel progetto.

125

Attraverso l’ottimizzazione della forma, dei costi, dei materiali, etc.., si può attuare una scelta su delle alternative virtuali. I n questo modo il processo progettuale si sposta verso verifiche preliminari nella fase iniziale al fine di prefigurare diversi aspetti prestazionali e ridurre errori e indeterminatezza.

L’uso di modelli BIM permette anche una maggior trasparenza sia nel processo progettuale che nel coordinamento tra i diversi specialisti coinvolti. La rappresentazione virtuale è completamente definita in un gran numero di parametri e il passaggio alla fase costruttiva diventa la traduzione di quelle informazioni in materiali, spazi e quantità.

126

Software BIM AMBIENTE BIM

I software che applicano la metodologia BIM non sono degli

PIATTAFORMA BIM

strumenti finalizzati unicamente alla progettazione. In molti casi vi sono interfacce con ulteriori applicazioni che permettono analisi energetiche, stime dei costi e funzionalità che consentono una coordinazione tra più utenti. Il BIM nella gran parte dei casi richiede il coinvolgimento di più applicazioni diverse.

STRUMENTO BIM

Per poter valutare le applicazioni BIM va descritta la gerarchia entro la quale queste si inseriscono: •

Strumento BIM: si intende un’applicazione con

un compito specifico che produce un risultato specifico. Sono strumenti BIM quelle applicazioni che si usano per generare il modello, produrre disegni, stimare costi, creare rendering, e così vià.

•

Piattaforma BIM: è un’applicazione destinata

alla progettazione che genera dati per usi molteplici e supporta importazione ed esportazione dei dati del modello BIM. È in grado di interfacciarsi con altri strumenti con diversi gradi di integrazione.

127

•

Ambiente BIM: si tratta di un sistema di

gestione dei dati, spesso non è sistematizzato e si sviluppa in base alle esigenze dell’azienda. Negli ambienti BIM si possono trasportare molte più informazioni rispetto ad un modello dati; un ambiente BIM può contenere video, immagini, email, registrazioni audio e altre informazioni necessarie al progetto.

Si elencano di seguito le funzionalità dei principali strumenti di progettazione BIM, considerando le facilità di utilizzo per quanto riguarda l’interfaccia utente, la possibilità di personalizzare oggetti parametrici e realizzare superfici complesse.

•

Interfaccia Utente: data la complessità degli

strumenti BIM rispetto ai CAD è da considerare la facilità di utilizzo dell’interfaccia che possibilmente deve mantenere una coerenza dei menù tra le varie funzionalità dei sistemi che si rifanno a convenzioni standard. Un’interfaccia utente semplice inoltre può accorciare i tempi di apprendimento dello strumento.

•

Generazione dei disegni: al fine di una

valutazione sugli strumenti è da porre attenzione sugli effetti dei cambiamenti del modello sul disegno, in che

128

SCALABILITÀ Una delle caratteristiche che il modello BIM deve possedere è la scalabilità; essa è intesa come la capacità di un sistema di reagire nel momento in cui i dati che utilizza aumentano di dimensioni. Alcune applicazioni funzionano bene solo con un set ridotto di dati. I sistemi basati su file solitamente presentano limitazioni nella dimensione dei file, al contrario i sistemi che utilizzano un database sono meno dipendenti dalle dimensioni dei file.

modo le modifiche apportate al modello si registrano nei disegni.

•

Personalizzare oggetti parametrici: all’interno

di uno strumento con tecnologia BIM va valutata l’esistenza e facilità d’uso di una funzione di modella zione di massima per la creazione di oggetti parametri ci definibili con regole e vincoli che includano distanza, ortogonalità e condizioni quali “se modifico succede..”.

Va considerata la possibilità di interfacciare un nuovo oggetto parametrico in una classe parametrica esistente in maniera da acquisire determinati vincoli.

•

Modellazione di superfici curve complesse:

tale possibilità in uno strumento BIM è fondamentale e non può essere aggiunta in un secondo momento.

La funzionalità di base della progettazione BIM ha esordito come uno strumento ed ha cominciato ad essere concepita come piattaforma una volta apprese le potenzialità della tecnologia.

La maggior parte delle piattaforme opera su sistema Windows e sono poche quelle che supportano i sistemi Apple Macintosh.

Per una piattaforma BIM sono di rilevante importanza alcune 129

INTEROPERABILITÀ funzionalità: •

Capacità delle applicazioni BIM di Scalabilità: intesa come possibilità di gestire un

scambiare i dati di un modello e

progetto dalla larga scala fino ad un livello di dettaglio

operare sugli stessi. L’interoperabilità

elevato. Il sistema deve rimanere ben reattivo indipen

è un requisito essenziale per la

dentemente dalla quantità di parametri presenti nel

collaborazione all’interno del team e

progetto.

per il trasferimento dei dati tra le piattaforme BIM.

•

Interfaccia dello strumento: un’applicazione BIM

deve reazionarsi fornendo facilmente informazioni ad un’altra applicazione BIM; si intendono analisi strutturali, proprietà e relazioni tra elementi.

•

Librerie BIM: ciascuna piattaforma possiede

diverse librerie predefinite che possono essere importate quando necessarie.

•

Interoperabilità: è indispensabile valutare in che

misura la piattaforma BIM fornisce interfacce con altri prodotti e come supporta l’importazione ed esportazione degli standard.

•

Multi-utenza: alcuni sistemi supportano la

collaborazione in uno stesso progetto, in questa maniera porzioni dello stesso progetto possono essere modificate simultaneamente dai diversi utenti.

130

FORMATI FILE SUPPORTATI

Revit

DWG, DXF, DGN, SAT, DWF/DWFs, ADSK, htlm (per i report), gbXML, IFC, ODBC (Open DataBase Connectivity).

Revit è leader del mercato, seppur di proprietà della Autodesk, da cui è stato acquistato nel 2002, è una piattaforma completamente diversa da AutoCad.

VANTAGGI

Revit include nella sua famiglia di prodotti:

• molto intuitivo

- Revit Architecture

• interfaccia user-friendly

- Revit Structure

• grande libreria oggetti

- Revit MEP

• piattaforma più diffusa per le interfacce di collegamento con strumenti BIM

Revit ha un’interfaccia semplice con possibilità di modifica

• supporto bi-direzionale

bi-direzionali e supporta lo sviluppo di oggetti parametrici personalizzati nonchè la personalizzazione di oggetti già definiti.

SVANTAGGI • alcune limitazioni parametriche • supporto limitato per curve complesse • manca il supporto necessario per la gesione completa dell’oggetto BIM.

131

Il programma comprende una vasta libreria di prodotti, grazie anche alla sua vastissima diffusione.

Bentley Systems

FORMATI FILE SUPPORTATI DWG, DXF, PDF, U3D, 3DS, 3DM Rhino, IGES, Parasolid, CGM, STL, OBJ, SketchUp, IFC.

Bentley Systems ha una vasta gamma di prodotti per l’architettura, lo strumento BIM è Bentley Architecture.

Come strumento di modellazione possiede un set di oggetti parametrici standard che non possono realzionarsi con oggetti

VANTAGGI

generati da set di strumenti differenti.

• ampia scelta di strumenti di modella-

Come piattaforma Bentley presenta alcuni sistemi aggiuntivi che

zione dell’edificio

presentano però qualche difficoltà di compatibilità e richiedono

• modellazione di superfici curve

una conversione di formato per potervi lavorare.

complesse • definizione di oggetti parametrici complessi • scalabilità per progetti con molti oggetti

SVANTAGGI • difficoltà nell’apprendimento, vista la grande offerta di prodotti • carenza nelle integrazioni delle varie applicazioni

132

VANTAGGI

ArchiCAD

• interfaccia semplice • grande libreria oggetti • possibilità di utilizzo in tutte le fasi di progettazione • server che facilita la collaborazione di

ArchiCAD è la più antica applicazione BIM; commercializzata

progetto

da Graphisoft poi acquistata da Nemetschek.

L’interfaccia utente è ben realizzata con suggerimenti ben gestiti, inoltre le modifiche sul modello vengono aggiornate automaticamente nei documenti.

A livello parametrico ArchiCAD ha un’ampia gamma di oggetti parametrici predefiniti e supporta la creazione di oggetti

SVANTAGGI

personalizzati. Può rappresentare superfici curve complesse

• limitazioni nella funzionalità

ma queste non possono essere localmente editate.

parametrica

ArchiCAD si collega con più strumenti in diversi domini:

• non supporta la progettazione di

- Tekla

dettagli per la costruzione

- Revit Structure

• problemi di scalabilità con progetti di

- SAP

grandi dimensioni

- Revti MEP - Cinema 4D - Graphisoft Eco Designer

133

BIMCloud in Archicad

Graphisoft ha lanciato inoltre BIMCloud, un cloud appunto che consente un flusso di lavoro BIM in qualsiasi configurazione di rete, hardware o software, che collega team e progetti di qualsiasi dimensione o configurazione.

Attualmente, solo prodotti Graphisoft quale ARCHICAD, possono essere collegati direttamente al BIMcloud, tuttavia altri progetti BIM completi possono essere coordinati in BIMcloud usando la connessione file IFC.

BIMcloud di Graphisoft è composto da una centrale BIMcloud Manager, da un numero qualsiasi di BIMcloud server e da un numero illimitato di client BIMcloud (Archicad, BIMx ecc) collegati tramite il Gestore BIMcloud.

Il BIMcloud manager è il componente centrale del BIMcloud che si preoccupa di collegare tutti gli altri componenti indipendentemente dalla loro ubicazione: attraverso l'ufficio, in città o in tutto il mondo. BIMcloud manager è privo di dati BIM, contiene solo un elenco integrato di tutti i server BIMcloud, progetti BIMcloud e 134

utenti BIMcloud con i loro ruoli e le autorizzazioni definite.

Il BIMCloud manager ha un browser per la gestione dell’interfaccia interfaccia “sviluppo zero" e controlla ogni aspetto del BIMcloud.

L'interfaccia di gestione del progetto del BIMcloud Manager consente agli utenti di organizzare i propri server e progetti in una struttura di cartelle similare. Le credenziali di accesso al BIMcloud vengono sincronizzate automaticamente con le credenziali aziendali di login per l'accesso ad e-mail o rete di dominio.

Il ruolo del BIMcloud manager permette il rilascio di autorizzazioni a ciascun utente per tutte le risorse sul BIMcloud, ad esempio i server, i progetti, le biblioteche, funzionalità ecc.

Per esempio, se ai subappaltatori è consentito lavorare sul BIMcloud, il loro accesso può essere limitato ad un particolare progetto o parte di un progetto con le funzionalità necessarie per completare il compito assegnato.

I Clienti BIMcloud possono accedere e modificare i dati del progetto BIM dai server BIMcloud attraverso l'interfaccia del BIMcloud Manager. I clienti inoltre possono collegarsi al cloud dal computer in ufficio, con computer portatili o dispositivi mobili (tablet o smartphone, etc.) in qualsiasi posizione essi si trovino.

135

Allplan

VANTAGGI • unico ambiente di lavoro 2D e 3D • gestione grafica avanzata • computo metrico analitico • rendering fotorealistici

Allplan permette di affrontare tutti gli aspetti della progettazione nello stesso ambiente lavorativo, con un unico modello 3D BIM. Il programma offre comandi intelligenti per le parti costruttive dell’edificio e anche la possibilità di controllo delle interferenze.

