Il building information modelling (BIM) e l’interoperabilità in ambito energetico.

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRIESTE Dipartimento di Ingegneria e Architettura

Corso di Studi in Ingegneria Edile

Il Building Information Modelling (BIM) e l’interoperabilità in ambito energetico.

Caso di studio: cenacolo per artisti nell’ex scuola elementare di Muggia

Tesi di Laurea Quinquennale

>ĂƵƌĞĂŶĚŽ͗ EŝĐŽůĂ dŽƐŽůŝŶŝ

ZĞůĂƚŽƌĞ͗ ƉƌŽĨ͘ /ŶŐ͘ WŝĞƚƌŽ WŝǀĂ

ŽƌƌĞůĂƚŽƌĞ͗ ƉƌŽĨ͘ /ŶŐ͘ ^ƚĞĨĂŶŽ >ŽŶŐŚŝ

ͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺ

EEK D/ K ϮϬϭϱͲϮϬϭϲ

Alla mia famiglia

INDICE

PREMESSA ................................................................................................................................. 7 INTRODUZIONE ....................................................................................................................... 9 PRIMA PARTE......................................................................................................................... 11 1.

2.

STORIA DELL’EDIFICIO.............................................................................................. 13 1.1.

&KEd/ KE^h>d d EKd/ / ^dKZ/ , ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϯ

1.2.

'>/ ^dZh d,K&& /DWZ E /dKZ/ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϲ

1.3.

/> Ed/ Z ^ E ZK K ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϴ

STATO DI FATTO ........................................................................................................... 29 2.1.

^ Z/ /KE > & Z/ dK͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϵ

2.2.

> D Ed/ ^dZhddhZ >/ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϯϬ

Ϯ͘Ϯ͘ϭ͘

^dZhddhZ / &KE /KE ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϯϬ

Ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘

^dZhddhZ WKZd Ed/ s Zd/ >/ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϯϭ

Ϯ͘Ϯ͘ϯ͘

^dZhddhZ WKZd Ed/ KZ/ KEd >/ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϯϭ

2.3.

3.

4.

E >/^/ >>K ^d dK / 'Z K ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϯϮ

INTERVENTO DI RECUPERO ..................................................................................... 85 3.1.

NUOVA DESTINAZIONE D’USO ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϴϱ

3.2.

NORMATIVA DI RIFERIMENTO ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϴϲ

3.3.

DESCRIZIONE DEL PROGETTO ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϴϳ

3.4.

RESTAURO FISICO ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϵϱ

ϯ͘ϰ͘ϭ͘

^dZhddhZ / &KE /KE ^K> /K KEdZKd ZZ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϵϱ

ϯ͘ϰ͘Ϯ͘

^dZhddhZ WKZd Ed/ s Zd/ >/ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϵϱ

ϯ͘ϰ͘ϯ͘

^dZhddhZ WKZd Ed/ KZ/ KEd >/ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϵϲ

ϯ͘ϰ͘ϰ͘

^dZhddhZ WKZd Ed/ KW ZdhZ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϵϲ

EFFICIENZA ENERGETICA ...................................................................................... 139 4.1.

LEGGI E NORMATIVE VIGENTI ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϯϵ

ϰ͘ϭ͘ϭ͘

>/s >>K DKE / > ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϯϵ

ϰ͘ϭ͘Ϯ͘

>/s >>K KDhE/d Z/K ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϰϬ

ϰ͘ϭ͘ϯ͘

>/s >>K E /KE > ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϰϰ

4.2.

STRUMENTI INFORMATICI PER IL RISPARMIO ENERGETICO ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϰϳ

SECONDA PARTE................................................................................................................. 149 5.

IL BIM E L’INTEROPERABILITA’ ........................................................................... 151

6.

5.1.

IL SIGNIFICATO DI BIM ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϱϭ

5.2.

IFC E gbXML A CONFRONTO ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϲϯ

5.3.

IL FORMATO IFC ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϲϲ

5.4.

FORMATO GBXML ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϳϯ

IL BIM IN ITALIA ......................................................................................................... 183 6.1.

BUILDING SMART ITALIA ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϴϱ

6.2.

INNOVANCE ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϴϲ

6.3.

UNI 11337 ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϵϰ

ϲ͘ϯ͘ϭ͘

W Zd ϭ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϵϲ

ϲ͘ϯ͘Ϯ͘

W Zd ϰ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϭϵϵ

ϲ͘ϯ͘ϯ͘

W Zd ϱ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϬϯ

ϲ͘ϯ͘ϰ͘

W Zd Ϯ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϬϲ

ϲ͘ϯ͘ϱ͘

W Zd ϯ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϬϲ

ϲ͘ϯ͘ϲ͘

W Zd ϲ͕ ϳ͕ ϴ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϬϳ

6.4.

7.

8.

RECEPIMENTO DIRETTIVA 2014/24/EU ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϬϴ

INTEROPERABILITA’ TRA REVIT E DESIGNBUILDER .................................... 213 7.1.

INTERFACCIA DI INTEROPERABILITA’ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϭϯ

7.2.

ANALISI DELLO SCHEMA gbXML SCAMBIATO ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϮϮ

7.3.

MODELLO PER IL TEST ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϮϯ

ϳ͘ϯ͘ϭ͘

E >/^/ / d/ ^WKZd d/ Z s/d E > &/> ŐďyD> ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϮϱ

ϳ͘ϯ͘Ϯ͘

Z/^h>d d/ Z s/d ϮϬϭϲ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϮϳ

INTEROPERABILITA’ TRA DESIGNBUILDER E MASTERCLIMA .................. 233 8.1.

INTERFACCIA DI INTEROPARABILITA’ ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϯϰ

8.2.

ANALISI DELLE INFORMAZIONI SCAMBIATE (PRIMO TEST) ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϯϲ

ϴ͘Ϯ͘ϭ͘

E >/^/ > &/> yD> / ^/'E h/> Z ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϯϲ

ϴ͘Ϯ͘Ϯ͘

E >/^/ / d/ /DWKZd d/ D ^d Z >/D ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϰϬ

8.3.

ANALISI DELLE INFORMAZIONI SCAMBIATE (SECONDO TEST) ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϱϬ

ϴ͘ϯ͘ϭ͘ 9.

E >/^/ / d/ /DWKZd d/ D ^d Z >/D ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ ϮϱϬ

INTEROPERABILITÀ CON UN MODELLO COMPLESSO .................................. 257 9.1.

IL MODELLO DELL’EX SCUOLA ELEMENTARE DI MUGGIA ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϱϴ

9.2.

SCAMBIO DEI DATI TRA REVIT E DESIGNBUILDER ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϱϵ

9.3.

SCAMBIO DEI DATI TRA DESIGNBUILDER E MASTERCLIMA ͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘​͘ Ϯϲϵ

RENDER .................................................................................................................................. 285 CONCLUSIONE ..................................................................................................................... 287

BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................... 291 SITOGRAFIA ......................................................................................................................... 293 CONVEGNI E WORKSHOP ................................................................................................ 298 DIRETTIVE E NONRMATIVE ........................................................................................... 298 APPENDICE ........................................................................................................................... 299

PREMESSA Il presente studio è teso alla valorizzazione e al riutilizzo di un manufatto storico, ormai abbandonato, con un’alta valenza storica per la zona in cui è stato edificato: piccola testimonianza di un passato dinamico del golfo e di un’imprenditoria che da locale era diventata tra le più competitive nel Mediterraneo. L’oggetto di studio si trova in Strada per fontanella n 9 a Muggia, alle spalle della Marina San Rocco. Vi si arriva percorrendo Strada per Lazzaretto, dal centro verso il confine di stato, fino al numero civico 7, dove sulla sinistra si trova la caserma della Guardia di Finanza e immediatamente dopo Strada per Fontanella.

Lo studio dell’edificio è iniziato quando era ancora in vigore il vecchio P.R.G. e perciò deve essere letto in tale ottica. Con l’approvazione del nuovo Piano Regolatore, i vincoli che proteggevano l’organismo edilizio, oggetto del presente lavoro, purtroppo sono stati cancellati. Certamente il manufatto grava in cattive condizioni, ma dovrebbe essere presa in considerazione una sua possibile conservazione e il suo riutilizzo, tanto più che uno dei fini dichiarati all’interno del nuovo PRGC è la valorizzazione del patrimonio storico.

Una seconda considerazione bisogna farla anche riguardo le fonti storiche: l’archivio di Muggia è stato distrutto da un incendio e con esso anche il materiale riguardante il manufatto in questione. Proprio per questo le poche informazioni storiche inerenti l’edificio sono state ricavate da testi riguardanti la Famiglia Strudthoff e la storia dello Stabilimento Tecnico Triestino. Oltre ai documenti presenti nell’archivio di Stato e all’Ufficio Tavolare, per datare la costruzione e le modifiche del manufatto, si sono utilizzate anche testimonianze fotografiche (presenti negli archivi pubblici o privati) o dirette (parlando con vecchi inquilini di quando ancora l’edificio aveva una funzione abitativa).

ϳ

Ï´

INTRODUZIONE L’efficienza energetica è una delle questioni più dibattute sia a livello nazionale sia a livello europeo e rappresenta la prima priorità della Strategia Energetica Nazionale (SEN)1. Il tema dell’efficienza energetica è molto sentito anche nell’ambito edilizio, in quanto è stato stimato che il riscaldamento e raffrescamento sono responsabili di metà del consumo energetico dell’UE2. Appare logico che per conseguire l’obiettivo dell’UE di ridurre le emissioni di gas serra e rispettare gli impegni sottoscritti nell’accordo raggiunto a Parigi, durante la Conferenza Delle Parti, un grosso contributo può essere dato grazie all’efficientamento del parco immobiliare esistente.

Si calcola che sul territorio italiano ci siano circa 14,5 milioni di edifici di cui l’84,3% siano di tipo residenziale (quasi 12,2 milioni) e che quasi il 64% di questi è precedente alla legge n.373 del 1976, prima legge sul risparmio energetico del 1976. 3 4 Esistendo già le tecnologie necessarie, un uso più sostenibile dell’energia per la climatizzazione è possibile in tempi rapidi, con benefici sostanziali sia per l'economia (meno dipendenza energetica) sia per i singoli consumatori (aumento del costo delle fonti energetiche non rinnovabili). La strada da percorrere è quella di un aumento del tasso di ristrutturazione degli immobili (attualmente si attestano tra lo 0,4 e il 1,2% l’anno2) in modo da risanare quella parte di patrimonio edilizio esistente ormai insostenibile a livello energetico e insieme limitare il consumo di suolo pubblico.

L’attuale normativa esclude dall’obbligo di una riqualificazione energetica gli edifici vincolati ai sensi del DL 42/2004 “nei casi in cui il rispetto delle prescrizioni implicherebbe un’alterazione inaccettabile del loro carattere o aspetto con particolare riferimento ai caratteri storici o artistici.”. Dall’altro lato questa eccezione porta intrinsecamente con sé la possibilità di non rispettare determinati parametri durante una riqualificazione, ove fosse possibile, anche restituendoci un edificio con un livello di efficienza inadeguato per gli standard attuali. Il presente lavoro affronta il recupero e la rifunzionalizzazione di un edificio di questa categoria: l’ex scuola elementare di

ϭ Governo Italiano, 2015, STrategia per la Riqualificazione Energetica del Parco Immobiliare Nazionale (STREPIN) Ϯ Commissione Europea, 2016, Una strategia dell'UE in materia di riscaldamento e raffreddamento ϯ Camera dei Deputati, 2016, Documentazione e ricerche Il recupero e la riqualificazione energetica del patrimonio edilizio: una stima dell’impatto delle misure di incentivazione ϰ Nota edifici e abitazioni. Istat

ϵ

Muggia. Una costruzione edificata attorno al 1870 dallo Stabilimento Tecnico Triestino, dove poter far alloggiare i suoi tecnici e ingegneri nel periodo in cui lo stabilimento di San Rocco raggiunse i suoi massimi livelli.

Fortemente convinto che il Building Information Modelling (BIM) e i programmi per l’analisi dinamica saranno degli strumenti imprescindibili dalla progettazione futura, sia per limitare gli errori di progettazione e sia per ridurre l’impatto ambientale dell’organismo edilizio, nel seguente elaborato viene sperimentata l’interoperabilità e la condivisione di informazioni in un processo di progettazione con metodologia BIM. Teoricamente questo processo permette di fornire, all’interno di uno stesso progetto, tutte le informazioni necessarie ai vari professionisti in modo tale che questi possano sviluppare il progetto nel proprio campo operativo. Da un modello architettonico, per esempio, si possono estrarre le informazioni della parte strutturale ed elaborarle all’interno di un software per un loro dimensionamento, riducendo possibili errori umani circa le sezioni usate, i materiali e le caratteristiche degli elementi costruttivi. Similmente lo stesso processo può essere compiuto per eseguire un computo metrico, per controllare la presenza di interferenze tra i componenti costruttivi, in ambito impiantistico, per la gestione del cantiere o ancora per la gestione dell’edificio una volta ultimati i lavori. In questo elaborato le informazioni estratte dal modello architettonico dell’edificio, prodotto dal software Autodesk Revit, saranno poi elaborate mediante lo strumento di analisi dinamica DesignBuilder, verificando il grado di interazione fra i due programmi. In ultimo le informazioni del modello di DesignBuilder verranno utilizzate per testare un tool in fase di sviluppo che permette la comunicazione tra questi due ultimi programmi. Quest’ultima fase è resa necessaria dalla mancanza di un modulo in DesignBuilder che rispetti le normative italiane circa la prestazione energetica degli edifici.

ϭϬ

PRIMA PARTE

^ĆšĹ˝ĆŒĹ?Ä‚ ĚĞůů͛ĞĚĹ?ĨĹ?Ä?Ĺ?Ĺ˝

1. STORIA DELL’EDIFICIO 1.1.

Le fonti storiche da cui si è attinto sono in maggior parte quelle riguardanti la

nascita e la crescita dello Stabilimento Tecnico Triestino, società proprietaria del manufatto oggetto di studio, e la famiglia Strudthoff , fondatrice dello stesso cantiere navale. Il reperimento delle informazioni riguardanti l’organismo edilizio è risultato difficoltoso sin dall’inizio in quanto, in seguito a un incendio, nell’archivio del comune di Muggia non è rimasto alcun riferimento riguardante l’edificio. Oltre ai documenti presenti nell’archivio di Stato e al Tavolare, per datare la costruzione e le modifiche del manufatto si è fatto uso di testimonianze fotografiche (presenti negli archivi delle biblioteche triestine o private) e anche di testimonianze dirette di chi ha vissuto all’interno dell’edificio quando ancora aveva una funzione abitativa. Da sottolineare che alcune pagine del tomo tavolare, da cui sono state ricavate alcune informazioni circa le intavolazioni riguardanti la PT 274 CT 11 che rimanda al CT 7, versano in pessime condizioni (alcuni fogli sono stati ricopiati). per cui è stato impossibile risalire nel tempo a date antecedenti a quella del 1878, data in cui il manufatto in questione era già edificato.

Ď­ĎŻ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

ϭϰ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

ϭϱ

^ĆšĹ˝ĆŒĹ?Ä‚ ĚĞůů͛ĞĚĹ?ĨĹ?Ä?Ĺ?Ĺ˝

1.2.

Il periodo in cui il capostipite della famiglia Strudthoff mette piede a Trieste è un

periodo di grande fermento, di poco successivo al ritorno di questa città all’Austria avvenuto nel 1813 dopo l’occupazione francese. Infatti nel 1814 si registra un forte incremento della popolazione che da 20600 unità raggiunge in poco tempo 36000 abitanti e nello stesso periodo si ha anche un ritorno dei commercianti fuggiti all’arrivo delle truppe napoleoniche. É anche un periodo in cui si registra un incremento della costruzione di navi in tutta Europa che ha un effetto benefico per l’economia di Trieste e richiama il traffico di legname su questa città 5. BenchÊ sia un’importate sbocco sul mare, in quegli anni esiste solo il cantiere dei fratelli Panfilli capace di impostare naviglio pesante6 e dispone di soli sei scali (lo scalo si trovava alla foce del Torrente Grande, il cui greto era negli spazi occupati dalle attuali arterie stradali via Carducci e via Ghega). Proprio in questo periodo, in cui l’affluire crescente di navigli richiede sempre piÚ numerose attività attinenti alla marineria, sbarca a Trieste Georg Simeone Strudthoff (originario di Brema), precisamente nel 1815. Qui conosce Giacomo Manzioli, un costruttore di strumenti ottici, che gli fornisce un alloggio e lo aiuta ad avviare la sua attività . Infatti il 26 ottobre dello stesso anno viene concesso a Georg la possibilità di aprire un negozio di strumentazione navale in contrada del Canal Piccolo, grazie anche alle sue conoscenze. L’anno successivo raffigura anche come socio di John Megitt in un’attività di vendita di liquori e vini in contrada di Piazza, l’attuale Passo di Piazza Antonio Fonda Savio.

Sempre nello stesso anno (1816) Georg Strudthoff si lega maggiormente alla famiglia Manzioli e sposa la sorella di Giacomo, Maria Manzioli. Il fatto lascia presupporre che Strudthoff inizi a collaborare nell’officina del cognato per la quale verrà chiesto il permesso di ampliarla nel 1822 e nel 1833, quando da costruttore diventerà anche venditore di strumenti ottici. Il matrimonio con Maria Manzioli crea un legame anche con Giuseppe Angeli (cordaiolo), che aveva sposato Anna Manzioli e aiuterà Strudthoff in una delle sue molteplici attività . Infatti, anche se non è ben chiaro come Strudthoff conduca i suoi lavori nel tempo, c’è la testimonianza7 che egli conduca anche l’attività di cordaiolo. In quel periodo i cordaioli lavorano a cielo aperto e molte volte sulle strade pubbliche ed è proprio per questo, sommato al costante aumento di

5 Alfieri Seri, “la Fabbrica di macchine di S.Andrea�

6 Ernesto Gellner-Paolo Valenti, “San Rocco. Storia di un cantiere navale.�

7 Alfieri Seri, “la Fabbrica di macchine di S.Andrea�

ϭϲ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

gente che praticava questo lavoro, che il Magistrato adotta provvedimenti per contenere il fenomeno. Strudthoff nel 1825 inoltra una richiesta per proseguire questa sua attività in Passeggio di S.Andrea, ma gli viene concessa temporaneamente un’area solo l’anno successivo nella zona dell’attuale via Marconi. In seguito, sempre nello stesso anno, gli verrà concessa la zona di Campo Marzio, Dal matrimonio con Maria nascono Guglielmo (1817), Giorgio (1822), Antonio (1824), Augusto (1827) , Costanza (data incerta) ed Edoardo (1832).

L’anno in cui avviene il grosso cambiamento in ambito lavorativo per Strudthoff è il 1834, anno in cui acquista assieme al cognato Giacomo una villa in S.Andrea. Qui intendono trasferire e ampliare la fabbrica di strumenti nautici e ottici. Dai documenti risulta che gli immobili sono a nome di Georg Strudthoff mentre l’attività a nome di Giacomo Manzioli fino al 1839 quando Georg prende possesso anche dell’intera produzione di strumenti e del vecchio negozio di Palazzo Pitteri. Durante questo anno, accanto agli edifici preesistenti, vengono edificati altri 3 fabbricati senza comparti interni. Questo fa pensare che proprio in questo anno viene avviata l’attività siderurgica.

Siccome in questo periodo non esiste una vera e propria industria siderurgica, non esistono nemmeno delle maestranza preparate a questo lavoro, perciò Strudthoff manda suo figlio Guglielmo, a 22 anni, in Inghilterra a imparare questo mestiere e a studiare la fabbricazione di macchine a vapore. Al suo ritorno a Trieste, Strudthoff affida a Guglielmo la direzione della parte tecnica della fonderia e inizia così la produzione di macchine a vapore, anche se queste non sono ancora correlate con l’industria navale. Il primo motore marino della fabbrica viene costruito solo nel 1851 e la fabbrica diventa una delle principali fornitrici della I.R. Marina da guerra a partire dal 18568.

Il 10 marzo 1847 a 61 anni muore Georg Strudthoff, ma l’attività della Fabbrica Macchine non conosce rallentamenti, anzi, accanto a Guglielmo e Giorgio che sono alla direzione della parte tecnica della fonderia, si aggiungono Antonio, a 23 anni, alla parte commerciale mentre Augusto, a 20 anni, lavora in fabbrica. Anche Costanza risulta tra i proprietari della Fabbrica Macchine, ma non si conosce se avesse un ruolo al suo interno. Solo sino a questa generazione gli Strudthoff hanno un ruolo importante all’interno dell’azienda. Infatti quando viene aperto il cantiere San Rocco e poi fondata la società per azioni STT (Stabilimento Tecnico Triestino), benché i figli di Georg rimangono in posti chiave, gli Strudthoff iniziano a perdere importanza all’interno

8 Ernesto Gellner-Paolo Valenti, “San Rocco. Storia di un cantiere navale.”

ϭϳ

^ĆšĹ˝ĆŒĹ?Ä‚ ĚĞůů͛ĞĚĹ?ĨĹ?Ä?Ĺ?Ĺ˝

dell’azienda non essendo piÚ gli unici proprietari9. Il 27 aprile 1857, anno di costituzione della società STT, Guglielmo assume la direzione tecnica di tutto il complesso, Giorgio e Augusto collaborano alla direzione della fabbrica macchine, Edoardo viene messo alla direzione del cantiere San Rocco e Antonio muore poco prima della costituzione della società . Gli Strudthoff perdono definitivamente la maggioranza, quindi anche il controllo, quando nel 1869 l’assemblea dei soci dello STT decide di triplicare il capitale sociale. I fratelli ricopriranno cariche importati finchÊ nel 1882 la direzione della Fabbrica Macchine passa da Giorgio Strudthoff ad Edoardo Molier, nel 1885 Edoardo lascia la direzione del cantiere San Rocco e infine 1897 Gustavo Lendeke assume la direzione dell’intero SST.

1.3.

Fig.1.1 Edoardo Strudthoff

Il problema della complementarietà della costruzione navale e della fabbricazione delle macchine spinge gli Strudthoff alla ricerca di un arenile dove erigere un proprio cantiere. Nel 1850 i fratelli Strudthoff decidono di ampliare la Fabbrica Macchine in Passeggio S. Andrea e di ampliare l’offerta della stessa, che fino a quel momento produceva solo macchine per agricoltura e industrie e macchie a vapore per navi. A

9 Il capitale della nuova società è di 500000 fiorini di cui 339000 sono forniti dai fratelli Strudthoff. Gli altri soci risultano essere: il commerciante Edmond Bauer, la ditta Reyer e Schlick e Pasquale Revoltella.

Ď­Ď´

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

questo scopo acquistano, dal comune Muggia, l’arenile in cui oggi si trova Marina San Rocco, considerandolo un luogo idoneo alla costruzione di un cantiere navale. La figura di direttore del cantiere di San rocco verrà ricoperta da Edoardo Strudthoff, quando egli ha 25 anni.

Non avendo sufficienti capitali per ingrandire la Fabbrica Macchine e costruire il cantiere, gli Strudthoff devono trasformare l’azienda in una società per azioni. Fu così che nell’ aprile 1857 i quattro fratelli fondarono lo Stabilimento Tecnico Triestino: una società per azioni con un capitale iniziale di 500.000 fiorini. I 2/3 i questo capitale erano rappresentati dai beni della famiglia Strudthoff, mentre il resto viene fornito dalla Banca Reyer & Schlick, da Pasquale Revoltella e dal commerciante Edmondo Bauer, mentre un prestito di 150.000 fiorini, da restituire in 5 anni senza interessi, fu dato dall’arciduca Ferdinando Massimiliano10.

Fino a quel momento non esiste una strada carrozzabile che colleghi il cantiere a Muggia, infatti gli operai e i materiali vengono trasportati via mare con la prima imbarcazione costruita dal cantiere. La strada che oggi corre lungo la costa viene aperta nel 1860 per ovviare alla difficoltà dei collegamenti. Difficoltà che, come vedremo, influirà sempre sulla gestione di questo cantiere.

Fig.1.2 ^ƚƌĂĚĂ ĐŚĞ ĐŽůůĞŐĂ DƵŐŐŝĂ Ăů ĂŶƚŝĞƌĞ ^ĂŶ ZŽĐĐŽ ĐŽƐƚƌƵŝƚĂ ŶĞů ϭϴϲϬ͘ /ƚĂůŝĐŽ ^ƚĞŶĞƌ͕ ͞DƵŐŐŝĂ ͗ ŝŵŵĂŐŝŶŝ ĚĞů ƐƵŽ ƉĂƐƐĂƚŽ͕͟ ZŽƚĂƌLJ ĐůƵď dƌŝĞƐƚĞͲ ĂƌƐŽͲDƵŐŐŝĂ͕ ϭϵϳϰ

10 Ernesto Gellner-Paolo Valenti, “San Rocco. Storia di un cantiere navale.”

ϭϵ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

Dopo la nascita dello SST, durante i primi 12 anni di attività, al San Rocco vengono costruite circa 99 unità per armatori italiani, triestini, greci e anche per la I.R. Marina da guerra (la prima barca in ferro viene costruita nel 1868). Spesso vengono vendute dopo essere state costruite per proprio conto per utilizzare il materiale in deposito nei magazzini o per dar lavoro al personale (che dagli 85 operai iniziali salgono fino a 800 nel 186811) in momenti senza commesse. Sicuramente più richiesto era il lavoro di arripamento e riparazione di navi che, con il traffico marittimo in aumento, crebbe così tanto da indurre a costruire un bacino di carenaggio lungo 114 metri, inaugurato nel 1870.

In quel periodo la zona di Trieste e di Muggia acquista una tale importanza economica che nel 1858 il Comando Militare provvede alla difesa della zona del cantiere navale di San Rocco con 4 fortificazioni (sopra San Rocco, Zindis, Colle San Michele e Punta Ronco, dove sorgeva anche il Forte Olmi).

Nel 1869, lo stesso anno in cui viene aperto il canale di Suez, lo Stabilimento Tecnico Triestino, sotto la guida di Guglielmo Strudthoff, triplica il capitale sociale portandolo a 1.500.000 fiorini. In questo periodo si assiste allo sviluppo dell’industria siderurgica all’interno del paese che, assieme al miglioramento dei collegamenti ferroviari con Trieste, provoca una notevole riduzione sui costi dei materiali ferrosi, assottigliando il divario dei cantieri triestini rispetto a quelli inglesi più economici. Dal punto di vista societario l’aumento di capitale è stato quasi un passo dovuto sia per giovare dell’aumento delle commesse che per non soffrire la concorrenza: migliori del cantiere San Rocco erano sia il Cantiere San Marco che l’arsenale del Lloyd Austriaco.

Si procede allora all’ammodernamento della Fabbrica Macchine e il cantiere San Rocco viene trasformato in un cantiere atto alla costruzione di navi in ferro che assieme all’ultimazione del bacino a secco diventa anche uno dei centri di raddobbo e riparazione più attrezzati del Mediterraneo. Se da una parte l’aumento di capitale porta giovamento allo STT, permettendo di accaparrarsi le più importanti commesse militari e facendo chiudere i cantieri avversari come quello di San Marco nel 1975, dall’altra fa perdere agli Strudthoff la maggioranza azionaria: entrano nella società il barone Carlo Reinelt e il barone Giuseppe Morpurgo.

11 I dati sull’occupazione sono stati raccolti dal testo “Il cantiere S. Rocco : lavoro e lotta operaia” e da “San Rocco : storia di un cantiere navale”

ϮϬ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

Fig.1.3 Abitazioni per gli operai del cantiere San Rocco

Gli operai che lavorano nel cantiere, ormai saliti fino a 800 nel 1868, oltre che da Muggia e Trieste arrivano anche dall’Istria. Questo fatto spinge lo STT a costruire delle abitazioni alle spalle del San Rocco e sempre alle spalle del cantiere vengono edificate anche alcune villette dove dimorano tecnici e dirigenti, fra cui anche il direttore Edoardo Strudthoff. In questo periodo, più precisamente fra il 1871 e il 1873, viene costruita anche l’abitazione sita in via Fontanella n°9 (il toponimo è dovuto alla presenza di una fontanella di acqua potabile nella zona dietro San Rocco12). Non è certo che qualche componente della famiglia Strudthoff vi abbia dimorato, però vi è la testimonianza che viene utilizzata come abitazione per ingegneri o tecnici.

Fig.1.4 Abitazione in via Fontanella n°9 dopo il 1830

12 Fabio Zubini, “Muggia: la cittadina di Muggia è passata attraverso due millenni di storia alquanto movimentata

Ϯϭ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

Con navi sempre più grandi da costruire e quantità sempre maggiori di materiale impiegato, si sente la carenza di un collegamento ferroviario diretto. Si iniziano così delle trattative con il comune per ovviare a questa mancanza, ma l’alto costo dei contributi da versare e la lunghezza dei tempi che si prospettavano fanno propendere per l’acquisto del cantiere San Marco (in una posizione più favorevole e con un costo di aggiornamento e gestione minore). La proposta di acquisto, assieme alla proposta di un nuovo aumento di capitale, viene sottoposta all’assemblea degli azionisti nel 1897 che le accetta entrambe. Siccome i capitali per acquistare le nuove azioni non si trovano a Trieste, ci si rivolge a Vienna dove interviene il Reale e Imperiale Istituto Privato di Credito per Commercio e Industria che compra interamente il nuovo pacchetto azionario, diventando di fatto il maggiore azionista dello Stabilimento Tecnico Triestino. Lo stesso anno il cantiere San Marco diventa di proprietà dello STT e il San Rocco (che in quel momento aveva 1400 operai) viene declassato a cantiere per raddobbi e riparazioni fino al 1907 (quando si contano circa 650 operai), anno in cui viene emanata una legge che sovvenziona la marina mercantile e che causa un aumento della richiesta di nuove imbarcazioni.

Negli anni 1909 e 1910 si ha un’ulteriore spinta nella produzione di nuove imbarcazioni al San Rocco. Viene stipulato un accordo fra lo STT e il Lloyd Austriaco per il quale il cantiere viene scorporato dalla società principale e viene costituita la nuova società “Cantiere San Rocco spa” per metà proprietà dello STT e per metà proprietà del Lloyd, con la clausola che macchine e caldaie dovessero essere fornite dalla Fabbrica Macchine. In questo periodo di continue commesse si raggiungono nuovamente i 1450 operai e il cantiere continua a produrre ininterrottamente fino allo scoppio della guerra nel 1915. Al contrario durante gli anni successivi avviene una riduzione dell’attività dovuta alla guerra e alla penuria di materie prime: il San Rocco si trova integro nelle sue strutture, ma con il personale ridotto di circa la metà (nel 1918 si contavano circa 700 operai) Dopo il conflitto, il Lloyd Triestino (nato dal Lloyd Austriaco), i Cosulich e la Navigazione Libera Triestina (fondata nel 1906) formano un gruppo finanziario sostenuto dalla Banca Commerciale che assume la totalità azionaria dello STT, anche delle azioni in mani austriache. Superato questo impasse, si da il via al potenziamento degli impianti e alla ripresa della produzione che continua fra malcontenti e scioperi, i ϮϮ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

quali si fermano solo nel 1922 con la presa del potere dei fascisti. In ogni caso, già nel 1921 si inizia a sentire la crisi dovuta all’esaurimento delle commesse sospese temporaneamente durante la guerra, infatti dai 1550 operai si scende fino ai 400 del 1923. La crisi fu tale che nello stesso anno il Lloyd cedette la propria quota di azioni del cantiere allo STT e da quel momento il San Rocco (economicamente meno competitivo) ritorna ad eseguire lavori di riparazione e raddobbo o di lavori che non si riesce ad eseguire il San Marco.

Dopo la pesante crisi del 1923, il governo interviene nel campo armatoriale commissionando allo STT dei lavori decretando una ripresa della produzione nel cantiere San Rocco. Questa ripresa però non dura molto, infatti nel 1928 si esauriscono nuovamente le commesse e, passando dai 650 operai nel 1925 a 1100 nel 1927 per scendere sino ai 250 del 1928, il cantiere viene declassato nuovamente al ruolo di riparazioni, raddobbi e demolizioni.

Nel 1930 si assiste alla nascita dei Cantieri Riuniti Dell’Adriatico, operazione supportata anche questa volta dalla Banca Commerciale Italiana, in cui confluisce lo STT e ovviamente anche il cantiere San Rocco. Anche in questo ambito, però viene destinato a lavori di demolizione, raddobbo e trasformazione navale. Un anno dopo la creazione dei CRDA la Banca Commerciale Italiana, trovatasi di fronte a troppi impegni assunti, chiede l’intervento del governo e versa il proprio pacchetto azionario alla Società Finanziaria Italiana che nel 1933 viene assorbita dall’IRI. Fra alterne vicende si arriva al 1937 quando con un decreto legislativo il CRDA perde la sua autonomia passando sotto il controllo dell’IRI. È comunque un periodo in cui si assiste ad un’espansione continua delle attività dei CRDA tanto che, dopo lo scoppio della Seconda Guerra Mondiale, si decide di riprendere la costruzioni di navi anche a San Rocco per soddisfare la domanda, raggiungendo una forza lavoro di 1000 operai. Negli anni successivi alla guerra, le continue crisi, la necessità di ammodernamento degli impianti e la posizione geograficamente scomoda decretano l’ultima fase discendente del cantiere. L’ultimo varo, e questa volta definitivamente, avviene nel 1958 e l’anno successivo viene scorporato dal CRDA per essere assorbito dal Lloyd Triestino, il quale lo utilizzerà come scalo per lavori di riparazione, modifiche e adattamento.

Nel 1966 con il piano CIPE, dal CRDA e

dall’Arsenale Triestino nascono

l’Italcantieri e l’Arsenale Triestino San Marco che riunisce gli scali di San Marco, San Rocco e la Fabbrica Macchine. Nel 1972 l’ATSM cede lo scalo di San Rocco alla Ϯϯ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

Micoperi di Milano e quest’ultima lo cede a sua volta alla società “Marina Muja” che trasforma il vecchio cantiere nell’attuale marina. In quest’ultimo periodo di vita del S.Rocco, anche l’edificio sito in via Fontanella n°9, che fino a questo momento aveva seguito il destino del cantiere, viene ceduto. Nel 1969 la proprietà passa alla provincia di Trieste e nel 1980 passa al comune di Muggia.