SVANTAGGI

Il software presenta una parte dedicata al computo metrico e

• scarsa libreria

numerose possibilità di report di computo che analizzano qualsiasi parte del modello.

A livello di piattaforma, permette di renderizzare introducendo il motore di calcolo di Cinema 4D e nella funzione Ingegneria consente la modellazione di armature 3D. Allplan supporta interamente il processo Open BIM grazie al supporto del formato IFC.

136

FORMATI FILE SUPPORTATI

Digital Project

IFC 2X3, SDNF, DGW, DXF, VRML, TP, STL, CGR, 3DMAP, SAT, IGES, STL. Digital Project è uno strumento complesso; a livello parametrico è molto valido per lo sviluppo di elementi complessi, inoltre anche per la modellazione di superfici curve ha una risposta

VANTAGGI

eccellente.

• funzionalità di modellazione parametrica potente

L’apprendimento è piuttosto complesso, presenta buone

• modellazione di grandi gruppi di

interfacce per l’esporazione e importazione dei dati e sta

oggetti

migliorando le funzionalità IFC.

• soluzione completa a livello di

Digital Project include anche funzionalità per impianti meccani-

piattaforma BIM

ci, elettrici e idraulici

SVANTAGGI • interfaccia utente complessa • costo iniziale sostenuto • librerie predefinite limitate • disegno architettonico con funzionalità limitate

137

VectorWorks

FORMATI FILE SUPPORTATI DXF, DWG, IGES, SAT, 3DS, 3MD, SketchUP, IFC.

VectorWorks si articola in una versione CAD di base e in una serie di soluzioni per gli utenti BIM, inoltre ha il vantaggio che può essere utilizzato indifferentemente su Macintosh e su Windows.

VANTAGGI • revisione delle interferenze

A livello di lavorazione uno dei vantaggi del programma è che ciò

• possibilità di stilare computi, analisi e

che si vede nello schermo è esattamente ciò che si ottiene in

stime

stampa. Le ultime versioni hanno incrementato la facilità di

• facilità di collaborazione con altri

gestire modelli 3D molto complessi.

strumenti

L’approccio BIM permette di sviluppare l’edificio su più piani, ciascuno composto da dei “lucidi design” coordinati tra di loro.

Ogni lucido è isolabile e modificabile dove necessario.

Gli spazi dispongono di spazi per i dati BIM e altri dati IFC.

138

FORMATI FILE SUPPORTATI

Tekla Structures

DXF, DWG, IFC, XML, SketchUp, SAP, TBP, DGN, 3DD

Tekla Structures offre un’ambiente di progettazione BIM che consente la condivisione delle informazioni tra i diversi attori del processo. Il modello in Tekla consente il più alto livello di

VANTAGGI

controllo della costruzione e della produzione.

• creazione automatica di disegni già revisionati

Tekla può gestire anche fasi di offerta, stima dei costi e gestio-

• modellazione di strutture con notevo-

ne del sito; inoltre il programma consente una gestione facilita-

le varietà di materiali strutturali e

ta delle varianti.

dettagli.

• supporto di grandi modelli e operazioni simultanee • supporto di più utenti in contemporanea

SVANTAGGI • difficoltà nella modellazione di pezzi meccanici

139

140

LOD: Level of Development o Livello di sviluppo EDIFICIO

LOD 50 LOD 100

STUDIO DI FATTIBILITÀ

Il LOD, Level of Development o Livello di sviluppo è una specifica del modello BIM che consente agli operatori della filiera di specificare il contenuto e l’affidabilità dei modelli nelle diverse fasi della progettazione e della costruzione.

LOD 100 LOD 200

PROGETTO PRELIMINARE

La definizione del LOD permette a chi opera sul modello nelle diverse fasi di definire per cosa il modello può essere utilizzato e esplicitare agli utenti le limitazioni dei modelli che ricevono.

LOD 200 LOD 300

PROGETTO DEFINITIVO

È importante chiarire che il LOD non prescrive un livello di sviluppo da raggiungere da parte del progetto, ma specifica il grado di avanzamento e specificità che l’operatore che ha

LOD 300 LOD 350 LOD 400

precedentemente lavorato sul modello lascia agli utenti PROGETTO ESECUTIVO

successivi.

Il Livello di sviluppo permette di risolvere alcuni problemi che possono nascere quando una persona diversa dall’autore del

LOD 500

“AS-BUILD”

modello estrae informazioni da esso. Durante il processo, sistemi dell’edificio e componenti evolvono da una definizione concettuale ad una precisa descrizione; finora non è stato

141

semplice definire quanto ciascun elemento era “preciso” e a

LOD 100

quale livello la sua definizione sarebbe dovuta giungere.

In un modello, un qualsiasi componente può essere approssimativamente collocata in un punto e può essere letto come un componente ben definito collocato precisamente in quel punto; inoltre dal modello si possono ricavare dimensioni e informazioni che non sono ancora precise, dunque è necessario poter distinguere le diverse situazioni, per questo motivo nasce la necessità di introdurre dei livelli di sviluppo che indichino chiaramente l’affidabilità dei dati contenuti nel modello.

All’interno di un ambiente collaborativo i LOD assumono grande importanza e permettono la coerenza nella comunicazione e

LOD 200

nell’esecuzione facilitando la realizzazione del modello BIM in tutte le sue parti.

I livelli di sviluppo sono individuati come: •

LOD 100: Il modello può essere rappresentato graficamente con indicati mediante simboli i vari elementi.

•

LOD 200: il modello è ancora un sistema semplificato con quantità, dimensioni e forme

142

indicate approssimativamente. Le componenti

LOD 300

possono contenere informazioni non grafiche e l’intero modello può essere utilizzato per alcune analisi preliminari.

•

LOD 300: il modello è costituito da un insieme di elementi specifici dal punto di vista delle quantità, dimensioni e forme. È possibile ricavare disegni 2D tradizionali e documenti tecnici esecutivi; inoltre si possono effettuare analisi e simulazioni sulle performance.

LOD 400

•

LOD 350: le componenti del modello, oltre alle specifiche tecniche-dimensionali, sono rappresentate nei punti di connessione con le altre componenti del modello stesso.

•

LOD 400: gli elementi sono rappresentati graficamente all’interno del modello come un sistema specifico in termini di dimensioni, forma, posizione e contengono informazioni sulla fabbricazione, l’assemblaggio e l’installazione. Agli elementi possono essere collegate anche informazioni di tipo non

143

grafico.

•

LOD 500: gli elementi del modello sono

LOD 500

verificati e confrontati rispetto al modello “as-build” e rappresentati correttamente come effettivamente realizzati nelle dimensioni, forme, posizione e quantità.

144

Il formato IFC

Nel 1994 Autodesk avvia un consorzio al fine di promuovere le aziende lo sviluppo di applicazioni integrate.

Le aziende statunitensi che aderirono al consorzio diedero vita all’Industry Alliance for Interoperability (IAI), successivamente nel 1995 la Alliance si aprì a tutte le aziende interessate diventando la International Alliance for Interoperability, dal 2005 buildingSMART. L’obiettivo di questa organizzazione era la realizzazione di un formato di scambio standard neutrale, da utilizzare nel mondo delle costruzioni.

Il formato in questione si chiama Industry Foundation Classes (IFC), si tratta di un modello di gerarchizzazione delle informazioni, aperto e neutrale non collegato ad alcun produttore specifico di software e progettato per sostenere l’interoperabilità tra le singole applicazioni che operano all’interno del settore delle costruzioni.

L’IFC si pone come formato specificatamente pensato per riprodurre tutti gli aspetti che riguardano il ciclo di vita di un edificio, dagli studi di fattibilità, progettazione, costruzione e manutenzione.

145

ISO-STEP L’ Industry Foundation Classes è registrato come standard

International Standards Organiza-

internazionale ufficiale ISO/IS 16739.

tion-Standard for the Technical

Il formato può essere utilizzato per scambiare e condividere dati

Exchange of Product Model Data.

BIM tra varie applicazioni sviluppate da differenti software-house senza la necessità che queste debbano supportare numerosi

L’ISO-STEP fornisce basi tecnolo-

formati nativi. Come formato aperto, IFC non appartiene ad un

giche, strumenti e metodi per lo

singolo fornitore, quindi risulta completamente indipendente dalle strategie di sviluppo delle singole software-house.

Grazie alla capacità di facilitare l’interoperabilità tra tutte le piattaforme software che lo permettono, molti governi stanno imponendo l’uso di file IFC per progetti di costruzione di proprietà dell’amministrazione pubblica.

sviluppo di strumenti, interoperabilità e standard nel settore manifatturiero, aerospaziale e nell’impiantistica. L’ISO-STEP è alla base della tecnologia IFC.

La definizione dell’IFC si è sviluppata contemporaneamente ad un altro formato di standardizzazione, conosciuto come STEP (Standard for Exchange of Product model data).

STEP è stato prodotto dalla Internationa Standards Organization (ISO), e similarmente ad IFC si focalizza sulla definizione di standard per la rappresentazione e scambio di dati del settore industriale; tuttora STEP è ancora utilizzato nella progettazione meccanica e nelle discipline del design.

Per quanto riguarda il settore edilizio si è manifestata la necessità di un modello più specifico per la rappresentazione dei dati in ambito edile; questa iniziativa è assorbita nello sviluppo di IFC e nel progetto dell’IAI.

146

Ad oggi, il modello IFC continua ad essere strettamente legato allo standard STEP, utilizzando lo stesso linguaggio di modellazione per lo sviluppo e la definizione del modello.

La prima versione di IFC – IFC 1.5.1- è arrivata sul mercato alla fine degli anni ’90 come una sorta di prototipo ed è stata susseguita dalla più stabile IFC 2x, completamente differente dalla precedente e incompatibile con essa. Da allora sono state sviluppate altre versioni del formato:

147

•

IFC 2x

•

IFC 2x2

•

IFC 2x3

•

IFC 2x4 o IFC4

Ogni successiva versione aggiunge la possibilità di rappresentare più entità e relazioni collegate al ciclo di vita di un edificio.

L'ultima versione del modello di dati IFC4 è stata rilasciata nel marzo del 2013. Comprende diverse estensioni di IFC nelle costruzioni, nel building service e nel campo strutturale. Contiene anche miglioramenti sulla geometria e numerosi miglioramenti qualitativi.

Rispetto alla prima versione rilasciata il modello IFC è aumentato di complessità acquistando più funzionalità, eliminando le ripetizioni e la dispersione dei dati.

Oltre alla versione "principale", ogni rilascio viene fornito con un file di testo e un formato compresso.

Il principale formato “STEP-based” comprende il modello geometrico, il file di testo fornisce una descrizione 2D nella forma di uno script XML, quindi, ha l'estensione .ifcXML.

148

Struttura IFC

La complessità del mondo delle costruzioni si riflette sul formato IFC, che a sua volta deve implementare una grande varietà di entità, proprietà e relazioni tra gli elementi in riferimento allo spazio del sistema in cui si collocano. Esso infatti non rappresenta solo elementi palpabili come muri, porte, travi ma anche entità astratte come attività, spazi, costi di costruzione, ecc.

La complessità del modello IFC non interessa particolarmente gli utenti, i quali devono unicamente occuparsi dei software che permettono l’esportazione di file in tale formato per potersi scambiare le informazioni in maniera chiara e veloce.