Come si è detto non ci sono molte informazioni riguardanti questa costruzione dal momento che l’archivio del comune di Muggia ha perso molti documenti a causa di un incendio.

Grazie al Catasto Franceschino e da foto d'archivio si è riusciti a datare la sua edificazione tra il 1871 e il 1873 (Fig. 1.5, 1.6, 1.7, 1.8). Al tavolare le ricerche sono iniziate con il PT 274 CT 11 che rimandava al CT 7 della stessa PT. Sfogliando il PT in questione si nota subito che una parte delle informazioni necessarie è stata ricopiata da una vecchia pagina probabilmente ormai distrutta. Nel CT 7 la pce oggetto della ricerca era 178/1 (area edifici casa con cortile) e 178/2 (magazzino)13. Si presume che ci sia una PT e un CT in cui la particella non sia suddivisa, ma non è stato possibile trovare alcun riferimento. Verosimilmente, la nota che rimandava ad un’altra PT era illeggibile sulla pagina che è stata ricopiata e per questo non è stata riportata impedendo di risalire a periodi antecedenti al 1878. Il personale dell’ufficio non è stato in grado di fornire una soluzione e visionando le precedenti Partite Tavolari non si è stati in grado di trovare ulteriori informazioni che riguardassero il manufatto.

Da alcune testimonianze è dato sapere che dal 1928 al 1932 l’ingegner Arturo Antonisich, che lavorava al cantiere San Rocco ha vissuto in quell’edificio con il resto della sua famiglia. Grazie ai suoi discendenti si è riusciti a sapere che il corpo aggiunto a sud-est dell’edificio è stato costruito dopo il 1832 (anno in cui Arturo viene dislocato a Venezia) e il balcone al primo piano sempre prima di quella data era una terrazza che si sviluppava per un terzo della lunghezza dell’edificio.

La proprietà dell’edificio, attribuita al cantiere San Rocco, viene confermata anche all’atto che testimonia la nascita del CRDA (1930) in cui confluisce lo Stabilimento Tecnico Triestino e il controllato cantiere, conservato all’archivio di stato (Fig. 1.9).

13 Tavolare PT 274 CT 7

Ϯϰ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

&ŝŐ͘ϭ͘ϱ ĂƚĂƐƚŽ &ƌĂŶĐĞƐĐŚŝŶŽ͘ /Ŷ ƌŽƐƐŽ ͞ZĞŐŽůĂnjŝŽŶĞ ƉĞƌ ŝŵƉŽƐƚĂ ĨŽŶĚŝĂƌŝĂ ĚĞů ϭϴϳϯ͟

Fig.1.6 Vista del bacino a secco 18701874. Sullo sfondo non è ancora presente la casa. Archivio storico dei civici musei di storia e arte

Ϯϱ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

Fig.1.7 Vista del bacino a secco 1871.

Sullo sfondo non è ancora presente la casa .

Ernesto Gellner, Paolo Valenti. “San Rocco : storia di un cantiere navale”, Trieste, Associazione marina Aldebaran, 1990

Fig.1.8 Vista panoramica del cantiere San Rocco. Sulla zona retrostante il cantiere si intravede l’edificio oggetto di studio. 1875 Ernesto Gellner, Paolo Valenti. “San R 4096 occo : storia di un cantiere navale”, Trieste, Associazione marina Aldebaran, 1990

Ϯϲ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

Fig.1.9 Atto di fusione di Cantiere Navale Triestino, Stabilimento Tecnico Triestino e Cantiere San Rocco in Cantieri Riuniti dell’Adriatico (CRDA)

Ϯϳ

^ƚŽƌŝĂ ĚĞůů͛ĞĚŝĨŝĐŝŽ

Ϯϴ

^ƚĂƚŽ ÄšĹ? ĨĂƚƚŽ

2. STATO DI FATTO 2.1.

In altezza la costruzione si sviluppa su 5 piani, di cui uno è un seminterrato

utilizzato come magazzino e deposito e l’ultimo fa parte della torretta e misura solo 12,60 mq. Il seminterrato, chiuso su tre lati, si apre a nord verso il mare con tre archi che sorreggono una terrazza a livello del piano terra. L’edificio ha due accessi sul lato sud da cui si accede direttamente al piano terra e uno sul lato ovest, a livello del terreno ma a 0,75 cm piÚ in basso rispetto al piano terra. Da qui si accede al vano scale che collega tutti i piani.

L’edificio è diviso in 3 volumi connessi e distinti fra loro. In quello principale, piÚ voluminoso

e

centrale,

inizialmente

si

trovavano

le

zone

abitative.

Solo

successivamente, dopo la trasformazione in scuola, al piano terra vi erano la cucina con il refettorio e alcune aule, mentre al primo piano si trovano altre aule e una zona riservata agli insegnanti. Il secondo piano era riservato al custode ed era utilizzato come sua abitazione. Era composto da tre stanze che si affacciavano su una zona comune che fungeva da atrio: a est c’era la cucina con un bagno e a nord e a sud due camere.

A ovest si trova il secondo volume largo 4.30 m in cui è collocato il vano scale che emerge dal profilo del volume principale di 1,2 m. Si sviluppa in altezza collegando tutti i piani e si erge di 2,3 m oltre il punto piĂš alto del tetto. Questo è dovuto al fatto che nella parte piĂš alta di questa “torrettaâ€? era stata ricavata una stanza che molto probabilmente veniva utilizzata come osservatorio, infatti tutta la zona retrostante al cantiere San Rocco, compreso il terreno dove sorge questo edificio, era di proprietĂ dello Stabilimento Tecnico Triestino e l’abitazione era utilizzata per ospitare tecnici e ingegneri del cantiere.

Il terzo volume è una parte dell’edificio aggiunta in un secondo momento dopo il 1932 e non durante l’edificazione del manufatto avvenuta attorno al 1870. Si trova sull’angolo a sud-est dell’edificio ed è alto solo un piano. La porta di comunicazione fra i due ambienti e stata ricavata con l’allungamento di una finestra fino al pavimento.

Un’altra caratteristica che denota che l’aggiunta di questo volume è avvenuta solo in un secondo momento è data dal fatto che una delle sue pareti si interseca con il foro di una finestra ricavato nel muro esterno del corpo centrale. Quest’ultima parte di edificio è ώϾ

^ƚĂƚŽ ÄšĹ? ĨĂƚƚŽ

stata rimaneggiata ulteriormente nel tempo con due aggiunte distinguibili dalla diversa tecnica di costruzione, probabilmente dopo il 1969, quando il manufatto diventa proprietà della provincia di Trieste. Si nota chiaramente che la parte piÚ vecchia è stata costruita con muri in pietra spessi 35 cm e solai in legno, mentre quella piÚ recente in mattoni forati da 8 cm e solai in laterocemento. L’ampliamento in pietra è stato eseguito dopo il 1930, mentre il secondo probabilmente è stato eseguito quando l’edificio venne utilizzato come scuola dopo essere passato alla provincia di Trieste nel 1969.

L’edificio, uno dei tanti che venne costruito dal CRDA per offrire un alloggio ai dipendenti del Cantiere San Rocco,

viene costruito fra il 1871 e il 1873 come

abitazione per ingegneri e tecnici. Come accennato, in quegli anni si presentava leggermente diverso da come lo troviamo ora: il corpo aggiunto venne costruito solo dopo il 1930 e la terrazza che si trova al primo piano non era piccola come oggi, ma si estendeva per circa un terzo della lunghezza del prospetto nord e sporgeva quanto quella sottostante, appoggiandosi su di essa. Per quanto riguarda le aperture, probabilmente la parte in vetrocemento a ovest non esisteva al momento della costruzione dell’abitazione, ma non è stato trovato del materiale fotografico che restituisse la facciata originaria. Anche il prospetto est non si presentava come ora: sono stati praticati alcuni fori in facciata e alcune finestre sono state modificate o divise, per dar luce ai servizi igienici, oppure trasformate in porte, come nel caso dell’apertura che mette in comunicazione il volume principale con quello aggiunto nell’angolo a sud-est.

2.2.

2.2.1. STRUTTURE DI FONDAZIONE Non se ne conosce la reale struttura essendo andati persi i disegni originali e non essendoci alcuna tavola di un progetto di recupero edilizio oppure degli “as-builtâ€? o un qualsiasi studio riguardante l’edificio. Se ci dovessimo aiutare con le metodologie costruttive carsiche, nelle murature in pietra è difficile incontrare una fondazione vera e propria: l’assenza è compensata dalla esistenza di banchi di roccia poco al di sotto del piano di campagna o da strati di terra compatte fino al punto in cui viene prolungata la

ĎŻĎŹ

^ƚĂƚŽ Ěŝ ĨĂƚƚŽ

muratura14. Verosimilmente anche nel nostro caso le strutture di fondazione, se presenti, sono in pietra a non hanno un’area molto estesa in quanto nel comune di Muggia sotto un primo strato superficiale si ha la presenza di arenaria o comunque di uno strato roccioso (diverse erano le cave e le testimonianze della loro presenza risalgono sin dal XVI secolo).

2.2.2. STRUTTURE PORTANTI VERTICALI Le strutture portanti verticali sono gli stessi muri in pietra e sono stati costruiti con tecnica a sacco con disposizione a filari degli elementi lapidei. Il materiale con molta probabilità è stato prelevato dalla cava di arenaria di proprietà dello stesso Stabilimento Tecnico Triestino15. Logicamente da queste strutture sono esclusi i muri costruiti in mattoni forati dopo il 1969, che apparentemente non hanno una struttura portante se non i mattoni stessi. La disposizione dei blocchi avviene in senso “lineare”, curando soprattutto l’accostamento del materiale all’interno del medesimo filare. L’ipotesi di un muro a sacco è nata per la presenza di un frattura nel muro vicino all’angolo sud-ovest, ben visibile sulla superficie esterna del muro, che non ha una corrispondenza sul lato interno. Anche la struttura ad archi sul lato nord, che forma la terrazza per il piano terra, è in pietra, ma è completamente scollegata dal resto dell’edificio. Infatti, come vedremo in seguito dalle documentazioni fotografiche, questa struttura nel corso degli anni è scivolata verso nord creando una frattura, già riempita in passato, fra essa e il resto del manufatto.

2.2.3. STRUTTURE PORTANTI ORIZZONTALI La struttura portante dei solai è composta da un’orditura semplice di travi in legno disposte parallelamente alla luce minore con un interasse di circa 60 cm. L’estradosso del solaio è composto da un tavolato disposto ortogonalmente alle travi, il pavimento invece è completato da uno strato cementizio infine uno di cotto, oppure di parquet.

All’intradosso si trova un controsoffitto composto da listelli di legno e intonaco. Alcune modifiche sono state apportate al solaio tra il piano terra e il vano a nord-est del

14 Marco Faccini tesi di dottorato “Architetture di pietra nell’altipiano carsico. Forme insediative e tecniche costruttive nell’edilizia storica” 15 Atto di fondazione del CRDA

ϯϭ

^ƚĂƚŽ ÄšĹ? ĨĂƚƚŽ

seminterrato, infatti durante degli interventi di manutenzione è stata aggiunta una trave rompitratta in acciaio sorretta a sua volta da un pilastro sempre in acciaio. Per quanto riguarda i solai delle altre stanze del seminterrato, non si è potuto procedere a una verifica di eventuali modifiche della struttura a causa della vegetazione molto rigogliosa che ne impediva l’accesso. I solai contro terra probabilmente sono composti da uno strato di calcestruzzo a diretto contatto con il terreno e da uno strato di rifinitura. Come per le fondazioni anche per questi non si hanno informazioni a causa della perdita dei progetti originari.

La copertura infine può essere schematizzata come l’intersezione di due tetti disposti su due livelli: un tetto a quattro falde che si sviluppa a partire dalla base del secondo piano e un tetto a due falde con una pianta a forma di T che si sviluppa a partire da circa 2.60 m di altezza dal secondo piano. Se si considera solo la struttura portante della copertura, essendo la pianta dell’edificio quasi quadrata, possiamo approssimarla con 4 travi di colmo che partono dai quattro angoli dell’edificio, alla base del secondo piano, e terminano al centro a un’altezza di circa 3,50 m. Per quanto riguarda il tetto con la pianta

a forma di T, esso è composto da tre travi di colmo che procedono

parallelamente al pavimento e incontrano al centro le travi del tetto a quattro falde. La struttura viene completata con delle travi disposte perpendicolarmente al muro e che poggiano sulle travi di colmo. Su queste poi è posta un’intelaiatura secondaria di travicelli su cui poggiano delle tavelle (all’interno del perimetro dell’edificio) o un tavolato (all’esterno del perimetro dell’edificio) e infine le tegole di rivestimento.

2.3.

Nelle tavole seguenti saranno illustrate le problematiche piĂš evidenti che

interessano l’edificio. Come già detto, l’organismo edilizio ha subito in passato delle modifiche, l’ultima delle quali è avvenuta al cambio di destinazione d’uso da abitazione a scuola. Oltre a una nuova disposizione interna degli spazi per adibirlo a scuola, alla costruzione dei nuovi volumi del corpo aggiunto a est e la trave rompitratta

nel

sotterraneo, è stato applicato anche un nuovo strato d’intonaco direttamente su quello vecchio, un tirante ormai scoperto sopra l’entrata della torretta e un altro tirante applicato agli archi, in piÚ nel sottotetto alcune tavelle sono state sostituite con dei mattoni forati.

ĎŻĎŽ

^ƚĂƚŽ Ěŝ ĨĂƚƚŽ

Lo stato di degrado è riconducibile quasi esclusivamente al totale abbandono e all’incuria dell’edificio e buona parte è avvolto dalla vegetazione, il che rende impossibile la visitabilità di alcuni vani oppure impedisce l’apertura delle porte e delle finestre delle terrazze. Sia esternamente che internamente sono avvenuti dei distacchi d’intonaco e alcune infiltrazioni hanno degradato la struttura di alcuni solai. Anche la struttura verticale necessita di interventi in quanto sono presenti delle fratture sia sull’angolo a sud ovest sia tra la struttura ad archi e il resto dell’edificio.

2.4.

ϯϯ

^ƚĂƚŽ Ěŝ ĨĂƚƚŽ

ϯϰ

A01

Tav

Planimetria - Stato di fatto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 500

Scala

0.55 4.80 0.55 3.05

Deposito 21 18.87 m²

4.60

16.20

A07

B 0.55

0.65

A06

Deposito 20 29.16 m²

Locale impianti 19 15.28 m²

4.60 0.55

A

Piano seminterrato - Stato di fatto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

0.65

10.75

13.85

0.65

12.10

A02

Deposito 18 32.82 m² 5.35

0.70

0.70

Progetto

0.65

7.14

4.60

2.67

0.65

0.70

Tav

0.81

2.65

A

0.85

11.99

B

1 : 100

Scala

0.60 4.75 0.65 4.40

16.20

A07

B

Aula 2 19.93 m²

0.10

Aula 3 34.34 m²

Servizi igienici 7 24.14 m²

Refettorio 6 50.31 m²

5.05 0.65 1.20

A

SU

Piano terra - Stato di fatto

1 : 100

0.65

Elaborato

Scala

B

Recupero ex scuola elementare Muggia

0.65

0.10

6.30

A03

Tav

Cucina 5 21.14 m²

0.10

5.45

2.00

0.15

3.20

Progetto

Servizi igienici 22 4.36 m²

0.60

16.45

Aula 1 23.35 m²

4.75

0.65

0.35

0.65

2.65

3.05

5.40

4.20

0.10

0.65

1.00 0.35

1.41 0.10

2.00 0.60

5.35

0.15

0.15 0.15 0.15 0.15 0.10 0.15 0.80 0.80 0.85 0.85 0.85

0.30

0.65

4.45

A

0.65

A06 16.45

4.04

0.60 4.75

Aula 5 28.98 m²

0.60

Aula 6 26.60 m²

Locale insegnanti 11 15.97 m²

3.05 0.10

16.20

A07

B 6.45

0.65

Aula 4 34.51 m²

0.65

A

SU

Piano 1 - Stato di fatto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

6.10

Aula 7 53.98 m²

16.45

0.65

9.60

A04

Servizi igienici 23 10.42 m² 3.05

0.65

0.65

0.60

Progetto

0.65

5.60

4.75

5.35

0.10 1.05 0.10 1.00 0.10 1.00 0.10

0.60

Tav

0.65

6.10

A

0.65

A06 16.45

1 : 100

Scala

B

16.20

A07

B

Atrio 17 17.85 m²

0.65 6.35

17.80 0.10 4.65

A 4.35

4.35

0.40 3.55 0.40

A06

A

0.65

Piano 2 e Piano 3 - Stato di fatto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

0.40

Camera 15 20.24 m² 5.45

0.65

0.35

3.55

Bagno 14 2.97 m² 0.65

4.30

Scala

1 : 100

17.80

A05

Tav

Camera 16 21.64 m²

Progetto

Cucina 13 15.20 m²

4.42

18.07

1.55

0.53

3.05

0.10

5.00

0.40

3.20

0.35

0.65

0.35

A 18.07

B

6.75

Piano Primo

75.0

Piano Terra

-225.0

Livello Terreno

Seminterrato

Tav

0.0

1 : 100 Sezione A-A - Stato di fatto

440.0

Elaborato

Secondo Piano

A06

812.0

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala Terzo Piano

Progetto

1104.0

75.0

Piano Terra

0.0

-225.0

Livello Terreno

Seminterrato

1 : 100 Sezione B-B - Stato di fatto

Piano Primo

Elaborato

440.0

A07

Secondo Piano

Tav

812.0

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala Terzo Piano

Progetto

1104.0

75.0

Piano Terra

0.0

-225.0

Livello Terreno

Seminterrato

1 : 100 prospetto nord - Stato di Fatto

Piano Primo

Elaborato

440.0

A08

Secondo Piano

Tav

812.0

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala Terzo Piano

Progetto

1104.0

0.0

440.0

Piano Primo

75.0

Piano Terra

prospetto sud - Stato di Fatto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Terzo Piano

A09

Secondo Piano

Tav

812.0

Progetto

1104.0

Livello Terreno

1 : 100

Scala

440.0

Piano Primo

75.0

Piano Terra

Seminterrato

1 : 100 A10

-225.0

Livello Terreno

Tav

0.0

prospetto est - Stato di Fatto

Secondo Piano

Elaborato

812.0

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala Terzo Piano

Progetto

1104.0

0.0

-225.0

440.0

Piano Primo

75.0

Piano Terra

Seminterrato

prospetto ovest - Stato di fatto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Terzo Piano

A11

Secondo Piano

Tav

812.0

Progetto

1104.0

Livello Terreno

1 : 100

Scala

75.0

Piano Terra

intonaco pietra intonaco

Dettaglio nodo copertura

cornice in pietra intonaco pietra intonaco

Dettaglio Finestra

Dettaglio nodo solaio interpiano

Dettaglio nodo fondazioni

Tav

intonaco pietra intonaco cotto calcestruzzo tavole legno travi in legno listelli legno intonaco

Livello Terreno

Progetto

0.0

1 : 20 Dettagli - stato di fatto

cotto calcestruzzo

Elaborato

cotto calcestruzzo tavole legno listelli legno intonaco

A12

pietra intonaco

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala coppi tavelle tavole legno

A

Stato di degrado Prospetto nord

B

B

A

C

C

E

E

D

9

D

problematica

causa

intervento

macchie di umiditĂ con distacchi di intonaco

umiditĂ dovuta a infiltrazioni e assorbimento di acqua superficiale

impermeabilizzazione piano terrazza, ripristino intonaco

catena in cattivo stato

scarsa manutenzione

sostituzione

parapetto rovinato

cattiva manutenzione

ripristino intonaco

vegetazione diffusa sulle superfici

cattiva manutenzione

rimozione

Pag. A

C

Pag.

B

C

Stato di degrado Prospetto sud

C

D

E

G

F C E

A

D

F

Pag.

G

C

Pag. 1 P

problematica

causa

intervento

cedimento strutturale

tiranti, ripristino intonaco, impermeabilizzazione tetto, iniezioni cementizie

fessurazione A B

cedimento strutturale

demolizione

macchie di umiditĂ e/o muffa

risalita capillare, spruzzi d'acqua, vegetazione vespaio, strato drenante tra muro e terreno circostante

distacco intonaco

umiditĂ dovuta ad assorbimento di acqua pioripristino intonaco vana

rottura parapetto entrata

vandalismo

fessurazione

1

B

G

ricostruzione

P

Stato di degrado Prospetto ovest

Pag.

Pag.

P

P

A

A

C

B

B

D

Pag. C

problematica

causa

intervento

distacco intonaco

umidità dovuta ad assorbimento d’acqua piovana

ripristino intonaco

B

D

3

macchie di umidità e/o muffa

D risalita capillare, spruzzi d'acqua, vegetazione circostante vespaio, strato drenante tra muro e terreno

macchie di umidità e/o muffa

C

Inclinazione pensilina, assorbimento acqua

vespaio, strato drenante tra muro e terreno

tirante scoperto

corrosione e distacco intonaco

sostituzione tirante, ripristino intonaco

vegetazione diffusa sulle superfici

cattiva manutenzione

rimozione

fessurazione

cedimento strutturale

consolidamento con aumento superfice fondazione

Pag.

A

P

Pag. 1 A

B

Stato di degrado Prospetto est

Pag.

A C

Pag.

A

D

P

E

C

D

E

F

H

B

G F

H

Pag.

E

I

I

G

problematica

causa

intervento

distacco intonaco ed efflorescenze saline

risalita capillare e possibile perdita impianto sani- vespaio, strato drenante tra muro e terreno, ripritario stino intonaco

distacco intonaco ed efflorescenze saline

infiltrazioni

distacco intonaco

infiltrazioni dal tetto, assorbimento acqua piovana impermeabilizzazione tetto, ripristino intonaco

distacco intonaco

infiltrazioni dal tetto, possibile perdita impianto sanitario

impermeabilizzazione tetto, sostituzione impianto sanitario, ripristino intonaco

demolizione

fessurazione

H

cedimento strutturale

consolidamento con aumento superfice fondazione

fessurazione E

D

cedimento strutturale

demolizione

macchie di umiditĂ con distacchi di intona- umiditĂ dovuta a infiltrazioni e assorbimento di co acqua superficiale

impermeabilizzazione piano terrazza, ripristino intonaco

macchie di umiditĂ

demolizione

infiltrazioni dal tetto

Stato di degrado

A B

Seminterrato

C

problematica cedimento controsoffitto efflorescenze saline aggiunta trave in acciaio

Deposito

causa umiditĂ dovuta a infiltrazioni dall'esterno infiltrazioni dal piano della terrazza, umiditĂ dovuta a risalita capillare travi solaio in cattivo stato

A

B

C

67

intervento ripristino vespaio, impermeabilizzazione piano terrazza, ripristino intonaco sostituzione travi

Stato di degrado Piano terra Aula 1 P ED

problematica

causa

intervento

macchie di umiditĂ

infiltrazioni dall'esterno

demolizione

fessurazioni

cedimento strutturale

demolizione

pavimento e soffitto cedevoli

infiltrazioni dall'esterno

demolizione

E

D

P

68

Pag.65 F

Stato di degrado Piano terra Atrio aula 1

C

B

A

problematica macchie di umiditĂ

causa infiltrazioni dall'esterno

fessurazioni

cedimento strutturale

A

Pag.65 C

intervento demolizione

C

B

Pag.61 A B

69

Stato di degrado Piano terra Aula 2 e servizi igienici

P

D

E

F

problematica

causa

macchie di umiditĂ

infiltrazioni dall'esterno

controsoffitto cedevole

infiltrazioni dall'esterno

macchie di muffa

umiditĂ ambientale e di risalita capillare P vespaio

D

intervento

D E F D E F

demolizione

F

E

P

70

Stato di degrado Piano terra Servizi igienici B

A

problematica

causa

intervento

controsoffitto cedevole

infiltrazione dal piano superiore dovuta a rottura dell’impianto sanitario

sostituzione impianto

B

A

Pag.65 B

71

Stato di degrado Piano terra Entrata - corridoio C A

B

problematica

causa

intervento

fessurazione

assestamento parete divisoria

rimozione

macchie di umiditĂ

umiditĂ ambientale

sostituzione intonaco

macchie di muffa

infiltrazioni da piano superiore e dal tetto

impermeabilizzazione tetto

A

C

B

72

Stato di degrado Piano terra B

problematica macchie di muffa efflorescenze saline

Vano scale

A

causa umiditĂ dovuta a risalita capillare e per infiltrazioni esterne umiditĂ dovuta a risalita capillare

intervento vespaio, strato drenante tra muro e terreno, sostituzione vespaio, strato drenante tra muro e terreno, sostituzione

Pag63 D

B

A

73

Stato di degrado Piano terra Aula 3 e cucina C

P2

D

P1

problematica

causa

efflorescenze saline

umiditĂ dovuta a risalita capillare

macchie di umiditĂ

umiditĂ ambientale infiltrazioni da piano superiore e dal tetto

macchie di muffa

intervento vespaio, strato drenante tra muro e terreno, sostituzione sostituzione intonaco impermeabilizzazione tetto

P1

C

Pag.61 G Pag.78 P2

D

P2

74

Stato di degrado Piano terra P1

Refettorio

P2

problematica

causa

intervento

macchie di muffa

umiditĂ ambientale

sostituzione intonaco

P1

P2

75

Stato di degrado Piano 1 C

Aula 4 e balcone

P

problematica fratture struttura parapetto terrazza

causa

intervento

scarsa manutenzione

sostituzione struttura

parapetto rovinato

cattiva manutenzione

ripristino intonaco

macchie di umiditĂ

infiltrazioni da piano superiore e dal tetto

impermeabilizzazione tetto

Pag.63 P

P

76

Stato di degrado

P B

Piano 1 Vano scale e Aula 7

A

problematica

causa

intervento

controsoffitto cedevole

umiditĂ ambientale

ripristino controsoffitto

infiltrazione dall'esterno, umiditĂ ambientale

impermeabilizzazione tetto, sostituzione intonaco esterno

macchie di umiditĂ

A

B

Pag.63 P

P

77

Stato di degrado P2

Piano 1

P1

Aula 5 e aula 6

problematica

causa

intervento

macchie di muffa (P1)

infiltrazioni dal tetto

impermeabilizzazione tetto

controsoffitto cedevole (P1)

rottura impianto sanitario sostituzione impianto sanitario

controsoffitto cedevole (P2)

infiltrazioni dal tetto

ripristino controsoffitto, impermeabilizzazione tetto

P1

Pag.79 C Pag.82 D

Pag.65 A

Pag.65 A

Pag.74 P1 78

P2

AB

C

Stato di degrado Piano 1

D

Servizi igienici

problematica

causa

intervento

controsoffitto cedevole

rottura impianto sanitario, umiditĂ ambientale

sostituzione impianto sanitario

finestra bagno divisa

costruzione muro divisorio bagni

demolizione muro divisorio

D

A

Pag.78 P1

B

79

C

Stato di degrado P1

Piano 2

P2

Camere da letto

problematica

causa

intervento

macchie di umiditĂ

infiltrazione dal tetto

impermeabilizzazione tetto

macchie di muffa

infiltrazione dal lato esterno del muro

ripristino intonaco esterno

P1

P2

80

E

Stato di degrado

F

Piano 2

A B

problematica macchie di muffa

Vano scale, atrio, cucina e servizi igienici

C

causa

intervento ripristino intonaco, impermeabilizzazione infiltrazioni esterne, umiditĂ ambientale tetto

B

A

C

D

E

81

Stato di degrado

B D

Piano 2

C

Sottotetto

A

problematica

causa

intervento

forati al posto delle tavelle

interventi precedenti

sostituzione dei forati con tavelle

D

A

C

B

82

Pag.78 P1

Stato di degrado Piano 3 Torretta

P

problematica

causa

intervento

macchie di muffa, fessurazioni, con- infiltrazioni lato esterno muro, trosoffitto cedevole infiltrazioni dal tetto

P

83

sostituzione intonaco esterno, tiranti, impermeabilizzazione tetto

Intervento di recupero

3. INTERVENTO DI RECUPERO 3.1.

NUOVA DESTINAZIONE D’USO Il progetto è volto al recupero funzionale dell’edificio per poterne poi ricavare un

cenacolo per artisti. In base alla variante generale n°16 del P.R.G.C., la nuova destinazione d’uso dovrebbe essere una scuola alberghiera. Si è deciso di non seguire questa strada in quanto già negli spazi dell’Hotel San Rocco si tengono lezioni pratiche di scuola alberghiera e corsi di vario genere, sempre in ambito turistico alberghiero, in collaborazione con lo IAL di Trieste16. Inoltre da una prima valutazione gli spazi disponibili per questa attività risultano ristretti, specialmente se confrontati con altre realtà come quella di Aviano dove gli studenti soggiornano nella struttura stessa durante il periodo dei corsi. Ritornando al piano regolatore, evidenziamo gli obiettivi che si vogliono raggiungere:

“Il principale fine che il comune si pone è l’incremento del turismo in tutte le forme che il territorio muggesano consente e tende a incentivare, potenziare o creare servizi e le strutture a tal fine”.

In quest’ottica, si è deciso di riutilizzare l’ex scuola per incentivare un turismo di tipo artistico e ricavarne un cenacolo. Trovare un esempio di cenacolo come luogo di ritrovo di artisti da utilizzare come modello e da cui ricavare alcune spunti di riflessione non è cosa immediata sia per scarsità di fonti sia per il modesto numero di esempi.

Conosciuto è il Cenacolo Michettiano: un luogo di incontro di uomini di cultura ricavato all'interno delle mura del convento di Santa Maria del Gesù a Francavilla al Mare in cui lavorare tranquillamente. Paola Sorge, nel volume “Sogno di una sera d’estate. D’Annunzio e il Cenacolo michettiano” ripercorre la storia di un sodalizio che legò per circa un decennio quattro grandi artisti abruzzesi: Gabriele D’Annunzio, Francesco Paolo Michetti, Francesco Paolo Tosti, Costantino Barbella. Negli anni ottanta del XIX secolo, un poeta, un pittore, un musicista e uno scultore legati tra loro da una comunione intima innegabile, vissero nell’antico convento francescano di Santa 16

Zubini F., Muggia: la cittadina di Muggia è passata attraverso due millenni di storia alquanto movimentata

85

Intervento di recupero

Maria del Gesù, un’esperienza che rimane unica nella storia dell’arte italiana moderna: quella del cenacolo artistico, nel quale scambiarsi idee, esperienze, tecniche dei loro mestieri17.

Cercando di attualizzare tale esperienza e cercando anche uno spunto nella tesi di laurea “Un cenacolo per artisti nella villa Stavropulos a Trieste” di Leopoldo Grandi, si vuole creare un luogo in cui possano trovare alloggio gli artisti offrendogli anche la disponibilità di laboratori in cui esprimersi, confrontarsi e insegnare. Dovendo anche essere una struttura a servizio della comunità con uno scopo didattico (come da PRGC), si è previsto un’interfaccia tra il cittadino e lo stesso artista che trova spazio in un’area adibita a esposizioni e conferenze o di approfondimento, come potrebbe essere una piccola emeroteca.

3.2.

NORMATIVA DI RIFERIMENTO Oltre al PRGC si è fatto riferimento anche alle seguenti leggi e regolamenti: - regolamento edilizio, - “Linee guida per le attività del settore commerciale, artigianale, ricettivo

turistico alberghiero nell'allestimento dei locali e dotazione delle attrezzature”, - R.D. 30-12-1923 n 3267 (riordinamento e riforma della legislazione in materia di boschi e di terreni montani).

- legge 1089/39 (Tutela delle cose d'interesse Artistico o Storico), - legge 13/89 (Disposizioni per favorire il superamento e l’eliminazione delle barriere architettoniche negli edifici privati).

- DM 236/89 (accessibilità, adattabilità e visitabilità degli edifici privati e di edilizia residenziale pubblica), - D.M. n.569 del 20 maggio 1992 “Norme di sicurezza antincendio per gli edifici storici e artistici destinati a musei, gallerie, esposizioni e mostre”.

- D.P.R. n.418 del 30 giugno 1995 “Norme di sicurezza antincendio per gli edifici di interesse storico-artistico destinati a biblioteche ed archivi”.

- D.M. 10 marzo 1998 (Criteri generali di sicurezza antincendio e per la gestione dell'emergenza nei luoghi di lavoro).

- D.M. 9 aprile 1994 (Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la costruzione e l'esercizio delle attività ricettive turistico – alberghiere).

17 Paola Sorge, “Sogno di una sera d'estate. D'Annunzio e il Cenacolo Michettiano”, Ianieri, 2004

86

Intervento di recupero

- D.M. 19 Agosto 1996 (Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, costruzione ed esercizio dei locali di intrattenimento e di pubblico spettacolo.)

3.3.

DESCRIZIONE DEL PROGETTO In base al PRGC non è possibile aumentare i volumi dell’edificio e non è possibile

costruirne di nuovi, perciò è d’obbligo ricavare gli spazi tutti all’interno della costruzione attuale. Oltre a ciò si ritiene necessaria la demolizione del corpo aggiunto, sia della parte costruita in mattoni dopo il 1969 sia quella costruita in pietra dopo il 1932, in quanto altera la lettura dell’edificio e non si inserisce con armonia con lo stesso (uno dei muri s’interseca con una finestra in facciata).