Il formato IFC è composto dalla struttura gerarchica, divisa in quattro grandi livelli, ognuno dei quali contiene a sua volta diverse categorie grazie alle quali sono definite le entità.

IFC è un formato abbastanza flessibile e permette di intrecciare le gerarchie in maniera da lasciare la possibilità di definire lo schema più attinente alle proprie necessità progettuali, pur utilizzando un unico standard.

149

CLASSE DELLE CHIUSURE VERTICALI

proprietà delle chiusure

è composta da finestre rientra nella categoria

BASE DATI IFC

FACCIATA 01

si appoggia al pilastro P15-02

proprietà delle forature

CLASSE DELLE FORATURE APERTURE

CLASSE DEI PILASTRI

proprietà della facciata 01 fa parte della

CLASSE DELLE FACCIATE CLASSE DEI MURI

proprietà dei pilastri

proprietà delle facciate

proprietà dei muri

150

LIVELLI IFC I quattro livelli principali che compongono il diagramma del • CORE LAYER

modello IFC sono: • Core Layer:

• INTEROPERABILITY LAYER

costituisce la struttura base, composta da entità astratte, che • DEMAIN LAYER

racchiude le relazioni fondamentali del modello.

“Kernel” è l’entità che definisce i concetti supremi di come

• RESOURCE LAYER

attore, gruppo, processo e relazioni.

“Product Extension” definisce componenti costruttivi astratti quali spazio, griglia, sito.

• Interoperability Layer: comprende le categorie condivise in più edifici e applicazioni di facility management. Gli Shared Building Element definiscono quelle entità che sono presenti in qualunque modello edilizio, per esempio il muro, la porta, il pilastro, etc.

• Demain Layer: contiene le definizioni di entità relative a concetti precisi di specifici ambiti come l’ambito architettonico, l’ambito strutturale, etc.

• Resource Layer: definisce le proprietà di base, quali per esempio la geometria, il materiale, i tempi e i costi. Queste entità non possono esistere autonomamente, ma solo in relazione diretta o indiretta da altre entità superiori in gerarchia.

151

Structural Elements Domain

Structural Analysis Domain

Electrical Domain

Architecture Domain

Construction Management Domain

Facilities Mgmt Domain

Shared Bldg Service Elements

Shared Component Elements

Shared Building Elements

Shared Management Elements

Shared Facilities Elements

Control Extension

Product Extension

Process Extension Core Layer

HVAC Domain

Domain Layer

Plumbing Fireprotection Domain

Interoperability Layer

Building Controls Domain

Material Property Resource

Presentation Dimension Resource

Actor Resource

Presentation Appearance Resource

Data Time Resource

External Reference Resource

Geometric Constraint Resource

Geometric Model Resource

Geometry Resource

Material Resource

Profile Resource

Property Resource

Quantity Resource

Representation Resource

Topology Resource

Utility Resource

Presentation Definition Resource

Presentation Organization Resource

Presentation Resource

Time Series Resource

Constraint Resource

Approval Resource

Measure Resource

Cost Resource

Structural Load Resource

Profile Property Resource

Resource Layer

Kernel

152

All’interno dello standard IFC, qualsiasi cosa astratta o concreta che esprime un concetto su qualsiasi parte del processo è definita entità.

L’entità fondamentale è IfcRoot, la radice di qualsiasi altra entità in IFC. Ciascuna entità gerarchicamente inferiore a IfcRoot può essere usata autonomamente.

IfcRoot è suddivisibile in tre concetti astratti: •

definizione dell’oggetto (IfcObjectDefinition), contiene informazioni quali i parametri dimensionali e i tipi di oggetto.

•

relazioni (IfcRelationship), descrivono le relazioni tra gli oggetti.

•

set di proprietà (IfcPropertyDefinition), descrivono le proprietà estensibili dell’oggetto.

Le applicazioni conformi allo standard IFC sono in grado di condividere e scambiarsi informazioni in maniera trasparente, esse sono caratterizzate dall’ “IFC-compiliant”, che sta a significare che il programma è in grado di supportare lo standard.

L’”IFC-compiliant” si ottiene attraverso un processo di certificazione;

153

I requisiti informativi dei compiti e dei flussi di lavoro sono fondamentali per il funzionamento della tecnologia BIM; la sola presenza nelle interfacce utente delle applicazioni di pulsanti quali “import IFC” ed “export IFC” sono però insoddisfacenti.

154

MODEL VIEW DEFINITION Una “vista del modello” o “Model

Per migliorare l’interoperabilità in campo BIM non è sufficiente

view Definition (MVD)” identifica in

solamente il corretto scambio di informazioni, dev’essere

maniera precisa le informazioni da

possibile determinare ogni volta le specifiche informazioni da

trasferire in un determinato scam-

scambiare in base alle esigenze.

bio. Definire le viste in maniera

È necessario dunque consentire gli scambi relativi ai sottoin-

precisa permette di snellire lo

siemi presenti nello schema IFC, per esempio “esportazione

scambio di dati maggiormente che con il puro modello IFC. L’utilizzo delle Model view deve essere consapevole e supportato da specifiche Linee guida. In questo modo l’utente è a cono-

strutturale per analisi preliminare” o “esportazione del dettaglio per il costruttore”.

Tali scambi sono denominati “viste del modello” e sono un livello di scambio superiore al formato IFC pur essendo parte della sua struttura.

Le MDV saranno un nuovo livello di capacità di scambio e risponderanno ad alcune questioni ancora latenti dell’interope-

scenza di come realizzare il model-

rabilità.

lo informativo e quali informazioni

Invece di avere due diverse applicazioni gestite da due diversi

sono richieste nella MVD.

utenti, uno per l’esportazione e l’altro per l’importazione, sarà possibile avere un’ulteriore applicazione in grado di esportare le Model View e utilizzarle per vari utilizzi automatici (stima dei costi, controllo specifiche, ecc.) inviando successivamente i risultati all’utente. Nelle fasi finali di un progetto è necessaria la definizione di modelli in grado di incorporare informazioni per i diversi tipi di analisi e l’unico modo per fornire dati attendibili è attraverso le model view.

155

ESIGENZE E PROBLEMATICHE DEI SOGGETTI COINVOLTI

156

Il processo edilizio è un processo che ha inizio con l’identificazione dei bisogni dell’uomo e della collettività fino al loro soddisfacimento mediante la costruzione di opere edili.

Per processo edilizio si intende quella sequenza di fasi organizzative che portano, dal riconoscimento delle esigenze del committente e dell’utente di un oggetto edilizio, alla loro soddisfazione mediante la progettazione, la costruzione e la gestione del oggetto stesso.

I principali attori che intervengono nel processo edilizio sono il committente, il progettista, l’impresa costruttrice, il direttore dei lavori e l’addetto alla sicurezza.

Al fine di comprendere meglio i benefici che l’adozione del processo BIM può portare ai soggetti coinvolti nel processo, si è cercato di descrivere quelle che possono essere le responsabilità di alcune figure all’interno del ciclo produttivo edilizio e in che modo il BIM interviene in esse.

157

Committente

Il committente è quella figura che affida ad altri (imprese, project manager, ecc.) la realizzazione di un opera e/o di un servizio stipulando un contratto che può essere o a titolo oneroso (ovvero l’opera realizzata in cambio di denaro) o mediante un contratto di gestione (successivo alla realizzazione, tipico delle opere pubbliche).

Le principali attività del committente riguardano la definizione di esigenze e obiettivi, del committente stesso o dell’utenza, che il corpo edilizio dovrà soddisfare durante il suo ciclo di vita.

Il committente inoltre può coinvolgere consulenti esterni per questioni riguardanti la fattibilità tecnica ed economico-finanziaria inoltre si occupa di reperire finanziamenti o budget per la realizzazione dell’opera.

L’impresa e le figure professionali che svolgeranno la fase di progettazione e produzione sono individuate e incaricate dalla committenza, che infine è tenuta ad approvare o meno il progetto.

158

Grazie alla metodologia BIM la collaborazione tra i partecipanti è più fluida riducendo così errori e modifiche e apportando vantaggi diretti all’attività del committente che può servirsi della tecnologia BIM per ottenere: •

Benefici prestazionali, grazie a simulazioni e

analisi preventive che permettono di verificare e migliorare le prestazioni dell’edificio durante tutto il corso del processo.

•

Minori rischi finanziari, attraverso stime più

affidabili e veloci.

•

Riduzione dei tempi di realizzazione, attraverso

una maggior coordinazione e di conseguenza una riduzione delle perdite di tempo in fase di cantiere.

•

Stime di spesa ben definiti, grazie agli strumenti

di computo estimativo integrati nelle applicazioni BIM e permettendo di intervenire nelle fasi iniziali del progetto.

•

Monitoraggio continuo del progetto e verifica del

rispetto delle normative e dei requisiti imposti dal committente stesso.

159

•

Ottimizzazione della gestione e della

manutenzione grazie all’utilizzo di sistemi integrati che forniscono dati sulle apparecchiature impiantistiche dell’edificio.

La maggior parte dei committenti deve ancora rendersi conto delle potenzialità che il BIM può apportare al loro lavoro ciò a causa anche del settore AEC che per affrontare tale rivoluzione del processo costruttivo necessita di un cambiamento del “paradigma” del processo stesso, favorendo sempre di più approcci di tipo collaborativo.

Nella progettazione 2D, dove la collaborazione spesso è insufficiente, vi è una perdita di informazioni ascendente man mano che si avanza attraverso il processo operativo; ciò comporta errori e sforzi maggiori per produrre le informazioni nelle casi avanzate del processo.

I committenti devono essere capaci di gestire e valutare il progetto basandosi sulle proprie esigenze. Attualmente ciò avviene a livello cartaceo, con i progettisti che mostrano il progetto servendosi di immagini, rendering o filmati. Spesso però non tutti i committenti e gli altri soggetti del processo riescono ad interpretare correttamente i singoli elaborati delle diverse discipline. È necessario che il committente diventi una figura sempre più integrata con il team di progettazione, aiutato dalla tecnologia BIM.

160

Nelle prime fasi della progettazione è importante ricevere il feedback da parte della committenza sui requisiti funzionali, programmatici ed economici; per migliorare la comunicazione e la conformità del programma, utilizzando applicazioni BIM, è possibile sviluppare processi di verifica basati su feedback visivi.

Il team di progettazione e la committenza, grazie per esempio all’utilizzo di colori assegnati a diverse stanze o elementi del progetto, è in grado di organizzare “revisioni” collettive a cui possono partecipare anche i portatori di interesse inesperti in materia edilizia. In questo modo è possibile migliorare notevolmente la verifica nelle prime fasi e sviluppare inoltre rapidi confronti fra scenari, “cosa succederebbe se..”, facilmente comprensibili da tutte le figure.

I committenti si trovano spesso a dover affrontare uno sforamento dei costi previsti, ciò avviene nei 2/3 degli interessati ed è causato prevalentemente dall’incompletezza degli elaborati di progetto. Alcune ricerche evidenziano come l’82% dei problemi riguarda la completezza degli elaborati e solamente il 3% si riferisce al mancato rispetto delle normative. Grazie agli strumenti messi a disposizione dal BIM è più semplice influire sul costo all’inizio del processo invece che in fase avanzata.