Le partizioni interne, esclusi i muri portanti, saranno modificate in base alle destinazioni degli ambienti: al piano terra si cercherà di lasciare il più possibile gli spazi sgombri da pareti divisorie per poter adattare lo spazio espositivo di volta in volta. Una parte di queste superfici verranno utilizzate anche per creare anche una piccola emeroteca, un piccolo ufficio-regia e dei servizi igienici. Inoltre lo spazio espositivo, quando le norme di sicurezza lo permettano si estenderà al vano scale. Il primo piano sarà adibito ad abitazione per gli artisti; mentre al secondo piano verranno ricavati dei laboratori. Le possibilità di divisione degli spazi del primo piano sono molteplici: si potrebbe progettare gli spazi in modo da dedicare più superficie a “luogo di aggregazione”, sacrificando quello riservato alla zona notte, oppure massimizzare lo spazio riservato alle camere perdendo una parte di zona comune, ma potendo ospitare un numero maggiore di artisti nello stesso periodo. Ragionando sull’utilizzo che se ne potrebbe fare, si prevede che alcuni artisti possano occupare le camere per lunghi periodi impedendo ad altri potenziali inquilini di poter usufruire dalla struttura. Risulta preferibile la soluzione con più camere da letto dal momento che l’edificio offre luoghi di aggregazione in altri spazi al di fuori della zona abitativa. Pensando alle necessità degli inquilini e della loro privacy si è preferito dotare ogni camera di servizi igienici anziché utilizzare una soluzione con bagni esterni alle camere stesse. Tenendo in considerazione l’accessibilità della struttura, è stata prevista una camera con servizi igienici per disabili. Un ulteriore bagno è stato ricavato negli spazi comuni nel caso ci siano ospiti ed è stato pensato per essere utilizzato anche come lavanderia.

87

Intervento di recupero

Il terzo piano, appartenente solo alla torretta, verrà utilizzato come vano accessorio, lasciando inalterata la larghezza delle scale, o come vano abitabile ad uso privato, nel caso in cui la larghezza delle scale venisse portata a 80 cm (da regolamento edilizio: “Le rampe delle scale ad uso privato di collegamento di vani abitabili, che non costituiscano parti comuni, devono avere una larghezza minima di cm. 80, mentre quelle di collegamento con vani accessori ovvero di secondo accesso ai locali abitabili cm. 60.”). Benché sia molto ristretto, si vorrebbe utilizzare anche questo spazio sia per la meritevole vista sulla zona su cui sorgeva il cantiere San Rocco, sia perché rappresenta uno spazio isolato dal resto dell’edificio pur trovandosi al suo interno.

Fig 3.2 Vista dalla finestra posta a nord al terzo piano (torretta)

Nel seminterrato, essendoci due zone distinte, verranno ricavati una zona ristoro e una zona riservata agli impianti e un piccolo deposito.

Per quanto riguarda l’area circostante e il parco, si cercherà, ove possibile, di riportarla a una situazione iniziale in cui il muro di recinzione all’entrata e il cancello non esistevano, rendendolo permeabile dall’esterno e utilizzabile dalla comunità. Inoltre lo spazio antistante le entrate principali verrà recuperato e ripensato come una piazza utilizzabile per installazioni temporanee di opere d’arte. L’alberatura ad alto fusto che si trova a sud della zona interessata verrà completamente conservata, mentre nella parte più bassa del lotto si procederà a un taglio di sgombero delle essenze meno pregiate e non autoctone per permettere una maggiore crescita delle piante rimanenti e garantire la stabilità del soprassuolo. Ove necessario, si procederà alla piantumazione di nuovi alberi. Le soste per i veicoli saranno localizzate nella parte più a nord del lotto, una zona in piano che è tutt’ora utilizzata come parcheggio. Verrà ripristinata anche la via di comunicazione che collegava questa zona con quella dell’edificio.

88

Intervento di recupero

Come si può notare dalle tavole nelle pagine seguenti, gli assi dell’edificio sono praticamente allineati ai punti cardinali e il lato che si affaccia sul golfo, quello con una visuale più interessante, è posto a nord. In base a questo orientamento, sarebbe logico disporre la zona notte del primo piano proprio su questo lato. Al contrario, facendo una considerazione sulla vista e sulla vivibilità dell’edificio, è preferibile disporre la zona giorno a nord e la zona notte a sud, perciò nello studio degli spazi si seguirà quest’ultima considerazione.

89

Intervento di recupero

90

-

Scala 19:55

N

12:00

04:18

E

21 giugno

O

S

N 04:18

E

21 giugno

Progetto

19:55

Solstizio estate

S

Elaborato

O

Recupero ex scuola elementare Muggia

18:00

S

Tav

O

19:55

N 04:18

E

21 giugno

A13

08:00

-

Scala

15:00

O 16:21

12:00

O 16:21

S

07:44

N

21 dicembre

Progetto

E

O

10:00

Tav

16:21

S

07:44

N

21 dicembre

E

Solstizio inverno

E

Elaborato

N

A14

07:44

21 dicembre

Recupero ex scuola elementare Muggia

S

Intervento di recupero

3.4.

RESTAURO FISICO

3.4.1. STRUTTURA DI FONDAZIONE E SOLAIO CONTROTERRA Come scritto in precedenza, sotto un primo strato superficiale di terreno, il territorio di Muggia ha un sottosuolo prevalentemente roccioso su cui molto probabilmente poggiano anche le strutture di fondazione dell’ex scuola. Grazie a questa conformazione, nell’edificio non, risultano esserci cedimenti strutturali dovuti alle fondazioni. Discorso a parte bisogna farlo per la struttura ad archi che forma la terrazza al primo piano, struttura che risulta staccata dal resto dell’edificio. Si nota che già in passato sono stati eseguiti dei lavori per nascondere la frattura che si era venuta a creare, ma senza un intervento sulle fondazioni la struttura ad archi si è ulteriormente discostata dal corpo centrale dell’edificio. Mentre per le fondazioni di quest’ultimo non si rendono necessari degli accorgimenti per migliorare la stabilità del manufatto, per la struttura ad archi si vuole intervenire ad un consolidamento della struttura con un aumento della superficie di fondazione o con un sistema di micropali in modo da ottenere un appoggio di sottofondazione stabile.

Per quanto riguarda la parte di muro a diretto contatto con il terreno, si prevede un isolamento dal suolo mediante l’apposizione di uno strato continuo impermeabile idrofugo, che impedisca la diffusione dell’umidità proveniente dal suolo stesso, e un idoneo sistema di drenaggio con canali per l’allontanamento delle acque. Invece per le superfici orizzontali a diretto contatto con il terreno si prevede un vespaio e uno strato di isolamento. È previsto anche il riscaldamento radiante a pavimento.

3.4.2. STRUTTURE PORTANTI VERTICALI In generale si presentano in buono stato, eccezion fatta per l’angolo a sud-ovest, in cui è visibile una frattura solo sul lato esterno del muro all’altezza del primo piano, e delle fratture nella superfetazione presente a est. Tralasciando il corpo aggiunto, per cui si è decisa la demolizione, concentrandosi sulla frattura a sud-ovest, si è deciso d’intervenire con l’inserimento di tiranti e con iniezioni cementizie. Vista l’età dell’edificio e il totale abbandono da ormai vent’anni, si procederà anche alla totale sostituzione dell’intonaco esterno e ad eventuali iniezioni cementizie ove necessario.

95

Intervento di recupero

Anche internamente si procederà alla rimozione dell’intonaco e alla successiva coibentazione con uno strato di lana di legno (è impossibile farlo esternamente vista la legge 1089/39).

Verrà sostituito anche il tirante che troviamo sulla facciata ovest della torretta, ormai scoperto e rimasto agli agenti atmosferici per lungo tempo.

Per quanto riguarda il tirante inserito nella struttura ad archi, essendo un intervento presumibilmente attuato dopo il 1969, si prevede la sua rimozione e, se necessario, un irrigidimento della struttura con tecniche alternative.

3.4.3. STRUTTURE PORTANTI ORIZZONTALI Anche le strutture portanti in generale si presentano in buone condizioni.

Sicuramente si dovranno sostituire le travi delle porzioni di solai interessati da infiltrazioni. Il controsoffitto verrà completamente rifatto e, vista l’altezza di interpiano, abbassato per permettere l’alloggiamento degli impianti tra cui anche una VMC e raffrescamento. Nei pavimenti sarà posizionato l’impianto di riscaldamento radiante.

3.4.4. STRUTTURE PORTANTI COPERTURA

Il tetto, come il resto dell’organismo edilizio, ha subito delle modifiche durante i vari interventi di manutenzione durante i quali alcune porzioni dell’intradosso in tavelle sono state sostituite con mattoni forati. Nell’ottica del vecchio utilizzo questo non era un problema. Nelle zone abitabili l’intradosso del tetto era coperto da un controsoffitto e nelle restanti zone, in cui non era presente il controsoffitto, gli ambienti erano accessibili solo per controllo e manutenzione, o comunque non vissuti quotidianamente e utilizzati per esempio come depositi. Al contrario, l’utilizzo che verrà fatto di questi spazi in seguito al recupero dell’organismo edilizio richiederà un’uniformità e soprattutto il ripristino del vecchio aspetto di questo elemento dell’edificio. Infatti, volendo utilizzare per i laboratori tutto il volume disponibile, verranno eliminati tutti i controsoffitti lasciando in vista l’intradosso della copertura, perciò durante il restauro i mattoni saranno asportati e verranno ripristinate le tavelle. La parte a vista della struttura portante appare in buone condizioni e non presenta cedimenti né muffe o 96

Intervento di recupero

presenza di parassiti, così come i traversini su cui poggiano le tavelle, invece non è stato possibile un’analisi di quella parte di struttura coperta dai controsoffitti. Le travi compromesse dalle infiltrazioni con ogni probabilità sono state sostituite negli ultimi interventi. Volendo creare nel sottotetto una zona fruibile adibita a laboratori, si procederà a una coibentazione con uno strato di lana di legno di 10 cm e un’intercapedine per la ventilazione in modo da favorire, durante il periodo estivo, la sottrazione del calore accumulato dal manto. Gli spessori sono stati calcolati in modo che il profilo del tetto non andasse a interferire con l’apertura a est della torretta. In caso di spessori maggiori, si dovrebbe creare una nicchia nel tetto, a ridosso della finestra, in modo da evitare un’occlusione parziale della superfice finestrata. Per raggiungere la superfice finestrata minima per rendere abitabili i laboratori, verranno ricavati dei lucernari e, visto la natura di questi spazi, posti in modo da non creare fasci di luce diretta.

97

Intervento di recupero

98

A15

Tav

Planimetria - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 500

Scala

1.80

0.22

2.00

0.15

5.55

2.85 0.15

0.10

bagno 44 4.20 m²

cucina 43 4.65 m²

4.60

0.80

5.15 16.20

B A25

2.50

0.15

1.50

1 : 100

0.80 1.20

Tav

0.70

Progetto

3.10

bar 40 35.89 m²

0.75

4.04

magazzino 39 18.56 m²

0.65

8.49

3.00

locale impianti 38 13.80 m²

A

0.75

magazzino 41 4.43 m²

A24

10.35

A

ripostiglio 46 19.61 m²

2.00

1.87 0.70

bagno 42 2.08 m²

Zone P seminterrato - Progetto

1.37 0.22

A16

0.80

0.75

4.60

Elaborato

17.40 0.70

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala B

16.20

SU

0.75

0.75

SU

0.75

5.35

area espositiva 5 60.03 m²

A -

0.70

4.65

0.65

9.45 16.20

B

A25

0.75

Tav

0.75

3.73

5.25

area espositiva/conferenze 7 49.61 m²

ufficio/sala regia 8 17.33 m²

Progetto

0.20

2.30

0.65 .

servizi igenici 12 16.88 m²

16.45

vano scale/area espositiva 48 20.92 m²

2.85

0.20 1.20 0.20

1.85

disimpegno bagno 13 14 2.22 m² 2.60 m²

0.75

16.45

A A24 ---

. 0.65

0.20

5.08

emeroteca 6 27.26 m²

Zone Piano Terra - Progetto

9.50

Elaborato

0.60

A17

4.65

Recupero ex scuola elementare Muggia

0.70

1 : 100

Scala

B

3.35

0.20

2.13

0.20

3.63

0.75

0.75

bagno 19 4.05 m²

0.20

camera 20 22.24 m²

1.90 1.20 0.20

2.05

vano scale/sala espositiva 49 20.96 m²

A

3.40

0.75

0.75 0.70

2.05

0.20

2.40

0.60

4.28 16.20

B A25

0.20

5.03

0.75

Tav

salotto/cucina 25 41.87 m² 3.76

camera 23 22.51 m²

disimpego 27 2.30 m²

0.20 1.30

bagno 26 4.01 m²

0.20

2.59

bagno 24 5.31 m²

Progetto

0.65

0.20

A24

disimpegno 22 2.88 m²

3.05

bagno 21 7.41 m²

2.29

A

16.45

0.20

0.65

corridoio/atrio 28 12.94 m²

bagno 16 3.90 m²

16.45

camera 17 13.21 m²

0.20

3.83

camera 15 23.63 m²

1.85

bagno 18 3.94 m²

1 : 100 Zone Piano 1 - Progetto

0.60

Elaborato

4.65

0.75

0.70

A18

16.20

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala

B

0.47

6.00

5.35

6.10

0.75

0.75 4.20

laboratorio 57 23.81 m²

0.50

4.35

3.35

A

0.75

Locale vuoto 37 11.22 m²

A

Tav

Progetto

2.60

laboratorio 35 16.20 m²

0.50

0.50

A24

4.35

4.35

0.75

vano scale/area espositiva 55 19.98 m²

0.45

corridoio 33 7.87 m²

2.85

18.07

4.25

laboratorio 32 19.76 m²

3.35

0.50

0.50

0.24

A

0.45

4.90

0.55

10.75

0.75

17.40

Piano 2

Piano 3 B A25

1 : 100

0.75

Zone P2 e P3 - Progetto

4.18

Elaborato

0.45

A19

5.10

6.75

0.24

0.45

5.10

Recupero ex scuola elementare Muggia

5.55

Scala

B

A

A25

B

Piano seminterrato - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

A24

A20

A

Tav

Progetto

1 : 100

Scala

B

SU

A24

A A

SU

A25

B

Piano Terra - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

SU

A21

Tav

Progetto

1 : 100

Scala

B

A24

A

SU

A25

B

Piano 1 - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

A

A22

Tav

Progetto

1 : 100

Scala

B

A A -

SU

Piano 2 A25

B A A

Piano 3

Piano 2 e Piano 3 - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

A24

A23

Tav

Progetto

1 : 100

Scala

B

75.0

Piano Terra

0.0

-225.0

Livello Terreno

Seminterrato

1 : 100 Sezione A-A - Progetto

Piano Primo

Elaborato

440.0

A24

Secondo Piano

Tav

812.0

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala Terzo Piano

Progetto

1104.0

75.0

Piano Terra

0.0

-225.0

Livello Terreno

Seminterrato

1 : 100 Sezione B-B - Progetto

Piano Primo

Elaborato

440.0

A25

Secondo Piano

Tav

812.0

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala Terzo Piano

Progetto

1104.0

A26

Tav

Prospetto nord - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 100

Scala

A27

Tav

Prospetto sud - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 100

Scala

A28

Tav

Prospetto est - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 100

Scala

A29

Tav

Prospetto ovest - Progetto

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 100

Scala

massetto con impianto radiante 6cm tavole legno lana di legno

piastrelle terracotta massetto con impianto radiante 6cm

trave in legno termointonaco pietra lana di legno termointonaco

xps ad alta densitĂ massetto annegamento impianti 10cm massetto 5cm igloo 20cm magrone 10cm 75.0

0.0

0 - Piano Terra 0 - Livello Terreno guaina impermeabile ghiaia strato in geotessile

Termointonaco

Progetto

Pietra Pannello in lana di legno Termointonaco termointonaco pietra

1 : 20 Dettagli - Progetto

termointonaco pietra lana di legno termointonaco

Elaborato

piastrelle terracotta

Recupero ex scuola elementare Muggia

Scala

tegole magatelli ventilazione guaina sottotegola lana di legno barriera al vapore tavelle in cotto trave in legno

Particolare nodo tetto

drenaggio

Tav

massetto con impianto radiante 6cm Particolare finestra

lana di legno trave in legno

Particolare nodo solaio piano terra e fondazioni

Particolare solaio interpiano

A30

lana di legno termointonaco piastrelle terracotta

A31

Tav

Comparativa piano seminterrato

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 100

Scala

A32

Tav

Comparativa piano terra

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

SU

1 : 100

Scala

A33

Tav

Comparativa piano 1

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

SU

1 : 100

Scala

A34

Tav

comparativa Piano 2 e Piano 3

Elaborato

Recupero ex scuola elementare Muggia

Progetto

1 : 100

Scala

Efficienza energetica

4. EFFICIENZA ENERGETICA 4.1.

LEGGI E NORMATIVE VIGENTI

4.1.1. LIVELLO MONDIALE Nel 1992, durante la conferenza di Rio de Janeiro sull’ambiente, nasce la convenzione quadro sui cambiamenti climatici delle Nazioni Unite (UNFCCC) che ha come obiettivo la stabilizzazione delle concentrazioni atmosferiche dei gas serra, ad un livello tale da prevenire interferenze pericolose delle attività umane con il sistema climatico terrestre. Il trattato non è legalmente vincolante e non pone limiti obbligatori per le emissioni di gas serra, però prevede degli aggiornamenti (i protocolli) che pongano suddetti limiti. Le basi che pone questa convenzione quadro riguardano il perseguimento della riduzione entro il 2020 delle emissioni dei gas serra ai livelli del 1990. I firmatari della convenzione concordano nel riconoscere delle responsabilità comuni ma differenziate: i paesi sviluppati hanno maggiori responsabilità nella riduzione delle emissioni nel breve periodo. Il trattato entra in vigore il 1994. Anche se non vincolante la convenzione ha avuto il merito di contribuire al riconoscimento del problema del cambiamento climatico e delle influenze negative delle attività umana sul clima. Le successive Conferenze delle Parti (COP), in particolare la terza tenutasi a Kyoto, hanno poi definito obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra. Il protocollo di Kyoto, è stato sottoscritto l’11 dicembre 1997 durante la Conferenza delle parti (la COP3) nella città omonima ma è entrato in vigore solo il 16 febbraio 2005 grazie dalla ratifica da parte della Russia. Infatti il trattato doveva essere ratificato da almeno 55 nazioni che complessivamente emettessero almeno il 55% dei gas serra prodotti dall’uomo. Esso impegnava le nazioni ad una riduzione rispetto ai propri livelli di emissione del 1990 in percentuale diversa da Stato a Stato. Nell’ambito del Protocollo di Kyoto, l’Italia aveva sottoscritto un obiettivo di riduzione del 6,5%.