Attualmente il BIM è utilizzato unicamente nella fase avanzata della progettazione oppure nelle prime fasi di costruzione, 161

mentre l’utilizzo nelle prime fasi progettuali consentirebbe di

incidere sui costi.

Si evidenzia inoltre come le stesse stime possono essere piĂš rapide e complete collegando il modello di progetto con gli strumenti di stima messi a disposizione in ambito BIM.

PossibilitĂ di modificare i costi Costo di costruzione

100%

100%

Livello di influenza sui costi

Programmazione e studio di fattibilitĂ Progettazione e ingegnerizzazione

Appalto e costruzione Messa in esercizio Uso e manutenzione

0% Inizio

Avanzamento del progetto

0%

162

Progettista

Con l’utilizzo del BIM, e la parziale automazione delle pratiche costruttive, viene posta maggior attenzione sulla fase iniziale del processo di ideazione.

Nel rinascimento vi era una dominante distinzione tra progettazione architettonica e costruzione, intese rispettivamente come un puro progetto intellettuale, la prima, e una pratica di manovalanza, la seconda.

Il BIM trasforma il concetto di progettazione architettonica, sostituendo i disegni e modificando i processi mentali ad essi connessi.

La progettazione diventa ancor più un lavoro di squadra che coinvolge i più disparati attori del processo, ciò fa emergere la necessità di molteplici livelli di comunicazione tra i soggetti per quanto riguarda qualità, intenti del progetto, contesto e procedure.

L’adozione del BIM apporta certamente vantaggi su più livelli comunicativi, e la modellazione 3D del progetto permette a tutti i soggetti interessati di poter vedere facilmente il proprio lavoro e come questo si relaziona con il lavoro degli altri.

Questa transizione metodologica è ancora nelle fasi iniziali, ma già ora con il Building Information Modeling si sta assistendo ad una riqualificazione del tempo e dell’impegno impiegato dai progettisti 163

nelle diverse fasi della progettazione.

Grazie alla possibilità di automatizzare le modalità di rappresentazione del progetto, è possibile ridurre il tempo necessario alla creazione di tutta la documentazione necessaria alla fase costruttiva.

1

1

Impatto sui costi e sulle capacità funzionali

2

Costi delle varianti

3

Processo progettuale tradizionale Processo progettuale in BIM

4

Impegno

2 4

PD

SD

DD

CD Tempo

Diagramma di MacLeamy

PD: Documento preliminare alla progettazione

3

PR

CA

OP

SD:

Progetto preliminare

DD:

Progetto definitivo

CD:

Progetto esecutivo

PR:

Fase di gara

CA: Gestione della costruzione OP:

Uso 164

Lo schema illustra la relazione tra attività e tempo necessario, evidenziando l’andamento tradizionale e l’andamento riorganizzato secondo la metodologia BIM. I tradizionali contratti prevedono la suddivisione in due fasi dell’iter di progetto; una parte di progettazione affidata al progettista/architetto e infine la scelta del costruttore/appaltatore.

La prassi usuale riconosce i disegni dell’architetto come “linee progettuali” mentre tutti gli aspetti specifici, di coordinamento della costruzione e disegni operativi devono essere risolti in seguito con appositi documenti. Ciò in parte richiama ancora la distinzione tra progettazione intellettuale e costruzione che spesso aumenta il numero di problemi e contenziosi nella fase costruttiva.

La prima fase della progettazione, di definizione delle linee progettuali o “conceptual design” determina la struttura di base del progetto che verrà poi sviluppata nelle fasi successive. È la parte più creativa che anticipa e applica la gamma di competenze del team. In questa fase avvengono le scelte più importanti che determinano la maggior parte del costo, dell’utilizzo e della complessità costruttiva della struttura.

Spesso la rapidità dedicata a questa fase ha fatto si che la matita e il disegno a schizzo fossero i principali strumenti di comunicazione tra i soggetti coinvolti in questa fase. Alcuni progettisti ritengono che il BIM non sia in grado di supportare il conceptual design a

165

causa della complessità che richiede e ciò e confermato dalla presenza di applicazioni che richiedono troppa formazione che tende a ridurre notevolmente l’“esplorazione creativa”.

Si tende a ricorrere così a strumenti come SketchUp o Rhinoceros che consentono operazioni geometriche applicabili a tutte le forme e permettono inoltre una valutazione visiva intuitiva. Questi strumenti, e similari, sono però in grado di rispondere solo in parte alle esigenze del Concept design, che richiede sempre più qualità e definizione di specifiche caratteristiche.

Recentemente alcuni architetti hanno iniziato a presentare le progettazioni preliminari con modelli di edifici 3D; i requisiti di un preliminary concept design BIM prevedono un modello costituito da: •

solai di piano con relativo spessore e misure di interpiano definite.

•

Indicazioni sull’orientamento dell’edificio.

•

Insieme di elementi spaziali 3D su ogni solaio di piano.

•

scale, ascensori, rampe definite dai volumi degli spazi occupati.

•

pareti esterne con spessori definiti in termini di massa.

•

ingressi con porte.

166

Queste informazioni forniscono i dati di minima sul modello di un edificio, tuttavia permettono già di elaborare previsioni prestazionali significative partendo da un solo modello.

Si possono effettuare verifiche del programma spaziale così come verificare la distribuzione preliminare e la sicurezza, relativamente ad edifici pubblici che richiedono determinati criteri di gestione dei flussi (per esempio i tribunali, biblioteche, aeroporti, etc..). Dati quali l’orientamento, il volume, i materiali dell’involucro e la presenza di atri o lucernai consentono un’analisi energetica preliminare consentendo di apportare modifiche e valutare diverse ipotesi nonostante il minimo livello di dettaglio del progetto.

Infine grazie al concept design è possibile valutare l’impatto di determinate soluzioni a livello di costo.

Gli strumenti di concept design hanno l’obiettivo di aiutare i processi mentali creativi e fornire la possibilità di valutare e analizzare ogni passo del processo progettuale al fine di renderlo più consapevole.

Al giorno d’oggi nessuno strumento supporta completamente i requisiti del “concept design”, ma quando il processo si instaurerà avrà effetto sulla qualità dello sviluppo concettuale e sul processo mentale dei progettisti.

167

L’efficacia del processo BIM però produce vantaggi se applicata

in parallelo da tutte le figure coinvolte, ad oggi la separazione tra progettazione e costruzione si traduce nella nascita spesso di rapporti conflittuali tra le parti. La complessità degli edifici, sempre maggiore, rende difficile mantenere una coerenza tra i tanti elaborati grafici prodotti e la maggior presenza di informazioni dettagliate produce un maggior numero di errori che emergono unicamente nella fase costruttiva.

In termini pratici un buon progetto di basa su una stretta collaborazione tra esperti e apporta notevoli vantaggi, tra i quali: •

Identificazione preventiva delle tempistiche e migliori previsioni sui tempi di consegna.

•

Controllo continuo a livello di costi e tempi evitando che i problemi emergano quando è più complesso risolverli.

•

Gestione dei vincoli progettuali fin dalle prime fasi, ricerca delle best practice tra progettisti e costruttori, riduzione di costi imprevisti.

•

Identificazione delle sequenze costruttive e riduzione di problemi in cantiere.

168

•

Riduzione delle differenze tra diversi modelli dello stesso edificio realizzati da figure diverse in base alle rispettive necessità.

•

riduzione degli errori di coordinamento.

Per sviluppare un modello 3D che contenga correttamente le informazioni necessarie al processo è necessario da parte del progettista molto più impegno che per redigere i tradizionali documenti di costruzione.

Tuttavia con la crescente consapevolezza delle possibilità che la tecnologia BIM offre anche i progettisti iniziano ad offrire nuovi servizi in aggiunta agli incarichi tradizionali; questi si possono raggruppare in due principali settori:

•

Sviluppo del concept design, come già descritto, permettendo analisi di simulazione come sostenibilità ed efficienza energetica, analisi dei costi, controllo temporale delle operazioni.

•

Integrazione tra progettazione e costruzione, attraverso: coordinamento e migliore collaborazione nel team di progetto, l’utilizzo del

169

BIM migliora i problemi di revisione.

•

Miglioramento della costruzione, ricorrendo alla prefabbricazione con conseguente riduzione del lavoro in cantiere e aumento della sicurezza.

•

Automazione dell’approvvigionamento dei materiali e riduzione dei ritardi nelle forniture.

I vantaggi prodotti dal BIM sono valutati indirettamente grazie alla notevole riduzione degli errori, evidenziate dalle minor richieste di chiarimenti e di modifiche in cantiere.

170

Impresa

L’uso della tecnologia BIM può produrre notevoli vantaggi anche dal punto di vista delle imprese. Quest’ultime possono infatti contribuire con le proprie competenze fin dalla fase progettuale se il team di lavoro è sviluppato secondo un processo integrato.

Uno dei vantaggi principali per l’appaltatore nel caso di progetti di notevoli dimensioni deriva dal fatto che tutti i sub-appaltatori possono utilizzare il modello dell’edificio per descrivere nel dettaglio la loro parte di attività evidenziando così i conflitti e permettendo una risoluzione preventiva.

Tra i vantaggi offerti dal BIM quelli che interessano la maggior parte delle imprese sono: •

verifica delle interferenze.

•

determinazione delle quantità e computo metrico estimativo.

•

integrazione di tempi e costi.

•

produzione di elementi fuori cantiere.

•

verifica, monitoraggio delle attività di costruzione.

• 171

collaudi e consegna dell’edificio.

Le tipologie di impresa sono molteplici ma prevalgono quelle che si occupano di un solo progetto alla volta in quanto oltre il 50% delle imprese italiane nel settore delle costruzioni è costituito da un solo addetto.

Questo fatto limita notevolmente i potenziali investimenti in tecnologia BIM da parte di un’impresa, soprattutto quando questa non è coinvolta durante il processo e dunque non è in grado di apportare suggerimenti che potrebbero ridurre i costi senza perdere qualità e sostenibilità del progetto.

Fortunatamente i vantaggi del BIM iniziano ad essere noti e le imprese hanno la possibilità di accedere al modello in tempo minori rispetto a quanto avviene attualmente in modo da avviare le operazioni di computazione, coordinamento e pianificazione della costruzione.

Per essere utile all’impresa il modello deve contenere le seguenti caratteristiche: •

informazioni dettagliate dell’edificio, con viste

dei componenti paragonabili a quelle dei disegni costruttivi tradizionali.

•

opere temporanee, quali casseforme e altre

opere provvisorie fondamentali per l’attività di cantiere.

172

•

informazioni specifiche per ogni componente da acquistare o da costruire in cantiere.

•

analisi dei dati relativamente alle prestazioni dell’edificio.

Attualmente la gran parte degli strumenti BIM supporta le informazioni relative ai primi due punti descritti, dunque non è ancora possibile creare un modello unitario che sopperisca tutte le funzioni necessarie.

Nei processi costruttivi odierni quando il progettista ancora non ha realizzato il modello l’impresa ha già la necessita di lavorarvici, di conseguenza non è inusuale che l’appaltatore si crei un modello personale dell’edificio a partire dai disegni cartacei 2D. Spesso il modello è utilizzato ai soli fini della rappresentazione visiva e del controllo delle interferenze e dunque non contiene componenti parametrizzate.

L’impresa può servirsi dei modelli 3D/BIM in collaborazione con specifici software per monitorare gli scostamenti tra preventivo e costi effettivi in maniera da tenere controllato l’avanzamento del cantiere ed individuare eventuali problemi.