Benché nel periodo 1990-2012 l’Italia abbia ridotto le emissioni del 11,4%, nel periodo di riferimento 2008-2012 la riduzione rispetto al 1990 è stata di solo 4,6%. Il protocollo di Kyoto termina nel 2012 e da questa data la Cop15 di Copenaghen avrebbe dovuto regolare il periodo successivo. La volontà di non aderire da parte degli Stati Uniti, India e Cina porta ad elaborare un accordo non vincolante. L’accordo di Copenaghen elimina 139

Efficienza energetica

del tutto la richiesta di ridurre del 50% le emissioni entro il 2050, come la richiesta europea di tagliare le emissioni del 20% entro il 2020 ed aumentare del 20% l’energia da fonti rinnovabili ed eliminare del 20% il consumo di energia.

Gli ultimi passi sono stati compiuti nella Conferenza del clima di Parigi. La Cop21 ha riunito i delegati di 196 Paesi che hanno firmato un accordo in cui si sono impegnati a ridurre ancora le emissioni di gas serra. L’accordo prevede l’obiettivo di contenere l’aumento della temperatura mondiale al di sotto dei 2°C cercando di spingersi fino a 1,5°C, di istituire un meccanismo di controllo e di revisione dei programmi ogni cinque anni, di creare un fondo per lo sviluppo di tecnologie in grado di produrre energie rinnovabile e la possibilità di creare una stretta collaborazione tra i Paesi per favorire il raggiungimento di questi obiettivi, infine l’istituzione di un fondo che preveda il versamento di 100 miliardi l’anno fino al 2020, che possa aiutare i Paesi più poveri a raggiungere tali obiettivi.

L’ultima conferenza delle parti (COP 22) si è tenuta a novembre 2016 a Marrakech. La COP 22 doveva cominciare ad attuare l’accordo di Parigi in cui i 196 paesi si erano impegnati a mantenere il riscaldamento entro 2 gradi dai livelli preindustriali e se possibile entro 1,5 gradi. Purtroppo durante questa conferenza si sono fissate solo le procedure e il piano di lavoro per definire i provvedimenti e raggiungere gli obiettivi stabiliti a Parigi. Il regolamento, da approvare entro il 2018, deve stabilire anche le modalità con cui i paesi monitoreranno i loro impegni per il taglio dei gas serra (Nationally Determined Contributions). Questi impegni però sono già stati definiti insufficienti dall'Agenzia dell'Onu per l'ambiente (UNEP) per raggiungere l'obiettivo dei 2 gradi.

4.1.2. LIVELLO COMUNITARIO Considerando che circa il 40% del consumo di energia dell’UE è impiegato nel settore terziario e residenziale, il potenziale di risparmio energetico nel settore dell’edilizia è molto elevato. Si evidenzia la necessità di attuare un contenimento dell’utilizzo dell’energia e allo sviluppo della sua produzione da fonti rinnovabili in modo da tutelare l’ambiente. Il dibattito attorno a questo argomento si è sviluppato anche in ambito internazionale fino alla firma nel 1997 di quello che si può considerare lo strumento che ha rappresentato un punto di svolta con conseguenti ricadute sulla 140

Efficienza energetica

legislazione sia a livello comunitario che a livello nazionale: il protocollo di Kyoto.

Infatti esso definisce alcuni principi fondamentali che riguardano il contrasto ai cambiamenti climatici.

In questa prospettiva la Comunità Europea definisce degli obblighi in una serie di direttive e demanda agli stati membri l’onere della loro attuazione. Le direttive di riferimento di questo processo sono la direttiva 2002/91/CE chiamata anche EPBD (Energy Performance Building Directive), riguardante il rendimento energetico nell’edilizia, e la direttiva in cui poi essa è confluita, la 2010/31/UE che riguarda la prestazione energetica nell’edilizia. Al momento della EPBD il 40% del consumo finale dell’energia era impiegato nel settore residenziale e terziario ed essendo un settore in espansione i consumi erano destinati ad aumentare.

Gli interventi in ambito edilizio erano previsti anche in due precedenti direttive e più precisamente la direttiva SAVE 93/76/CEE che limitava le emissioni di CO2 attraverso il miglioramento dell’efficienza energetica imponendo l’attuazione di programmi riguardanti il rendimento energetico. Già in questa direttiva si parlava di certificazione energetica, isolamento termico dei nuovi edifici, controllo periodico delle caldaie. L’importanza di EPBD, cioè della direttiva 2002/91/CE, è stata l’introduzione di un metodo di calcolo e certificazione in base anche alle differenti condizioni climatiche presenti nelle diverse zone, considerando non solo la coibentazione ma anche la tipologia d’impianto, l’impiego di fonti di energia rinnovabile e le caratteristiche architettoniche. L’obiettivo prefissato è quello di promuovere il miglioramento del rendimento energetico degli edifici, in considerazione delle particolarità di ogni Stato.

Tale Direttiva, com’è già detto, è stata poi abrogata ufficialmente con l’uscita della Direttiva 2010/31/UE il 1 febbraio 2012. Quest’ultima, che di fatto è una refusione della 2002/91/CE, è stata nominata EPBD2. Questa direttiva promuove “il miglioramento della prestazione energetica degli edifici all’interno dell’Unione, tenendo conto delle condizioni locali e climatiche esterne, nonché delle prescrizioni relative al clima degli ambienti interni e all’efficacia sotto il profilo dei costi”18. A tale scopo adotta una metodologia di calcolo della prestazione energetica degli edifici e applica anche dei requisiti minimi. Particolarmente importante in questa direttiva è l’art. 9 in cui introduce gli edifici a energia quasi zero, per cui entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione siano edifici a energia quasi zero e anticipando questo limite 18 Art. 1 comma 1 Direttiva 2010/31/UE

141

Efficienza energetica

temporale al 2018 per gli edifici pubblici, il cui “fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili”19.

Altre Direttive importanti per quanto riguarda il risparmio energetico sono la 2003/87/CE, la 2006/32/CE, la 2009/28/CE e anche la 2012/27/UE. La direttiva 2003/87/CE istituisce un sistema per lo scambio di quote di emissioni di gas a effetto serra nella Comunità Europea al fine di promuovere la riduzione delle stesse secondo criteri di validità in termini di costi e di efficienza economica. Ciascuno stato membro della Comunità Europea elabora un piano nazionale che determina le quote totali di emissione di CO2 che intende assegnare al gestore di ciascun impianto, per consentire di partecipare al mercato di scambio comunitario e creare un sistema di commercio delle emissioni dirette detto EUETS (Emission Trading System dell’Unione Europea).

Lo scopo della direttiva 2006/32/CE è rafforzare il miglioramento dell'efficienza degli usi finali dell'energia sotto il profilo costi/benefici negli Stati membri. A tal fine ogni Paese deve definire dei Piani d'azione (Paee - Art.14) in cui vengono stabiliti degli obiettivi intermedi ogni tre anni che siano realistici e coerenti con quello finale del 9% per il nono anno (Art.4).

La direttiva 2009/28/CE che abroga le direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE “stabilisce un quadro comune per la promozione dell’energia da fonti rinnovabili. Fissa obiettivi nazionali obbligatori per la quota complessiva di energia da fonti rinnovabili sul consumo finale lordo di energia”20. Secondo quanto previsto all’art. 4 della direttiva, ogni Stato membro adotta un piano di azione nazionale per le energie rinnovabili. I piani di azione nazionali per le energie rinnovabili fissano gli obiettivi nazionali degli Stati membri per la quota di energia da fonti rinnovabili consumata al 2020. L’Italia ha assunto l’obiettivo, da raggiungere entro l’anno 2020, di coprire con energia da fonti rinnovabili il 17% dei consumi finali lordi.

La Direttiva 2012/27/UE, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE “stabilisce un quadro comune di misure per la promozione dell'efficienza energetica nell'Unione al fine di garantire il conseguimento dell'obiettivo principale dell'Unione relativo all'efficienza energetica del 20% entro il 2020 e di gettare le basi per ulteriori miglioramenti dell'efficienza 19 Art. 2 comma 2 Direttiva 2010/31/UE 20 Art. 1 Direttiva 2009/28/CE

142

Efficienza energetica

energetica al di là di tale data”21. Gli Stati membri stabiliscono una strategia a lungo termine per incentivare la ristrutturazione di edifici residenziali e commerciali, sia pubblici che privati. Ciascuno Stato membro garantisce che il 3% della superficie degli edifici di proprietà pubblica sia ristrutturata ogni anno, dal 1gennaio 2014, per rispettare i requisiti minimi di prestazione energetica stabiliti in applicazione della 2010/31/UE. Il “pacchetto 20 20 20”, contenuto nella Direttiva 2009/29/CE, è entrato in vigore nel giugno 2009 e la sua validità è partita da gennaio 2013 e andrà fino al 2020. Esso è l’insieme delle misure pensate dalla UE per il periodo successivo al termine del Protocollo di Kyoto. La prima esigenza per l’UE era sia quella di trovare una modo per impegnarsi nel periodo “post-Kyoto” senza attendere accordi globali, secondariamente l’impegno europeo voleva essere da esempio e traino in vista della COP 15 di Copenhagen del dicembre 2009. Anche se un accordo non è stato raggiunto, l’UE ha voluto ugualmente credere in questo impegno.

In estrema sintesi prevede di ridurre le emissioni di gas serra del 20 %, alzare al 20 % la quota di energia prodotta da fonti rinnovabili e portare al 20 % il risparmio energetico entro il 2020. Il pacchetto comprende misure per la riduzione delle emissioni di gas serra con la revisione del sistema EUETS e una sua estensione in modo tale da ridurre le emissioni stesse, ma anche la promozione del sistema Effort sharing extra EUETS, cioè la ripartizione dello sforzo, che avvalla la possibilità di attribuire ai singoli Stati membri delle quote di emissione da ridurre nei settori non compresi nella direttiva ETS (come agricoltura, edilizia e trasporti) . Per l’Italia l’obiettivo è la riduzione del 13% di CO2. Promuove e il meccanismo del Carbon Capture and Storage – CCS (Cattura e stoccaggio geologico del carbonio): una delle possibili modalità della riduzione della CO2. Promuove inoltre l’uso di energia da fonti rinnovabili per garantire nel 2020 un consumo del 20% di energia proveniente da queste fonti. L’Italia ha una percentuale del 17%.

In vista del limite temporale del 2020 del pacchetto “20 20 20” , la Commissione europea ha approvato nel 2012 un progetto per rendere l’economia europea più rispettosa del clima ed efficiente dal punto di vista del consumo energetico. La tabella di marcia prevede che entro il 2050 l'UE riduca le emissioni di gas a effetto serra dell'80% rispetto ai livelli del 1990, con delle tappe intermedie, per raggiungere questo risultato, di una riduzione delle emissioni del 40% entro il 2030 e del 60% entro il 2040. Il settore 21 Art. 1 comma 1 Direttiva 2012/27/UE

143

Efficienza energetica

energetico è visto come quello con maggior margine di miglioramento in termini di riduzioni delle emissione, infatti per esso si prevede la quasi totale riduzione delle emissioni di CO2 entro il 2050. Assieme ad esso un altro settore che può dare un grosso contributo è quello abitativo e quello terziario che assieme potrebbero arrivare ad un taglio previsto delle emissioni del 90% sempre nello stesso periodo. Le prodotte provocate nel settore dei trasporti potrebbero essere ridotte di oltre il 60% rispetto ai livelli del 1990. L’unico settore per cui si prevede un aumento delle emissione è quello agricolo per cui si prevede un aumento di circa un terzo, visto l’aumento a livello mondiale della domanda alimentare. Per questo il settore dell’agricoltura dovrà ridurre le emissioni provenienti da fertilizzanti, concimi e bestiame e il passaggio a un'alimentazione più sana con più verdure e meno carne che possa ridurre le emissioni.22 Il documento parla anche della possibilità di cattura e dello stoccaggio dell’anidride carbonica nel sottosuolo, soluzione che verrà adottata per le emissioni delle industrie che non sono in grado di ridurre tali emissioni in altri modi dopo il 2035.

4.1.3. LIVELLO NAZIONALE La normativa italiana, per quanto riguarda l’aspetto energetico fonda le sue radici negli anni ’70 in seguito a una crisi energetica verificatasi nel 1973. In Italia viene varata una legge recante delle norme “per il contenimento dell’uso energetico per usi termici degli edifici” e più precisamente la 373/76. Riguarda solo gli edifici pubblici e privati, tralasciando gli edifici adibiti ad attività industriali ed artigianali. Ad attuazione di questa legge furono emanati il DM 10/03/77 “Determinazione delle zone climatiche e dei valori minimi e massimi dei relativi coefficienti volumici di dispersione termica” e il DPR n1052 del 28/06/77 che regolamenta la potenza degli impianti.

A causa dei pochi controlli e della poca sensibilità sull’argomento, la legge non trova applicazione e si deve aspettare il 1991 per la prima normativa che si occupi di risparmio energetico. La 373/76 è stata abrogata dalla legge 10/91 “Norme per l’attuazione del piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell’energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia” ed è ancora parte in vigore. È stata la prima legge ad imporre una verifica delle pareti murarie e della

22 Commissione Europea, 2016, Un'economia a basse emissioni di carbonio entro il 2050

144

Efficienza energetica

copertura per “ridurre i consumi di energia e di migliorare le condizioni di compatibilità ambientale dell’utilizzo dell’energia a parità di servizio reso e della qualità della vita.”23 Per un’ulteriore legge sul rendimento energetico nell’edilizia bisogna aspettare fino al 2005 quando avviene il recepimento da parte dell’Italia della direttiva comunitaria 2002/91/CE. Il recepimento della EPBD è avvenuto con l’emanazione del D.L. 192/05 “Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia”, in seguito alla legge delega 306/2003, e integrato poi con il D.L 311/2006 “Disposizioni correttive e integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005 n192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell’edilizia”. La mancata emanazione dei decreti attuativi richiesti dalla 192/05, ha portato il legislatore ad emanare una norma in attesa che la 192/05 fosse completa: il D.L. 115/08. Essa era in attuazione della direttiva 2006/32/CE relativa agli usi finali dell’energia e i servizi energetici, ma furono inserite delle disposizioni applicativa alla 192/05, come lo scostamento massimo del 5% dei valori degli indici di prestazione energetica rispetto allo strumento di riferimento nazionale. Poi conferma anche i criteri generali e i requisiti della prestazione energetica degli edifici e per l’installazione degli impianti di cui alla legge 10/91 e al DPR 412/93 e individua e quantifica le opportunità di risparmio energetico sotto il profilo costi-benefici. Il D.L. 192/05 disciplina la metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche, l’applicazione dei requisiti minimi, i criteri generali per la certificazione energetica, introduce i documenti di certificazione ACE e AQE, dispone delle ispezioni periodiche degli impianti di climatizzazione e specifica i criteri per garantire l’indipendenza dei certificatori. Infine il D.L. rimanda a tre decreti attuativi. Questi vengono emanati con un importante ritardo rispetto ai 120 giorni entro i quali dovevano essere pubblicati. Essi sono il decreto del Presidente della Repubblica 59/2009, riguardante le metodologie di calcolo e i requisiti minimi, decreto del 26 giugno 2009 recante le linee guida per la certificazione energetica (entrambi abrogati da successivi decreti attuativi nell’ottobre del 2015) e infine dal decreto 72/2013 recante i criteri di accreditamento per i certificatori.

Il D.L. n.311/2006 amplia l’ambito di intervento dai soli organismi edilizi agli impianti in essi installati e alle opere di ristrutturazione degli edifici e delle opere di ristrutturazione degli edifici e degli impianti in essi esistenti. Inoltre

23 Art. 1 comma 1 della legge 10 del 9 gennaio 1991

145

permette di

Efficienza energetica

accedere ad incentivi e sgravi fiscali nel caso si migliorino le prestazioni energetiche del proprio edificio o del proprio impianto.

Sempre con l’obiettivo di recepire le direttive europee, nel 2011 è stato emanato il D.L. 28, recante il titolo “Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell'uso dell'energia da fonti rinnovabili, recante modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE.”. Questo decreto “definisce gli strumenti, i meccanismi, gli incentivi e il quadro istituzionale, finanziario e giuridico, necessari per il raggiungimento e gli obiettivi fino al 2020 in materia di quota complessiva di energia da fonti rinnovabili sul consumo finale lordo di energia e di quota di energia da fonti rinnovabili nei trasporti”24. Viene inserito l’obbligo di integrazione di fonti di energia rinnovabile negli edifici di nuova costruzione e in quelli esistenti interessati da ristrutturazioni importanti. La quota di energia per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di ACS, prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili, da gennaio 2017 è del 50% del fabbisogno complessivo dell’immobile.

Un altro passo importante verso il recepimento delle direttive comunitarie è il D.L. n.63/2013 (convertito poi in legge n.90/2013) che reca “disposizioni urgenti per il recepimento della direttiva 2010/31/UE del parlamento europeo e del consiglio del 19 maggio 2010, sulla prestazione energetica nell’edilizia per la definizione delle procedure d’infrazione avviate dalla Commissione europea, nonché altre disposizioni in materia di coesione sociale”. Entrato in vigore il 6 giugno 2013 e integra e modifica il D.L.192/2005, il suo obiettivo è promuovere “il miglioramento della prestazione energetica degli edifici tenendo conto delle condizioni locali e climatiche esterne, nonché delle prescrizioni relative al clima degli ambienti interni e all'efficacia sotto il profilo dei costi”25. Per raggiungere questo obiettivo ridefinisce criteri, condizioni e modalità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici favorendo anche l’integrazione delle fonti rinnovabili. Inoltre determina i criteri generali per la certificazione della prestazione energetica. Proprio in questi criteri si trova la novità di questo decreto che tramuta l’attestato di certificazione energetica (ACE) in attestato di prestazione energetica (APE), in cui vengono fornite anche indicazioni e suggerimenti per migliorare l’efficienza energetica dell’edificio (la metodologia di calcolo è definita con tre decreti in vigore a partire dal 1 ottobre 2015). Vengono definiti anche criteri e

24 25

Art.1 comma 1 D.L. 28/2011 Art. 1 comma 1 D.L. 63/2013

146

Efficienza energetica

modalità dei controlli periodici degli impianti della climatizzazione sia invernale che estiva e introduce il concetto di nZEB (edifici a energia quasi zero).

Con il D.P.R. 74/2013 vengono definiti i criteri generali in materia di esercizio, conduzione, controllo, manutenzione e ispezione degli impianti termici per la climatizzazione invernale ed estiva. Sempre nel 2013 vengono emanati anche il D.P.R. n.75, che reca i criteri di accreditamento per assicurare la qualificazione e l’indipendenza del certificatore, e il D.L. n.145, che apporta ulteriori modifiche sugli obblighi di allegazione, di informativa e di consegna dell’attestato energetico. Il 10 febbraio 2014 è stato approvato un decreto ministeriale che riporta i modelli di libretto per gli impianti per la climatizzazione e il loro rapporto di efficienza.

Solo il 26 giugno 2015, dunque dopo due anni dalla legge 90/2013 (conversione in legge del D.M. 63/2013), vengono emanati tre decreti interministeriali attuativi che abrogano i decreti emanati nel 2009, riguardanti le metodologie di calcolo e i requisiti minimi e recanti le linee guida per la certificazione energetica. Anche in questo caso vengono fornite delle linee guida per la certificazione energetica, “metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici” e infine “schemi e modalità di riferimento per la compilazione della relazione tecnica di progetto”

4.2.

STRUMENTI INFORMATICI PER IL RISPARMIO ENERGETICO Considerato l’impegno per limitare i cambiamenti climatici a livello mondiale e

ancor più a livello europeo, si capisce la crescente importanza di strumenti per effettuare studi energetici approfonditi come DesignBuilder in un panorama in cui le leggi e gli impegni a ridurre le emissioni diventano sempre più stringenti anche in campo edilizio.

Con il seguente test si vuole saggiare l’utilità di questa tipologia di strumenti all’interno di un processo BIM, un processo che diventerà imprescindibile da una progettazione organica. Uno degli ostacoli per l’uso limitato del BIM nel campo delle analisi energetiche è la mancanza dell’interoperabilità fra i modelli BIM e gli strumenti di analisi delle performance. Infatti lo scenario ideale e auspicabile sarebbe quello in cui un modello BIM, creato con uno strumento di BIM authoring come Revit, aiuti ad ottenere delle informazioni dettagliate da utilizzare come input in strumenti di analisi 147

Efficienza energetica

energetica, come DesignBuilder,

riducendo così il tempo necessario a creare

manualmente un modello per le simulazioni e allo stesso tempo favorire l’utilizzo di uno strumento fondamentale per ottenere un manufatto energeticamente sostenibile.

Infatti DesignBuilder in generale permette, fra le altre cose, attraverso la simulazione dinamica, la stima dei carichi energetici di una struttura edilizia e permette di condurre un’analisi integrata del rendimento energetico dell’edificio in esame e degli impianti che ne fanno parte. Offre anche la possibilità di studio del benessere termo-igrometrico degli occupanti dell’edificio, le spese di gestione e il calcolo di CO2 prodotta, grazie al motore di calcolo EnergyPlus26. In particolare in questo studio di recupero sarebbe utile per valutare fra le altre cose un dimensionamento della VMC nella zona conferenze e dell’impianto di condizionamento nel vano scale. Siamo di fronte a un edificio in cui non è prevista un’affluenza importante se non in alcuni determinati giorni nei quali la zona adibita a sala convegni potrebbe raggiungere la massima capienza, come per esempio in occasione di una presentazione di un libro o l’inaugurazione di una mostra, per cui bisognerebbe valutare se sia giustificabile dimensionare l’impianto e la portata in base a questi pochi giorni di picco. Nel secondo caso invece si dovrebbe condurre una valutazione per dimensionare l’impianto di climatizzazione in modo che, a causa della stratificazione dell’aria, non si abbiano delle zone surriscaldate nella parte alta della torretta ed evitare di sottodimensionarlo ed evitare di avere delle zone troppo fredde nella parte bassa della torretta. Un corretto bilanciamento può portare apprezzabili risparmi come per esempio è successo al Music Center di Helsinki in cui la simulazione CFD utilizzata per ottimizzare l’impianto HVAC presso il foyer ha permesso di ridurlo di più del 20% con un conseguente risparmio sul consumo di energia27.

26 EnergyPlus è un motore di calcolo sviluppato dal dipartimento dell’energia degli Stati Uniti d’America (DoE) 27 Eastman C., et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners,Managers, Designers, Engineers

148

SECONDA PARTE

Il BIM e l’interoperabilità

5. IL BIM E L’INTEROPERABILITA’ 5.1.

IL SIGNIFICATO DI BIM Al contrario di come erroneamente si ritiene, il BIM (Building Information

Modelling) non è solo la caratteristica di un prodotto o un software. Esso può essere pensato più come una metodologia di progettazione e un processo di sviluppo che si avvale di differenti piattaforme e strumenti, teso a creare dei modelli virtuali contenenti informazioni utili alla progettazione, costruzione, gestione, dismissione dell’oggetto.

A sostegno del fatto che il BIM non è solo un programma, si è soliti distinguere fra strumento, piattaforma e ambiente BIM. Il primo è un’applicazione con un compito specifico che produce un risultato specifico, come potrebbe essere per esempio un’applicazione per la stima dei costi oppure per le analisi delle interferenze o ancora per le analisi energetiche. La seconda, invece, in genere è un’applicazione il cui scopo è la creazione di un modello che genera dati per usi molteplici. In questo caso la maggior parte delle applicazioni al suo interno ospita anche degli strumenti di vario tipo. Il terzo infine è un sistema di gestione dei dati di una o più sequenze di informazioni derivanti da applicazioni (strumenti o piattaforma) all’interno di uno studio di progettazione.28 A differenza dei software CAD attualmente in uso, in cui la generazione del progetto avviene tramite un insieme di linee a cui si assegna un significato tramite convenzioni grafiche, in un processo BIM la progettazione avviene attraverso una vera e propria costruzione virtuale dell’oggetto. Mentre la progettazione CAD permette l’elaborazione di un progetto attraverso disegni in 2D o 3D, la progettazione BIM non si limita ad informazioni visive o rendering, ma specifica le funzionalità e le prestazioni di ogni oggetto presente nel progetto o dell’interno edificio elaborato. In un processo edilizio BIM, l’oggetto “finestra” nel modello virtuale è il corrispettivo della finestra stessa nella realtà, potenzialmente con tutte le informazioni utili al suo ciclo di vita, dalla fabbricazione allo smaltimento. I dati contenuti nel modello definiscono tutte le informazioni riguardanti uno specifico componente della costruzione e potranno essere esportati e rielaborati con altri strumenti.

28 Eastman C., et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners,Managers, Designers, Engineers

151

Il BIM e l’interoperabilità

L’obiettivo è realizzare “un processo più efficiente di pianificazione, progettazione, costruzione, gestione e manutenzione che utilizzi un modello standardizzato di informazioni in formato digitale per ogni edificio, nuovo o esistente, contenente tutte le informazioni create o raccolte su tale edificio in un formato utilizzabile da tutti i soggetti interessati nell’intero ciclo di vita” 29.

Il BIM è nato dalla volontà di andare verso la collaborazione tra i progettisti, l’interoperabilità dei software, l’integrazione tra i processi; di sostenere la comunicazione, la simulazione e il miglioramento ottimale di un progetto lungo il ciclo completo di vita dell'opera costruita. Esso è un metodo di progettazione collaborativo in quanto non si parla di un modello unico, ma di una federazione di modelli (per esempio un modello architettonico, un modello strutturale e un modello impiantistico). Questa suddivisione esiste per varie ragioni. Una delle ragioni è di carattere tecnologico: oggi non c’è una soluzione software che copra tutte le discipline in maniera ottimale. Esiste anche per ragioni di collaborazione, perché i diversi studi coinvolti possono utilizzare differenti strumenti. Inoltre anche per ragioni di responsabilità: chi per esempio è responsabile delle strutture, dovendo rispondere in prima persona per i suoi progetti, non vorrà che vengano apportate modifiche al suo modello. Quindi, se per tanto tempo si è ragionato sul tema del modello unico, in realtà oggi si parla di aggregazione di modelli o di federazione di modelli che trova una sua unicità al momento di eseguire tutta una serie di controlli, come per esempio per le interferenze (clash-detection) o di normative (code-checking)

30

. Dal punto di vista operativo, il BIM lo possiamo

riassumere dicendo che si tratta della digitalizzazione di un processo: dal progetto alla costruzione fino anche alla gestione dell’opera, utilizzando i dati dei modelli digitali. Il 3D è solo una parte di questo processo, molto più importanti sono le informazioni veicolate da esso, informazioni sui materiali, sulle dimensioni, sugli impianti, sulla manutenzioni o sull’installazione, tutte caratteristiche tecniche che non vengono perse nel trasferimento ad altri strumenti software. Da questo deriva che la tecnologia BIM offre molteplici vantaggi come: maggiore efficienza e produttività, meno errori, meno tempi morti, meno costi, maggiore interoperabilità, massima condivisione delle informazioni, un controllo più puntuale e coerente del progetto.

29 NIBS National Institute of Building Science 30 Andreatta, Udine 3D, 2016

152

Il BIM e l’interoperabilità

Fig. 5.1

Gli attuali strumenti di progettazione BIM sono tutti sviluppati a partire dalle funzionalità della modellazione parametrica per oggetti 31. Nella progettazione basata su questa metodologia, gli oggetti che costituiscono il modello vengono rappresentati tramite parametri e regole che ne determinano non solo la geometria e le proprietà, ma anche le caratteristiche non geometriche. Queste regole parametriche possono consistere anche in funzioni che mettono in relazione più componenti, consentendo un aggiornamento automatico delle geometrie associate a fronte di una variazione del contesto: per esempio, una finestra si inserirà automaticamente in un muro e il muro si ridimensionerà automaticamente contro i solai e così via. È possibile definire gli oggetti a diversi livelli di aggregazione così da definire, per esempio, sia una finestra sia i componenti correlati in modo che, modificando un parametro, la modifica si ripercuota su tutti gli oggetti relazionati (se lo spessore di un componente della finestra viene modificato cambia anche lo spessore dell’intera finestra). Gli oggetti hanno la capacità di collegare o ricevere, trasmettere o esportare insiemi di attributi, per esempio materiali strutturali, dati acustici, dati energetici e simili, in altri modelli e applicazioni.

31 Eastman C., et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners,Managers, Designers, Engineers

153

Il BIM e l’interoperabilità

La codifica degli attributi degli oggetti, in qualità di informazioni del modello, dipendono dallo scopo per il quale il modello stesso è definito. All’interno di uno strumento BIM per il calcolo delle performance strutturali si utilizzeranno le caratteristiche fisiche del materiale in funzione di una modellazione meccanica dello stesso. Al contrario lo stesso materiale verrà codificato diversamente da uno strumento BIM dedicato alla valutazione della dispersione energetica o di gestione delle fasi di produzione. In quest’ottica diventa fondamentale lo sviluppo di standard per la codifica dell’informazione iniziale dal quale estrarre i dati utili ai diversi ambienti di sviluppo, in modo tale da poter comunque garantire la possibilità di operare attraverso un modello con strumenti diversi.

Una conseguenza della modellazione basata sugli oggetti è la possibilità di rappresentare lo spazio come un’entità fisica distinta. Sia le caratteristiche dello spazio, sia quelle degli oggetti che lo delimitano possono essere facilmente estrapolate da un modello e analizzate da uno strumento BIM apposito: si può eseguire una clashdetection oppure il dimensionamento dei cementi armati o ancora degli impianti, oppure si può compiere un’analisi energetica, potendo così intervenire maggiormente sui costi di produzione dell’opera rispetto alla progettazione tradizionale.

Altra possibilità offerta dalle piattaforme BIM è quella di definire le fasi di sviluppo dell’opera, distinguendo in questo modo l’intervento dei diversi soggetti che fanno parte del processo di progettazione, poi del processo di costruzione e infine quello di gestione. Per le opere esistenti questa possibilità può essere utilizzata distinguendo tra le diverse fasi di indagine, progettazione e realizzazione dell’intervento. Questo permette non solo di visualizzare rapidamente il cronoprogramma della realizzazione del progetto, ma, nel caso di un progetto di recupero, anche di risalire alle condizioni iniziali dell’opera sulla quale sono stati condotti gli studi, formulate delle ipotesi ed eseguite delle valutazioni che hanno portato alle scelte progettuali.

L’obiettivo di questa metodologia è in sostanza quella di virtualizzare in anticipo una costruzione da realizzare, prevedendone il comportamento e verificandone in anticipo eventuali problemi, errori e incongruenze, ottimizzando in questo modo i modelli delle varie discipline. Al contrario, fino ad oggi, con il metodo tradizionale, quando si realizza un’opera si sovrappongono più progetti, cioè quello architettonico, quello strutturale e impiantistico e solo in fase di cantiere si capisce se siano pienamente compatibili fra di loro. In un processo BIM vengono sì prodotti disegni 2D e 3D, ma il 154

Il BIM e l’interoperabilità

processo non è più focalizzato su linee vettoriali, forme e caselle di testo. Esso si basa su insiemi di dati che descrivono virtualmente gli oggetti, simulando il modo in cui saranno gestiti fisicamente nella realtà. E’ un processo che offre piena integrazione, consentendo agli specialisti coinvolti nelle varie fasi di sviluppo e del ciclo di vita dell’opera di collaborare senza interferenze.

Fig. 5.2

Passando dal tecnigrafo al computer non c’è stato un vero cambiamento: il progetto veniva rappresentato su un foglio fisico e poi si è passati a uno virtuale, ma l’approccio era lo stesso. In un approccio BIM invece si cambia prospettiva: il modello non è più il plastico per rappresentare il progetto, ma è lo strumento di sviluppo del progetto. Mentre in un progetto CAD il lavoro maggiore è disegnare, nel BIM il lavoro più gravoso è pensare il modello, come strutturarlo e che informazioni inserirci; capirne l’uso e lo scopo e di conseguenza le informazioni che sono necessarie. Capire e dare una risposta a questo interrogativo serve a strutturare il modello in modo tale che queste informazioni possano essere estrapolate in maniera organizzata. È proprio l’estrazione di queste dal modello che ci offre delle opportunità nuove e ci pone di fronte al tema della collaborazione digitale. Com’è stato detto, bisogna aver chiaro l’uso che si vuole fare del modello. Se per esempio si volesse pianificare nel tempo la realizzazione di un edificio per seguirne i costi o elaborare un cronoprogramma, è abbastanza evidente che, oltre a collegare un listino, sia necessaria una scomposizione del modello per piani, in modo tale da poter simulare le lavorazioni da eseguire.

A seconda del tipo di approccio, il BIM può riguardare diverse aree di studio: l’edificabilità, lo spazio utilizzabile, il consumo di energia, la manutenzione e le prestazioni del prodotto. Da questo modo di intendere il processo di sviluppo dell’opera, 155

Il BIM e l’interoperabilità

assieme al 2D e al 3D, è diventato d’uso comune parlare anche del 4D (i tempi di costruzione), del 5D (i costi), del 6D (le performance) e del 7D (la gestione). La modellazione 4D permette ai progettisti di visualizzare le attività correlate del processo di costruzione e di analizzare le sovrapposizioni. Tutte le attività connesse devono avere una data specifica d’inizio e una di fine e devono essere legate a componenti 3D specifici in modo da essere visualizzate nel modello 4D. Il modello può includere anche elementi temporanei come macchine da lavoro oppure opere provvisionali. Inoltre può essere utilizzato come strumento per migliorare la pianificazione e il monitoraggio delle disposizioni in merito alla sicurezza e alla salute dei lavoratori, delle interferenze dei vari gruppi di lavoro e dello stoccaggio degli ordinativi. Nel caso si volessero fare delle modifiche in corso d’opera alla pianificazione, il modello BIM si aggiornerebbe identificando i cambiamenti e il relativo impatto che si avrà sulla consegna finale del progetto.