Inoltre grazie all’ausilio grafico è possibile assegnare dei campi identificativi al modello, quali “stati di costruzione e avanzamen173

to” associati a colori in modo da determinare in tempo reale lo

stato di avanzamento dell’edificio ed identificarne le criticità .

Al tempo stesso grazie ai software è possibile controllare gli approvvigionamenti e stilare richieste di materiali che vengono a loro volta automaticamente computati e visualizzati nel modello e nelle viste 2D; parallelamente le imprese che si appoggiano al BIM sono in grado di identificare i ritardi nelle forniture che possono influenzare la costruzione e le spese di cantiere e intervenite tempestivamente mitigando gli impatti e procedendo con ulteriori fasi della lavorazione.

Infine la sicurezza, questione critica nel settore delle costruzioni, può essere gestita grazie al modello che consente di analizzare e valutare le condizioni critiche e le aree che potrebbero presentare problemi relativi alla concomitanza e interferenza tra lavorazioni.

174

APPLICAZIONI IN AMBITO LAVORATIVO

175

Gli studi di progettazione

In Italia il numero di architetti iscritti all’albo a fine 2015, secondo l’elaborazione del Cresme su dati CNAPPC, risulta essere 154.310. La quota è in diminuzione rispetto agli anni precedenti, e continua il rallentamento degli iscritti ai corsi universitari: da 6.157 immatricolati nel 2013-15 contro i 13.000 nel 2007.

Ampliando l’area di indagine a livello europeo si evidenzia come l’Italia continui ad essere il paese con il numero più alto di architetti, rappresentando il 27% del totale in tutta Europa; la media è di 2,5 professionisti ogni mille abitanti, contro i 0,6 architetti ogni mille abitanti del Regno Unito.

Nella media risultano occupati in studi di progettazione circa 4 addetti; ciascuno studio in Italia si compone mediamente di 1-2 soci con un numero di dipendenti non architetti pari a uno per studio e di dipendenti architetti spesso inesistenti. Le collaborazioni si attuano mediante partite IVA e il numero di collaboratori varia da 2 a 3.

176

La crisi del settore ha obbligato gli studi di progettazione a ripensarsi ed offrire servizi professionali diversificati e volti all’interdisciplinarietà. Negli studi l’attività progettuale si affianca all’offerta di servizi tradizionali quali redazione di capitolati, perizie, collaudi, sicurezza, etc.., e servizi più innovativi quali certificazioni energetiche, studi di fattibilità, facility management e progettazione BIM. La sempre maggiore diffusione della metodologia BIM non trova altrettanta diffusione di personale professionalmente preparato a gestirla all’interno degli studi di progettazione.

Sono richiesti figure professionali che siano in grado di sviluppare un modello ben definito e che sappiano estrapolare i dati necessari a tutte le analisi che la procedura richiede. Il BIM richiede competenze molto diverse dalla progettazione tradizionale, è necessaria una conoscenza molto specifica delle modalità con le quali gli edifici vengono costruiti; mentre l’odierna progettazione consiste nel trasporre le idee in supporti bidimensionali, quali schermi o fogli cartacei, la modellazione BIM rispecchia quasi interamente la costruzione dell’edificio.

Per gli architetti e ingegneri spesso è più sensato modellare direttamente invece di avvalersi di tecnici per la modellazione; all’interno delle università alcuni studi hanno fatto emergere come gli studenti apprendano più velocemente la modellazione BIM piuttosto che tutte le competenze associate alla gestione di

177

strumenti CAD, questo perché le nuove generazioni sono intrinsecamente volte all’utilizzo delle tecnologie.

Se già a livello accademico si avviassero insegnamenti sulla metodologia BIM sarebbe necessario massimo un decennio affinché i professionisti esperti BIM diventino figure diffuse negli studi di progettazione e nelle imprese.

Se uno studio di progettazione decidesse di affrontare il mondo BIM dovrebbe utilizzare un approccio incrementale, affiancando il BIM ai metodi di produzione esistenti in maniera che eventuali problemi non compromettano i lavori in corso.

La formazione BIM può essere impartita da un team di specialisti che potrebbero ausiliare il progettista nei primi progetti volti a formare le competenze base per la realizzazione dei modelli informativi e per produrre gli elaborati tecnici grafici. Inoltre è indispensabile collaborare con uno staff giovane ed esperto in materia BIM in modo da facilitare la commistione tra le conoscenze dei progettisti più esperti e l’utilizzo delle nuove tecnologie.

Il cambiamento è soprattutto culturale e di conseguenza la modifica nelle personalità che compongono uno studio di progettazione è indispensabile. Le diverse figure di professionisti noteranno una variazione nel numero di ore dedicate a ciascuna delle fasi di un progetto, che si ridurranno a fronte di una miglior efficienza e produttività.

178

Nuove figure professionali

Nuove figure professionali si diffonderanno grazie all’introduzione del BIM nel mondo delle costruzioni, la normativa inglese indentifica fino a sette nuove professionalità, le quali possono essere riassunte in tre principali ruoli definibili come: •

BIM Modeler

•

BIM Coordinator

•

BIM Manager

BIM Modeler Questa figura dovrà possedere le competenze necessarie per la realizzazione di un progetto BIM, di tipo architettonico, strutturale o infrastrutturale. Il ruolo del BIM Modeler è quello di modellare e determinare le informazioni dei modelli e saperne ricavare i dati. È in grado di elaborare modelli grafici, e oggetti BIM e di modificarli in conseguenza a decisioni revisionali.

179

Competenze: •

saper gestire l’interazione tra diverse applicazioni/software.

•

saper integrare e gestire le informazioni del modello.

•

saper ricavare la documentazione necessaria dal modello.

Processi

Persone

Tecnologia

Norme e procedure

180

BIM Coordinator La figura del BIM Coordinator si occupa di gestire i progetti BIM e i software che coordinano e controllano il progetto stesso; si occupa di aggiornare la documentazione tecnica che sta alla base della produzione degli elaborati e per questo deve conoscere l’utilizzo dei software di generazione del modello BIM nelle diverse discipline.

Il BIM Coordinator controlla i contenuti informativi e stabilisce i livelli di dettaglio di elaborati e modelli, inoltre svolge un ruolo di supervisione nella creazione dei modelli e di supporto verso i ruoli operativi; infine si relaziona costantemente con il BIM Manager per determinare il piano di gestione e discutere ciascun evento rilevante durante la fase progettuale.

Competenze base •

Conoscere le modalità di interscambio tra le diverse applicazioni BIM.

•

Individuare le applicazioni più adatte per lo svolgimento del processo progettuale.

•

Verificare i dati contenuti nei modelli

•

Conoscere uno o più strumenti BIM presenti sul mercato.

•

Conoscenza del processo BIM nell’intera filiera delle costruzioni.

181

•

Capacità di impostare e coordinare il processo di modellazione BIM.

•

Conoscenza degli standard per la denominazione di file, oggetti e attributi.

•

Capacità di valutare i requisiti necessari richiesti in concorsi a tema BIM.

•

Comprensione della documentazione normativa BIM presente in ambito nazionale e internazionale.

Processi

Persone

Tecnologia

Norme e procedure

182

BIM Manager La figura del BIM Manager si occupa di conoscere e applicare tutte le funzionalità tecnologiche del BIM durante il ciclo di vita del fabbricato e in che maniera scambiare le informazioni tra le diverse tecnologie BIM. Inoltre il Manager dev’essere in grado di gestire i modelli BIM provenienti dai diversi fornitori e conoscere le tecnologie per condividerne i dati all’interno dei gruppi di lavoro.

Deve avere la padronanza di uno o più strumenti BIM e saperne gestire le informazioni in tutte le fasi del processo costruttivo. Il BIM Manager deve occuparsi anche di aspetti economici valutando i vantaggi derivanti dall’applicazione del BIM nel progetto e i benefici che questo apporta confrontati con l’investimento che il processo costruttivo richiede.

All’interno di un’azienda che vuole adottare la tecnologia BIM, il BIM Manager si occupa di definire le linee guida per l’implementazione, organizza i gruppi di lavoro e forma il personale sulle normative e sulla documentazione necessaria nei contesti operativi nazionali e internazionali; la sua figura racchiude le competenze del BIM Specialist e del BIM Coordinator.

183

Processi

Persone

Tecnologia

Norme e procedure

184

L’IMPORTANZA DEL MODELLO INFORMATIVO: UN ESEMPIO

185

Le informazioni contenute nel modello stanno alla base del Building Information Modeling, per comprendere meglio la differenza tra un’ambiente di lavoro CAD e un modello informativo BIM si riporta un esempio elaborato nelle due diverse metodologie.

186

Di fianco sono raffigurati due esempi di modellazione tridimensionale realizzati con rispettivamente con un programma di modellazione CAD e un programma BIM. Apparentemente i due modelli sembrano similari e senza alcuna differenza, se non di rappresentazione grafica dei dettagli.

IL MODELLO CAD: è stato realizzato con geometrie solide tridimensionali modellate e

Modello CAD

composte fino a realizzare il modello complessivo dell’opera.

IL MODELLO BIM: è stato realizzato per elementi costruttivi parametrizzati e assemblati tenendo conto dellle diverse fasi costruttive al fine di emulare completamente l’opera reale.

187

Modello BIM

Esempio muro CAD Per realizzare un “muro” in CAD le procedure sono molto semplici e immediate.

Con il comando linea si definisce il contorno dell’elemento muro, lavorabile in ambiente 2D oppure già in 3D.

Velocità Semplicità Livello informativo

188

Nella vista 3D è necessario semplicemente estrudere la linea disegnata fino all’altezza desiderata e si ottiene così l’elemento muro.

Esso non contiene alcun tipo di informazione, se non quelle

Impegno

dimensionali.

Tempo

189

Esempio muro BIM Per la costruzione di un muro lavorabile in BIM sono necessarie un numero maggiore di fasi rispetto alla lavorazione in CAD.

Il Building Information Modeling ProprietĂ

richiede un investimento di tempo nella parte iniziale del processo, con lo scopo di attribuire agli elementi tutte le informazioni necessarie a sviluppare correttamente le successive analisi e verifiche sul modello.

Nel caso considerato, il disegno di un muro, è richiesto l’inserimento di informazioni sulla stratigrafia e i suoi spessori, le altezze dei singoli strati e i materiali che li compongono.

190

Per ciascuno strato va indicato di che tipo di opera si tratta, ciò avviene ai fini della realizzazione del computo metrico che può essere differenziato in base a ciò di cui si desidera avere un report.

Per esempio l’isolante è indicato come un’opera di “isolamento termico”; ciò permetterà di isolare tutte le opere di isolamento termico all’interno del progetto e verificarne quantità e locazione.

Per la parete in calcestruzzo l’opera è “cls e cemento armato”.

191

Ciascun materiale contenuto nella stratigrafia inoltre può essere collegato ad un database codificato che può contenere informazioni relative, per esempio, alla diversa tipologia di calcestruzzo, al prezzo oppure alla sua posa in opera.

Nell’inserimento delle informazioni relative all’elemento costruttivo è importante collegarlo ad un elenco prezzi, in maniera che le stime dei costi possano essere facilmente elaborate dal software.

Velocità Semplicità Livello informativo

192

Una volta assegnate tutte queste informazioni, l’elemento è completo per poter essere inserito nel progetto e contiene tutta una serie di informazioni che manterrà durante tutta la vita del modello, permettendo la verifica

Impegno

costante delle sue componenti.

Tempo

193

Cls e cemento armato - Posa in opera Progetto: Autore: Data / ora: Note:

Nuovo progetto 2 ilary 17/01/2017 / 10:56

Materiale

Misure

Altezza [m]

Volume [m³]

2,500

2,4

Volume totale [m³]

Grazie all’inserimento delle informa-

A10B210 Parete

d= 20 cm 1x 4.800*0.200*2.500

2,4

zioni è possibile ricavare dei “reports” sul progetto, come si vede nella figura

1x 6.000*0.200*2.500

2,500

3

3

1x 5.600*0.200*2.500

2,500

2,8

2,8

1x 4.800*0.200*2.500

2,500

2,4

2,4

accanto; in questo esempio si sono considerate le chiusure esterne verticali in cemento armato appartenenti al modello della casa preceden-

Somma Parete, s= 20 cm Somma pareti

10,600 10,600

Somma materiale: A10B210

Somma totale

temente proposta.

Inserendo in maniera corretta tutte le

10,600

informazioni è possibile ottenere

10,600

facilmente il volume totale di cemento armato utilizzato.

Nemetschek AG

1/1

Konrad-Zuse-Platz 1, 81829 Munich / Germany

194

BIM

Impegno

CAD

Concept

195

Documentation

Construction

Management

WORK BREAKDOWN STRUCTURE: PROCESSO TRADIZIONALE E PROCESSO BIM A CONFRONTO

196

WORK BREAKDOWN STRUCTURE Una WBS è una struttura di

Per comprendere al meglio le potenzialità del Building Informa-

scomposizione del lavoro e ha

tion Modeling si è voluto analizzare passo dopo passo l’iter per

l'obiettivo di indicare tutte le

la realizzazione di un intervento edilizio.

attività che compongono un

L’analisi dell’iter è stata fatta sia per una nuova realizzazione,

processo o un progetto. La WBS

sia per una ristrutturazione, tuttavia si stato ritenuto più interes-

definisce il prodotto, da

sante riportare e approfondire l’ipotesi di ristrutturazione.

sviluppare o da produrre. Essa mette in relazione tra di loro gli elementi e le operazioni da condurre per giungere al prodotto finale.

Sono stati elencati tutti i passaggi che di norma dovrebbero avvenire per svolgere correttamente un progetto, partendo dal rilevo fino alla conclusione dei lavori, includendo la principale documentazione e le operezioni necessarie alle approvazioni burocratiche.

Lo schema richiama il concetto di una WBS (Work Brakedown Structure) ed è svolto secondo il principio di un diagramma di flusso.

Il soggetto agente del diagramma è l’architetto, il quale si occupa di sovraintendere a tutto il processo, di coordinare il team di attori coinvolti e di svolgere l’incarico di direttore dei lavori.

Dopo aver elencato tutte le azioni, queste sono state raggruppate in diverse fasi che caratterizzano il processo progettuale e costruttivo.

Sulla base delle fasi individuate si è passati al confronto tra il

197

processo BIM e il processo tradizionale.

WBS per intervento di ristrutturazione

DIAGRAMMA DI FLUSSO Un diagramma di flusso è una rappresentazione grafica di passaggi logici che costituiscono un’attività . Esso permette di scom-

Si ipotizza la ristrutturazione di una villa unifamiliare su lotto

porre un qualsiasi processo in

singolo, composta da un piano terra e un sotto tetto.

passaggi e rappresentarli grafica-

Rispetto allo stato di fatto il progetto di ristrutturazione prevede di

mente, evidenziando i nessi logici

mantenere i solai e la muratura perimetrale esistente; inoltre si

che li costituiscono.

pensa di inserire una scala in CA che conduce al piano sottotetto, in sostituzione ad una scala estraibile esistente.

Si prevede infine il rifacimento di tutti gli impianti, la sostituzione dei serramenti, la coibentazione perimetrale verticale esterna e la coibentazione del tetto.

198

Ristrutturazione villa unifamiliare

RILIEVO La fase di rilievo comprende tutte

Rilievo stato di fatto

sopralluogo. In mancanza di un disegno dello stato di fatto si procede con la misurazione del fabbricato; in presenza di un

FASE RILIEVO

le azioni da svolgere durante un

disegno dello stato di fatto l’attività

Rilievo del contesto

Verifica dei vincoli Verifica infrastrutture e allacciamenti esistenti

di rilievo si limita nella verifica della rispondenza del disegno alla realtà.

Restituzione digitale

Creazione regole di progetto (esigenze committente)

CONCEPT Durante il concept viene sviluppata

Incontro con strutturista e impiantista

dell’architetto e degli altri attori del processo. Si tratta di una fase piuttosto creativa, ma che coinvolge anche le figure tecniche quali struttristi e impiantisti.

FASE CONCEPT

l’intera idea progettuale da parte

Scelte strutturali e impiantistiche

Definizione del concept Scelte strutturali e impiantistiche

Modello 3D rappresentativo

Creazione budget di massima 199

REVISIONE CON COMMITTENTE La revisione del progetto con il committente è una delle fasi NO

Modifiche e/o ridimensionamento progetto

Preparazione e raccolta elaborati

Revisione scelte strutturali e impiantistiche

Riporto modifiche 3D con render Progetto architettonico di massima Progetto strutturale Progetto impianto elettrico Progetto impianto termico

FASE REVISIONE CON COMMITTENTE

Scelte dei serramenti e pacchetti murari

fondamentali dell’iter. Spesso avvengono variazioni sul progetto in quanto questo non rientra nel budget previsto dal committente oppure quest’ultimo manifesta esigenze diverse rispetto a quelle proposte dai progettisti.

Progetto impianto idraulico Legge 10

COMPUTI

Richiesta permesso di costruire

I computi metrici sono spesso una

Redazione computi metrici CM demolizioni e strutture CM opere edili interni CM opere edili esterni CM impianti idrotermosanitari CM impianto elettrico telefonico

delle parti più problematiche FASE COMPUTI

SI

Incontro con il committente.

Approva tutte le scelte progettuali?

dell’iter progettuale, impongono misurazioni al dettaglio di tutte le parti del progetto che spesso sono causa di errori e ripercussioni su tutto l’iter.

CM serramentista 200

SCELTA IMPRESE

•

tutte le lavorazioni vengono

assegnate ad un’unica impresa, che si occupa delle lavorazioni edili, degli impianti, serramenti, etc..

•

ciascuna lavorazione viene

assegnata ad un’impresa diversa, in maniera che il committente indirettamente sceglie personalmente e nel dettaglio tutte le finiture, gli impianti, etc.., Questa seconda ipotesi solitamente si

FASE PRE-INIZIO LAVORI

re secondo due modalità:

FASE SCELTA IMPRESE

La scelta delle imprese può avveni-

verifica nel prvato, mentre la prima

Richiesta offerte alle ditte

Redazione quadri comparativi miglior offerta qualità prezzo

Incontro committente per scelta imprese Redazione pratiche di allestimento cantiere Deposito degli eventuali calcoli dei cementi armati

Inizio lavori

prevale nel pubblico, ma non è escluDemolizioni

so che anche i privati si avvalgano FASE LAVORI

della prima soluzione.

Pareti interne Pavimento PT per realizzazione igloo Rimozione impianti tecnologici e caldaia Rimozione manto di copertura e lattonerie

Verifica trasporto del materiale di risuta alla pubblica discarica Verifica preparazione fondo con magrone per igloo 201

FASE LAVORI In questa fase sono state elencate Verifica posa igloo

passo passo tutte le operazioni che di norma dovrebbero succe-

Verifica posa rete elettrosaldata

dersi nelle fasi di cantiere e a cui l’architetto o il direttore dei lavori

Verifica getto massetto

deve sovraintendere.

Verifica puntellamento parte solaio di soffittatura per foro scale

Getto delle travi perimetrali al foro Ricalibratura del fori esistenti Posa cassematte su fori esistenti

FASE LAVORI

Realizzazione foro per scale

Verifica realizzazione di coibentazione perimetrale verticale esterna

Verifica realizzazione sfiati bagni Verifica posa pacchetto coibente tetto e guaina su copertura

Verifica posa delle lattonerie di copertura Verifica posa manto di copertura 202

Verifica realizzazione pareti divisorie interne Verifica tracciatura impianti (elettrico-idraulico-termosanitario) Verifica posa delle canalette e scatole di derivazione imp. elettrico

Verifica posa tubi impianto termico (mandata e ritorno)

FASE LAVORI

Verifica intonacatura Verifica posa massetto pavimento Posa serramenti

Posa piastrelle Verifica installazione imp. elettrico con passaggio cavi e interruttori

Verifica posa porte interne Verifica posa rivestimenti Posa sanitari-rubinetteria

Verifica tinteggiatura 203

CHIUSURA LAVORI La chiusura dei lavori comporta il

Scia di variante per opere interne

Progetto di variante

verificare l’attinenza del fabbricato NO

Presentazione documentazione in comune

Dichiarazione di conformità impiantistica con variante allegata

Redazione certificazione energetica

FASE CHIUSURA LAVORI

SI

Sono state effettuate variazioni al progetto in fase di cantiere?

realizzato al progetto iniziale. In caso di modifiche o varianti in corso d’opera in questa fase vanno presentati gli elaborati corretti con le modifiche.

Come ultimo passo vi è la redazione della certificazione energetica, che presuppone il possesso di tutti gli elaborati relativi ai materiali utilizzati e agli impianti installati.

FINE LAVORI

GESTIONE DEL CICLO DI VITA

204

PRO e CONTRO: processo tradizionale e processo BIM

Successivamente alla stesura della Work Breakdown Structure, per ciascuna fase evidenziata si è deciso di mettere a confronto la metodologia BIM rispetto alla metodologia tradizionale.

Si analizzano i pro relativi alle due metodologie e successivamente i contro in maniera da comparare i punti di forza e debolezza di entrambe e capire quali incidano maggiormente sull’efficienza del processo.

Per metodologia tradizionale si intende tutto ciò che non prevede l’esistenza di un modello informativo come precedentemente descritto. L’iter tradizionale può svolgersi attraverso l’uso di documentazione unicamente bidimensionale oppure intregrata a modelli 3D che non contengono al loro interno dati tali che rendano il modello interoperabile da più attori.

Si suppone che entrambi i processi siano eseguiti secondo i descritte.

L’obiettivo di questa operazione è stato quello di capire se potevano esserci delle fasi del processo in cui l’utilizzo del BIM risultasse sconveniente rispetto al processo tradizionale.

205

FASE RILIEVO BIM

Velocità nella realizzazione di un rilievo su base cartacea.

Rilievo con scanner 3D con restituzione di nuvole di punti

PRO

Tradizionale

Coerenza nella restituzione dei dati, tra piante, prospetti e sezioni.

CONTRO

Assegnazione digitale delle diverse fasi costruttive (es. stato di fatto, demolizione, epoca storica,...) al fabbricato o a parti di esso.

Alta probabilità di errori di misurazione e/o riporto delle quote con conseguente necessità di visitare più volte il sito.

Impiega più tempo rispetto al metodo tradizionale e richiede più accuratezza nell’inserimento dei dati, che verranno utilizzati in tutte le fasi successive.

206

FASE CONCEPT BIM

Maggior semplicitĂ nella trasposizione delle idee progettuali.

Imposizione a livello informatico di vincoli e parametri che il progetto deve rispettare per rispondere alle esigenze della committenza.

In presenza di forme geometriche complesse, per una raffigurazione rappresentativa la modellazione tradizionale comporta un minor impiego di tempo.

Creazione di un unco modello 3D, in LOD 100/200, rielaborabile nelle fasi sucessive, che racchiude la progettazione di tutte le competenze.

PRO

Tradizionale

Connessione del modello ad un elenco prezzi consente una stima del budget piĂš rapida e accurata.

Coinvolgimento di molteplici attori del processo che si relazionano con linguaggi differenti servendosi di elaborati differenti.

Realizzazione di un budget impreciso e non collegato informaticamente al progetto rischia di produrre errori di stima dei costi e ridondanza delle informazioni.

Ridondanza delle informazioni negli elaborati dei diversi attori dei processo.

207

Può verificarsi la necessità di creare un database articolato (in mancanza di uno preesistente), che richiede un impiego di tempo superiore rispetto ai metodi tradizionali.

CONTRO

Verifica immediata e automatica delle interferenze

FASE REVISIONE CON COMMITTENTE BIM

-

Aggiornamento automatico delle modifiche su tutti gli elaborati connessi con il modello.

CONTRO

PRO

Tradizionale

Possibilità di estrapolare dal modello tutti i diversi elaborati necessari all’approvazione del progetto.

Riportare “manualmente” le eventuali modifiche su tutti gli elaborati presenti, rischiando errori e incongruenze che possono compromettere il processo costruttivo nelle fasi successive.

Interazione tra i diversi soggetti del processo può causare ritardi e incomprensioni nella redazione degli elaborati.

-

Necessità di un controllo “manuale” delle interferenze nel caso di revisione del progetto.

208

FASE COMPUTI

Le computazioni sono realizzate direttamente con i sofware che analizzano il modello 3D ricavando le quantità richieste.

Eliminazione degli errori dovuti a distrazioni e incongruenze sul calcolo delle quantità e dei parametri di progetto.

Maggior possibilità di errori e incongruenze sul calcolo manuale delle quantità.

Modifica “manuale” dei computi ogni volta che vi sono variazioni nel progetto aumentando il rischio di imprecisioni ed errori.

209

Problematiche relative alla realizzazione di un database che contenga informazioni sui prezzi relativi a ciascun elemento costruttivo, risorsa e lavorazione impiegata.

PRO

-

BIM

CONTRO

Tradizionale

FASE LAVORI Tradizionale

PRO

-

BIM

Facilità nel controllo delle varianti, e dell’incidenza dei diversi materiali nel progetto.

Informazioni in un unico modello facilitano il controllo dell’avanzamento dei lavori.

Monitorare l’approvvigionamento dei materiali e le tempistiche di consegna degli elementi prefabbricati.

Controllo delle varianti e delle variazioni dei costi che possono essere aggiornati in tempo reale.

CONTRO

Manca un controllo parametrico del progetto che permette di verificare l’incidenza delle modifiche in fase di cantiere.

Eventuali imprevisti, quali varianti o altro, causano consistenti ritardi poichè è difficile gestirli in maniera adeguata e con tempistiche limitate, ciò influisce anche sui costi.

-

L’eventuale variante comporta redazione di nuovi elaborati grafici, coinvolgendo tutte le figure che devono produrre nuovi elaborati e nuovi calcoli dei costi.

210

FASE CHIUSURA LAVORI

-

Rapidità nella redazione della documentazione finale, che viene estrapolata dal modello, costantemente aggiornato in tutte le fasi precedenti.

-

PRO

-

BIM

CONTRO

Tradizionale

GESTIONE CICLO DI VITA

Manca completamente la parte di gestione del ciclo di vita, la fase manutentiva è lasciata spesso al caso e attivata unicamente al manifestarsi delle problematiche incidendo notevolmente sulle prestazioni dell’edificio.

211

Un modello informativo completo di tutte le informazioni sull’edificio facilita e consente di monitorare il progetto durante tutto il suo ciclo di vita in maniera da intervenire con manutenzioni programmate.

-

PRO

-

BIM

CONTRO

Tradizionale

Con l’analisi dei pro e contro relativamente alle diverse fasi del processo emerge come il Building Information Modeling abbia maggiori punti a suo favore rispetto al processo tradizionale.

Non in tutte le fasi è stato possibile confrontare le due metodologie, poichè, soprattutto nelle fasi successive alla progettazione, se il processo viene svolto correttamente nelle fasi precedenti, risulta quasi indifferente l’utilizzo del BIM o del tradizionale.

Nell’analisi dei pro riguardanti il tradizionale, spesso la voce rimane vuota poichè in rapporto al BIM quest’ultimo offre possibilità maggiori.

Tuttavia questo non significa che il processo tradizionale sia sconsigliato in tali fasi, bensì che, pur svolto in maniera corretta in ogni suo passaggio, non presenta fattori innovativi e rilevanti che permettono un’efficienza maggiore a quella che si avrebbe con l’utilizzo del Building Information Modeling.

Infine si è voluto aggiungere un riferimento alla gestione del ciclo di vita dell’edificio, in quanto questa fase non sempre viene tenuta in considerazione durante il processo progettuale e costruttivo. Nel Building Information Modeling il controllo della fase di gestione si può considerare come uno degli scopi principali del modello informativo, che permette di abbattere i costi e aumentare l’efficienza. Il pro del BIM in questa fase, infatti, corrisponde al contro del processo tradizionale, che spesso condisera il progetto ultimato con la fine dei lavori.

212

CONCLUSIONI

214

Dopo aver studiato e analizzato il processo BIM e le implicazioni che questo può comportare nel processo costruttivo attuale si vuole cercare di definire e riassumere i vantaggi e gli svantaggi che riguardano la sua adozione.

Il processo BIM è indubbiamente una nuova speranza per un possibile rilancio del settore edilizio che al giorno d’oggi sta attraversando la più grande crisi mai riscontrata; esso consen-

La frammentazione delle informazioni è tipica della progettazione tadizionale. Vi è una perdita di dati e dunque di tempo e denaro.

tirebbe di risolvere e limitare molteplici problemi che causano inefficienze e conseguenti sprechi di tempo e denaro, primo fra tutti la frammentazione delle informazioni.

La molteplicità di attori coinvolti nell’iter progettuale fa si che tutte le informazioni necessarie al corretto svolgimento dell’opera vengano ripetute e smistate tra diversi elaborati e ciò aumenta la possibilità di errori e imprecisioni che emergono tradizionalmente durante la fase operativa di cantiere e richiedono un maggior impegno per essere risolte, ciò indirettamente causa un aumento dei costi stimati.

Grazie al modello informativo, punto cardine del Building Information Modeling, tutte le informazioni sono contenute all’interno questo e consentono un miglior controllo dei dati e

Il modello informativo consente a

dei processi che utilizzano tali dati.

tutti i dati di relazionarsi direttamente con esso, limitando gli errori

Al tempo stesso il BIM dovrebbe consentire un miglioramento

e le perdite.

nella cooperazione dei soggetti operanti che, pur continuando

215

a relazionarsi tra di loro, avrebbero come punto di riferimento principale il modello, da cui attingere e ricavare le informazioni necessarie.

Il modello interoperabile si aggiorna automaticamente ogni qualvolta vi siano delle modifiche, riportando queste ultime su tutti gli elaborati connessi e riducendo gli errori dovuti alle “troppe informazioni” frammentate.

Il vantaggio maggiore tuttavia è rappresentato dalla possibilità di estrarre in modo automatico dal modello tutte le grandezze legate al progetto, ciò consente di realizzare automaticamente tabelle riassuntive delle superfici o dei volumi e di usare queste ultime per produrre computi metrici più accurati e in maniera più veloce.

Uno dei principali vantaggi del BIM risiede nell’estrapolare dal modello informativo tutti i dati e le grandezze di progetto, purchè il modello sia stato realizzato correttamente.

Apparentemente il Building Information Modeling sembra essere la soluzione a tutti i problemi legati al mondo delle costruzioni, tuttavia nell’applicazione pratica sembra trovare difficoltà a prendere avvio.

Nonostante i miglioramenti evidenziati in Europa e in un contesto

> 60%

internazionale da chi ha introdotto questo processo nel proprio lavoro quotidiano, in Italia la situazione sembra essere notevolmente più problematica. Le realtà produttive italiane sono le più

In Italia, a differenza del resto

frammentate d’Europa, secondo i dati Istat 2014 oltre il 60%

d’Europa, le imprese sono costitui-

delle imprese di costruzioni è composto da 1 solo addetto mentre

te in media da uno o due addetti.

il 35% ha un massimo di 9 addetti.

216

Le difficoltà nell’adozione del BIM

Investimenti in tecnologia Le ridotte dimensioni delle imprese limitano le possibilità di

Costi

investimenti in nuove tecnologie e formazione.

Uno “svantaggio” del BIM è che richiede una formazione piuttosto complessa per essere utilizzato correttamente e al Tempo

meglio delle sue possibilità e talvolta nè imprese nè studi di progettazione sono disposti ad investire in tal senso poichè ricercano qualcosa che produca un risparmio effettivo imme-

Investimenti in manodopera Costi

diato.

Spesso si tende a ricercare una riduzione dei costi affidandosi ad una manodopera a basso prezzo e di qualità spesso scadente, ma che produce apparenti benefici in un tempo inferiore rispetto ai benefici reali che l’introduzione di una

Tempo

nuova mentalità basata sul BIM potrebbe apportare.

Gli stessi studi di progettazione, comprensibilmente, non investono sulla tecnologia BIM poichè i tempi di formazione sono considerevoli e gli addetti spesso inferiori a 3 unità per studio; approcciare un progetto in chiave BIM, soprattutto quando la formazione è limitata, può voler dire impiegare lo stesso tempo che si impiegherebbe per approcciare due

217

progetti secondo la metodologia tradizionale.

Apparentemente le possibilità di guadagno sembrerebbero penalizzare l’adozione del BIM, che manifesta i suoi principali vantaggi successivamente alla fase progettuale.

Tuttavia la scarsa formazione e informazione degli addetti del settore comporta che l’adozione del processo BIM da parte di un progettista possa essere penalizzata nel momento in cui non trova sul mercato imprese sufficientemente competenti e formate a saper gestire un modello informativo in tutte le sue fasi. Allo stesso tempo un’impresa che investe nel Building Information Modeling può trovarsi nella situazione di trovare unicamente appalti che richiedono la metodologia tradizionale, in tal senso si può affermare che il ricorso ai materiali cartacei 2D e ai metodi tradizionali mantengono ampia l’offerta da e verso le imprese.

Un ulteriore problema all’avvio del Building Information Modeling in Italia riguarda la parte burocratica e normativa; vi sono troppe leggi e normative spesso in contraddizione e soggette a interpretazione che rendono l’elaborazione di un progetto in chiave BIM più difficoltosa rispetto ad altri paesi Europei.

Soprattutto per quanto riguarda le grandi opere e le opere pubbliche le normative sono molteplici e spesso può avvenire che in fase progettuale vi siano dimenticanze e un involontario non rispetto dei parametri stabiliti, conseguentemente ciò emerge in fase revisionale oppure in fase costruttiva causando

218

un rallentamento dei lavori e un riadattamento del progetto con tutte le problematiche che ciò comporta in termini di tempi e costi. Tuttavia grazie all’interoperabilità dei software che processano il Building Information Modeling è possibile cercare Individuazione delle normative

di monitorare il rispetto delle normative da parte del progetto.

coinvolte nel progetto.

Un Software che opera in questo senso è Solibri, il suo scopo principale è controllare la conformità alle normative, oltre che eseguire un controllo sulle interferenze e sulle varianti di progetto. Solibri individua difformità rispetto alla normativa per i modelli BIM, ad esempio il controllo delle vie d’esodo o delle distanze min/max da rispettare. Naturalmente anche in questo informatizzazione dei parametri normativi all’interno del software.

caso alla base di Solibri vi è un database contenente i parametri relativi alle norme, dunque la difficoltà sta nella redazione di questo database inserendo tutti i parametri normativi a cui il progetto deve sottostare.

xm

etri ym

etri

Verifica da parte del software del rispetto dei parametri normativi inseriti (es. vie d’esodo antincendio).

219

Il database

Il BIM prevede un’informatizzazione dei dati che riguardano tutto il processo costruttivo; affinché quest’ultimo sia svolto nella maniera più efficiente possibile alla base del modello informativo è necessario vi sia un database articolato e soprattutto collegato ad un prezzario di materiali e lavorazioni che consenta un controllo costante del progetto dal punto di vista economico.

La costruzione di un ricco database è la fase del processo BIM che richiede maggior impiego di tempo e maggior accuratezza poiché sta alla base di tutte le fasi successive.

Un database cospicuo e costruito correttamente permette di snellire e facilitare molte fasi successive del processo.

In Italia la fase di informatizzazione dei dati è appena all’inizio, il progetto INNOvance, come già spiegato sta cercando di informatizzare tutti i dati sui prodotti, lavorazioni e risorse umane dell’ambito edilizio, ma per avere un database corposo e diffuso tra tutte le personalità coinvolte nel processo sarà necessario aspettare ancora qualche anno, aumentando purtroppo il divario da molti altri stati Europei.

220

DIFFERENZE DI PREZZO TRA REGIONI Sono stati presi come esempio

A incidere sul divario nell’informatizzazione del processo è

quattro prezzi relativi all’elemento

sicuramente la differenza sui prezzi di materiali e lavorazioni

“Mattoni pieni per muratura ad una

che vi è in Italia nelle sue diverse regioni.

testa in opera con malta di calce

Ciascuna regione italiana emana un proprio prezzario di

idraulica” in quattro diverse regioni:

riferimento per i lavori pubblici, tuttavia i prezzi non sono

Friuli Venezia Giulia, Emilia Roma-

omogenei e un elemento costruttivo può arrivare a costare un

gna, Lazio e Campania.

prezzo in una regione del Nord e uno stesso prezzo quasi dimezzato in una regione del Sud. (vedi colonna a lato) La disparità è notevole e ciò può essere un problema dal momento il cui un modello informativo BIM deve poter fare riferimento ad un elenco prezzi informatizzato e valido su un contesto il più ampio possibile.

In altri paesi Europei, quale la Spagna, il Regno Unito o la Germania l’elenco prezzi relativo all’edilizia è unico a livello nazionale e successivamente vengono applicati dei ribassi in

I prezzi riscontrati sono di •

65,19 €/mq per il Friuli V.G.

•

44,90 €/mq per Emilia Romagna

•

60,32 €/mq per il Lazio

•

39,63 €/mq per la Campania

percentuale sul prezzo da parte degli appaltatori.

In Italia c’è bisogno di seguire l’andamento Europeo e uniformare i prezzari a livello nazionale, pur mantenendo una differenza di costo applicabile in percentuale in base alla localizzazione geografica; ciò consentirebbe non solo di trovare diciture uniche relative a materiali e lavorazioni a livello nazionale, ma anche ad avere prezzi unici a cui fare riferimento per un database nazionale e non escluderebbe la possibilità

221

di applicare successive variazioni di prezzo.

Formazione di nuove figure professionali

L’avvento della tecnologia BIM nei prossimi anni contribuirà a produrre nuove figure professionali sul mercato del lavoro che andranno a ricoprire i diversi ruoli che lo sviluppo del Building Information Modeling richiede. Le tre figure principali che la normativa delinea sono il BIM Modeler, BIM Coordinator e il BIM Manager, ciascuna possiede delle competenze in differenti ambiti riguardanti l’utilizzo delle applicazioni, la conoscenza delle normative e dei processi e la relazione con le persone.

La crescente acquisizione delle competenze si dovrebbe tradurre in un’evoluzione dalla figura di BIM Modeler a quella del BIM Manager, in maniera che quest’ultima sia in grado di gestire le figure sottostanti e verificarne il lavoro.

In questo momento, in Italia l’adozione e la conoscenza del BIM si trovano alle prime fasi, nonostante ciò alcune università iniziano a proporre dei master per la formazione di BIM Manager che non rispecchiano la figura inclusa nella triade esposta precedentemente.

222

UNIVERSITÀ CON MASTER BIM Il BIM manager non può prescindere le competenze di un BIM

• Università di Pisa

Modeler e un BIM Coordinator in quanto è la loro naturale • Università di Ferrara • Università di Modena

Progetto

evoluzione. Le figure che saranno prodotte a livello accademi-

unico

co si avvicineranno maggiormente ad un BIM Modeler-Coordinator, mentre un manager dovrebbe possedere l’esperienza necessaria e la sensibilità tale per coordinare l’intero processo,

• Università di Reggio Emilia

gli attori e conoscerne i limiti tecnologici.

• La Sapienza Roma

Gli attuali manager, intesi come gestori e supervisori del processo costruttivo, hanno acquisito con l’esperienza le loro

• Tor Vergata Roma

competenze, tuttavia queste ultime spesso sono limitate in campo tecnologico rispetto agli altri campi. Al tempo stesso i

• Politecnico di Milano

giovani studenti o architetti, che abbiano frequentato o meno dei master dedicati al Building Information Modeling, sono più affini con l’utilizzo delle applicazioni e della tecnologia, in primo luogo quella BIM, ma sono privi di esperienza legata ad aspetti di cantiere.

223

GIOVANE ARCHITETTO Processi

Tecnologia

Uno studente o un neo-laureato possiede discrete competenze tecnologiche, ma è carente negli aspetti pratici dei processo, ad esempio la coordinazione del flusso di lavoro e i processi edilizi.

Persone

Processi

Norme e procedure

Tecnologia

MANAGER Un manager, grazie all’esperienza acquisita è in grado di gestire efficientemente un team e i relativi processi; probabilmente presenterà delle carenze dal punto di vista tecnologico.

Persone

Norme e procedure

224

IMPRESA EDILE L’impresa edile è solitamente specia-

Processi

Tecnologia

lizzata in un determinato ambito, di cui conosce perfettamente il processo e le relative norme, occasionalmente si occupa di tecnologie poichè esse sono gestite precedentemente nel processo costruttivo.

Persone

PROFESSIONISTA

Processi

Norme e procedure

Tecnologia

Un professionista, quale architetto o ingegnere orienta la sua sfera di competenze su normative, procedure e processi. Inoltre si presume una discreta conoscenza delle tecnologie legate alla sua sfera di competenza.

225

Persone

Norme e procedure

Processi

Tecnologia

Persone

Norme e procedure

Per ottenere un’ottimale competenza è naturale che tutte le figure debbano unirsi e formare un gruppo integrato di lavoro, che sappia gestire tutti gli aspetti dei processo edilizio. Ciò sta alla base della metodologia del Building Information Modeling.

226

Considerazioni finali

In conclusione, si ritiene che il Building Information Modeling sia una cambiamento epocale attraverso il quale il mondo delle costruzioni deve passare. Al giorno d’oggi la tecnologia sta prendendo sempre più spazio nel quotidiano e l’informatizzazione delle industrie è una naturale conseguenza dello sviluppo e dell’evoluzione tecnologica dell’uomo; all’architettura oggi si chiede di rispondere a questioni relativamente nuove rapportate alla sua storia millenaria: in primo piano le questioni ambientali, il consumo di energia e la ricerca di nuove fonti energetiche, il recupero del patrimonio esistente e il consumo di suolo.

Cercare di dare una risposta a tali problematiche non può prescindere dall’ informatizzazione dei processi che ci viene richiesta dallo sviluppo tecnologico.

Il Building Information Modeling fa parte di questo sviluppo, poiché sta sorpassando la tecnologia precedente e consente di attuare in maniera più efficiente e più efficace il processo costruttivo.

L’edilizia sta attraversando una profonda crisi, come si è evidenziato nei dati analizzati, e necessita di un rinnovamento che comporta un totale cambio di mentalità e di approccio al progetto.

227

Quest’ultimo avrà al centro il modello informativo, una simulazione digitale del reale che consentirà di avere un controllo totale sul ciclo di vita dell’edificio.

Immaginando un futuro in tale direzione, un domani la maggior parte degli edifici potranno essere monitorati e ciò consentirà di ottimizzare i consumi dell’edificio stesso, ma anche di intervenire tempestivamente con manutenzioni e risoluzione degli imprevisti limitando i costi.

Attualmente il Building Information Modeling, essendo nella sua fase iniziale, comporta dei costi ancora elevati, questi sono relativi all’acquisizione di software, alla formazione delle figure, ai tempi necessari al cambiamento “mentale” che il processo richiede, ma soprattutto al contesto italiano ancora molto “disinformato” riguardo le potenzialità del BIM. Pertanto si evidenzia come l’utilizzo del modello informativo e di tutto il processo BIM si ripaghi solamente per interventi superiori al 1.500.000€.

Tuttavia, con l’acquisizione della metodologia negli anni, da parte di professionisti e imprese, risulterà irrilevante se essa viene applicata ad una grande opera oppure ad una villa unifamiliare, poiché la concezione del processo edilizio sarà cambiata.

Il Building Information Modeling è una modalità che presenta numerosi margini di miglioramento e implementazione, in Italia 228

purtroppo, date le condizioni precedentemente analizzate, sarà necessario ancora del tempo affinché il BIM riesca a diventare prassi comune nella progettazione e realizzazione dell’architettura. Un primo passo è stato fatto dal Nuovo Codice degli Appalti 2016 e dalla norma UNI:11337 che riguarda il settore pubblico, ora sta ai professionisti cogliere i segnali di rinnovamento, informarsi e iniziare a conoscere il BIM; il timore è che la maggior parte delle figure della filiera non recepiscano in tempo la necessità di approcciarsi all’idea di un modello informativo e dunque si trovino impreparate, aumentando il divario che già ora ci contraddistingue a livello Europeo e Internazionale.

La formazione e l’informazione sul Building Information Modeling è davvero fondamentale in questa fase, come evidenziato precedentemente iniziano a trovarsi sul mercato master universitari che propongono una formazione mirata a riguardo, tuttavia l’offerta didattica dovrebbe offrire qualcosa di più agli studenti su questo rinnovamento tecnologico, ad ora trattato in maniera estremamente marginale.

Il BIM è una sfida a cui tutti quelli che si sentono coinvolti devono provare a rispondere; la speranza per una ripresa del mondo delle costruzioni passa anche da qui, ma non si può pensare di risollevare un settore come quello dell’edilizia non investendo su di esso e sulle figure che un domani andranno a costituirlo.

229

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233

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