Nel 5D, il modello può essere utilizzato anche per ricavare la quantità di risorse necessarie alla realizzazione del manufatto. Gli elementi utilizzati per creare il modello possono contenere informazioni sia riguardo i costi dei materiali, che le tempistiche o le metodologie di esecuzione, così da poter determinare sia la spesa finale dei materiali, che i tempi, la manodopera e le attrezzature. Basandosi quindi sulle informazioni fornite per ogni elemento del modello, lo strumento BIM permette di fare analisi di previsione economica, ad esempio aggiornando il computo metrico estimativo in tempo reale, seguendo la modifica delle scelte progettuali che si stanno confrontando.

La sostenibilità dell’organismo edilizio viene trattata nel 6D, dove ci si occupa non solo dello studio delle performance energetiche e si confrontano le diverse soluzioni per un’ottimizzazione del manufatto, ma vengono condotte anche delle verifiche dei fabbisogni durante la fase di utilizzo dell’opera tramite simulazioni energetiche permettendo così di stabilire costi e benefici.

L’utilità del modello BIM si spinge oltre la fase di progettazione e costruzione: il 7D infatti riguarda il facility management, la gestione del ciclo di vita dell’opera. Se il modello creato dal progettista viene aggiornato durante la fase di costruzione, si otterrà il modello “as-built” (un modello con il massimo livello di dettaglio che rappresenta in ogni sua parte il manufatto reale), che può essere consegnato al committente. Il modello contiene tutte le specifiche di gestione e manutenzione, i manuali e le informazioni utili per le future manutenzioni. Inoltre è possibile monitorare i costi del ciclo di vita di un 156

Il BIM e l’interoperabilità

edificio, di ottimizzarne l’efficienza anche in termini economici ed infine il modello permette di valutare i costi/benefici di eventuali aggiornamenti proposti.

L’approccio BIM consente di migliorare l'intero processo di costruzione con benefici come una diminuzione dei costi, una consegna più veloce e una maggiore qualità del progetto. Risulta evidente che più approfondita è la conoscenza di questo strumento, maggiori saranno i benefici. Com’è già stato detto, un modello BIM non è un semplice modello 3D: la capacità di modellare un edificio con un software di authoring è solo il punto di partenza del BIM capability. Con questo termine si intendono le abilità di base per compiere un processo o per utilizzare un prodotto BIM: i livelli danno una definizione dei requisiti minimi e rappresentano degli obiettivi intermedi.

Fig. 5.3

•

1° livello: modellazione degli oggetti con software parametrici. A questo livello i modelli BIM vengono utilizzati per la creazione automatica della documentazione

come

per

esempio

potrebbero

essere

delle

rappresentazioni 2D oppure dei computi. Le collaborazioni durante la progettazione sono quelle classiche in cui non ci sono scambi significativi di modelli e gli scambi di informazioni sono solitamente unidirezionali.

•

2° livello: la collaborazione si basa su un interscambio del modello e lo stesso viene utilizzato per gli studi nelle varie discipline. Gli scambi non sono più unidirezionali, ma avvengono sia in entrata che in uscita in modo da garantire la coerenza del progetto finale.

157

Il BIM e l’interoperabilità

•

3° livello: I modelli generati sono gestiti tramite una BIM repository, ossia un sistema di server o di database che raccoglie e facilita la gestione e il coordinamento di tutti i dati relativi al progetto. 32

Oltre al termine BIM capability si usa anche al termine BIM maturity. Gli obiettivi della BIM capability vengono raggiunti quando i requisiti minimi del livello vengono soddisfatti; con questa scala non si possono valutare le abilità che vanno oltre questi requisiti minimi. Mentre la capability indica un’abilità minima, la BIM maturity misura tale abilità nel consegnare un prodotto o un servizio. Uno studio di progettazione può avere un’esperienza pluriennale, ma attraverso la sola BIM capability non si riescono a ottenere informazioni circa la velocità di consegna, la ricchezza di dati o la qualità nella modellazione. Ecco perché un’altra scala (maturity) è necessaria per valutare e riportare le variazioni significative del servizio di consegna e le loro cause. Il concetto di maturità è stato adottato dal Software Engingeering Institute (SEI), che già alla fine degli anni ’70 ha sviluppato il “Capability Maturity Model”. Il CMM è in realtà un “quadro di miglioramento dei processi” inteso originariamente come strumento per valutare le capacità degli appaltatori del Governo di realizzare un progetto software. Il suo successore, il più completo “Capability Maturity Model Integration” (CMMI), continua ad essere sviluppato ed ampliato dall’istituto di Software di Ingegneria, dell’università Carnagie Mellon. Poiché questo non era adattabile al BIM, dal momento che non prendeva in considerazione le varie fasi del ciclo di vita del progetto, venne sviluppato il BIM Maturity Index (BIMMI) integrando diversi Maturity Models applicati a diverse industrie 33. E’ stato modificato per riflettere le specifiche delle capacità BIM, i requisiti di implementazione, i performance targets e i quality management. Il BIM Maturity Index ha cinque livelli distinti: iniziale/ad-hoc (a), definito (b), gestito (c), integrato (d) e ottimizzato (e): •

Livello di Maturità a: L’implementazione BIM è caratterizzata dall’assenza di una strategia generale. Gli strumenti software BIM sono impiegati in un modo non-sistematico. Le capacità di collaborazione avvengono con alcun tipo di standard o protocolli di scambio.

32 33

Eastman C., et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners,Managers, Designers, Engineers Succar B., 2010, The Five Components of BIM Performance Measurement.

158

Il BIM e l’interoperabilità

•

Livello di Maturità b: Molti dei processi e le politiche di approccio sono ben documentati, le opportunità di business che derivano dal BIM sono identificate ma non ancora esplicitate. La produttività dello staff è ancora imprevedibile. Le linee guida di base del BIM sono disponibili e includono manuali di addestramento, linee guida del flusso di lavoro e standard di consegna BIM. La collaborazione con i partner si basa su standard e protocolli di scambio predefiniti. I rischi sono mitigati attraverso disposizioni contrattuali.

•

Livello di Maturità c: La strategia di implementazione del BIM è abbinata a piani di azione dettagliati e a un regime di monitoraggio.

Modellazione, rappresentazione 2D, quantificazione e proprietà analitiche e specifiche dei modelli 3D sono gestiti attraverso standard dettagliati e piani di qualità. Le varie, i rischi e i premi operativi sono esplicitati durante le collaborazioni di lungo o breve termine.

•

Livello di Maturità d: L’implementazione BIM e i suoi requisiti sono integrati nei canali organizzativi, strategici, manageriali e comunicativi. La modellazione dei prodotti finiti è bene sincronizzata tra i progetti e strettamente integrata con i processi di Business. Le conoscenze archiviate sono rese accessibili.

•

Livello di Maturità e: La strategia di implementazione e i suoi effetti sui modelli dell’organizzazione sono continuamente rivisitati e riallineati con le altre strategie. La selezione degli strumenti software è continuamente rivista per migliorare la produttività e allinearla con gli obiettivi strategici.

La modellazione dei prodotti finiti è ottimizzata ciclicamente per trarre beneficio dalle nuove funzionalità software e dalle estensioni disponibili.

Il Level of Development (LOD) è un riferimento che permette di definire nell’industria AEC, con un alto livello di chiarezza, il contenuto di un modello BIM durante lo sviluppo e la realizzazione del progetto. Il livello di sviluppo è essenzialmente il grado con cui vengono approfonditi non solo gli elementi geometrici, ma anche le loro caratteristiche e le informazioni sono approfondite, perciò non è da confondersi con il livello di dettaglio (che riguarda solo la forma geometrica). Le specifiche sono una dettagliata elaborazione dello schema LOD sviluppata dall’AIA 159

Il BIM e l’interoperabilità

(American Institute of Architects) nel 2008 (anno in cui è stata rilasciata la prima versione dei LOD) che servono a definire le caratteristiche dei componenti dell’opera, durante le varie fasi di sviluppo del progetto. Il BIMForum ha iniziato lo sviluppo delle sue specifiche LOD nel 2011 con il permesso da parte dell’AIA di utilizzare e modificare le sue specifiche. Il completamento di una fase del progetto, come ogni altra tappa intermedia, può essere definito attraverso i LOD. Essi non si riferiscono all’intero modello, ma a ogni singolo elemento, perciò non si può parlare di “un modello LOD 200”: i modelli di un progetto, a ogni stadio di sviluppo, contengono elementi con diversi “livelli di sviluppo”. Queste specifiche permettono agli autori di definire quali informazioni si possono trovare nel modello e permette agli utilizzatori finali dello stesso di conoscere l’usabilità e le limitazioni del modello che stanno ricevendo

34

.

Rispetto a quelle dell’AIA, le specifiche BIMForum sono identiche eccetto per due differenze. Sono state infatti aggiunte delle specifiche LOD 350: era necessario definire degli elementi sufficientemente sviluppati per un coordinamento tra varie discipline (per esempio clash detection). Questo supporto non era fornito né dai LOD 300 (troppo semplici) né dai LOD 400 (troppo complessi). La seconda modifica consiste nell’aver tralasciato un livello di specifiche (LOD 500) poiché appartengono al campo della verifica del costruito e non a quello della progettazione.

•

LOD 100: l’elemento può essere rappresentato con un simbolo o una rappresentazione generica. Sono simboli che mostrano l’esistenza del componente, ma non la forma, la grandezza, o il luogo preciso

•

LOD 200: l’elemento è rappresentato con forma, grandezza e luogo approssimativi. Possono esserci attributi non

grafici. Possono essere

riconoscibili come gli oggetti che rappresentano oppure essere solo dei volumi che riservano lo spazio. Le informazioni che ne derivano devono essere considerate approssimative.

•

LOD 300: rappresentato come uno specifico oggetto o insieme di essi.

Informazioni come quantità, qualità, forma e posizione dell’elemento possono essere ricavate direttamente dal modello senza riferimenti esterni.

•

LOD 350: rispetto al LOD 300 è presente l’interfacciamento con gli altri sistemi dell’edificio. Sono modellate le parti di collegamento dei vari sistemi.

34 BIMForum, Level of Development Specification 2016

160

Il BIM e l’interoperabilità

•

LOD 400: gli elementi sono rappresentati all’interno del modello come uno specifico sistema. L’oggetto è descritto dettagliatamente in termini di grandezza, forma, posizione, quantità e orientamento e con informazioni di fabbricazione,

assemblamento

e

installazione.

Il

modello

è

sufficientemente accurato per fabbricare ciò che vi è rappresentato.

•

LOD 500: L’elemento del modello è una rappresentazione verificata in cantiere in termini di dimensioni, forma, posizione, quantità e orientamento.

Volendo tracciare una corrispondenza fra i LOD con le fasi dei progetti nella normativa italiana, facendo riferimento all’art.23 del nuovo codice degli appalti e ricordando che i LOD si riferiscono al singolo oggetto e non all’intero modello, bisogna distinguere fra progetto di fattibilità tecnica ed economica il progetto definitivo e progetto esecutivo. Per il progetto di fattibilità tecnica ed economica vengono richiesti “schemi grafici per l'individuazione delle caratteristiche dimensionali, volumetriche, tipologiche, funzionali e tecnologiche dei lavori da realizzare e le relative stime economiche” e si “evidenzia, con apposito adeguato elaborato cartografico, le aree impegnate” e “le specifiche funzionali”. In questo caso gli elementi del modello sono principalmente LOD 100, passando al 200 quando bisogna specificarne le caratteristiche volumetriche e perciò quando vengono rappresentate, per esempio, le chiusure verticali opache oppure gli infissi esterni. “Il progetto definitivo individua compiutamente i lavori da realizzare, nel rispetto delle esigenze, dei criteri, dei vincoli, degli indirizzi e delle indicazioni stabiliti dalla stazione appaltante e, ove presente, dal progetto di fattibilità; il progetto definitivo contiene, altresì, tutti gli elementi necessari ai fini del rilascio delle prescritte autorizzazioni e approvazioni, nonché la definizione dei costi di realizzazione”. In questo caso si utilizzano specifiche LOD 200 e 300. Per esempio per quanto riguarda la struttura, si ha un LOD 300 in quanto bisogna produrre degli elaborati grafici per illustrare il progetto strutturale e in particolare le fondazioni. Per quanto riguarda gli impianti invece si utilizza un LOD 200. “Il progetto esecutivo, redatto in conformità al progetto definitivo, determina in ogni dettaglio i lavori da realizzare e il relativo costo previsto e deve essere sviluppato ad un livello di definizione tale che ogni elemento sia identificato in forma, tipologia, qualità, dimensione e prezzo”. In questo caso le specifiche da utilizzare sono LOD 300, LOD 350 e LOD 400. Come vedremo più avanti, l’Italia si sta dotando di una normativa, la 161

Il BIM e l’interoperabilità

UNI 11337, che prevede la definizione di una serie di concetti fra cui una propria scala di LOD pensata per il panorama italiano, perciò diversa da quella americana.

Uno dei principali temi che vengono trattati quando si parla di Building Information Modelling è quello dell’interoperabilità. Essa comporta la mappatura di specifiche informazioni del modello, a partire da quelle definite per un’applicazione, rispetto alle informazioni logicamente coerenti richieste da un’altra applicazione. Nei casi più semplici la conversione è di tipo sintattico e non implica cambiamenti semantici35, come potrebbe accadere per il formato gbXML. Al contrario, come accade con il formato IFC, alcuni scambi potrebbero richiedere l’interpretazione delle informazioni del progetto come, per esempio, la conversione di un modello architettonico in un modello utilizzato per l’analisi strutturale: nella conversione il significato attribuito ad alcuni elementi cambia profondamente.

Da un punto di vista dell’operatore di settore, se il BIM lo si considera come una digitalizzazione del processo che viene supportata da diversi modelli, per interoperabilità s’intende la capacità di scambiare dati tra applicazioni, consentendo di uniformare i flussi di lavoro e facilitarne l’automazione. In letteratura, invece, la vediamo spesso associata al formato IFC, all’open BIM e al marchio di buildingSMART. Attualmente, in un periodo di transizione verso questi formati aperti e condivisi,

l’interoperabilità

può

passare

per

molti

altri

formati.

L’aspetto

dell’interoperabilità potrebbe essere visto sia nell’ottica del formato IFC, per esempio esportando in uno strumento di analisi la parte strutturale del modello, ma anche attraverso l’utilizzo di file con altre estensioni. Nel secondo caso ci si potrebbe rivolgere ad altri formati aperti, pensati per veicolare dati specifici per particolari analisi, come per esempio il formato gbXML pensato per le analisi energetiche. Infine, banalmente, anche l’estrapolazione di dati in un file Excel potrebbe essere considerata interoperabilità (per esempio un abaco delle porte consegnato al fornitore per un preventivo. Se l’interoperabilità è il trasferimento di informazioni lungo la filiera, automaticamente questa non sarà soddisfatta solo con il formato IFC, soprattutto se non si fa riferimento ai livelli di maturità del BIM e in particolare al terzo, in cui vengono sfruttati modelli condivisi in open data. Quest’ultimo livello non è stato raggiunto ancora da nessuno 36.

35 Eastman C., et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners,Managers, Designers, Engineers 36 Andreatta, Udine 3D, 2016

162

Il BIM e l’interoperabilità

5.2.

IFC E gbXML A CONFRONTO Uno degli ostacoli per l’uso del BIM nel campo delle analisi energetiche è la

mancanza di interoperabilità fra i modelli BIM e gli strumenti di analisi delle performance. In altre parole, l’interoperabilità idealmente dovrebbe essere uno scambio di dati fra strumenti senza soluzioni di continuità. Dovrebbe anche permettere uno scambio bidirezionale delle informazioni, in modo da garantire che le modifiche fatte sullo strumento di analisi vengano riportate anche nel software di partenza. Perciò, al fine di ottenere una analisi energetica corretta, è necessario assicurare l’interoperabilità fra il modello BIM e il software di analisi energetica 37.

Per ridurre i problemi di interoperabilità nell’industria AEC, sono stati sviluppati schemi open standard e tool integrati. La creazione di open standard può facilitare lo scambio di informazioni fra strumenti allo scopo di migliorare l’efficienza dell’edificio.

Alcuni strumenti come Green Building studio prevedono la capacità di esportare lo schema gbXML ad un altro formato. Anche se questi strumenti semplificano il trasferimento delle informazioni energetiche dell’edificio, il risultato non è perfetto.

Alcuni problemi risultanti da questo processo sono il reinserimento delle informazioni, le insufficienti informazioni, le inesattezze geometriche e la perdita delle informazioni parametriche38. Lo scambio di geometrie senza soluzione di continuità è un problema attuale e comune a tutti gli strumenti utilizzati. Quasi nessuno strumento permette lo scambio delle informazioni geometriche in modo semplice. Ci sono molte opinioni della comunità per cui la maggior parte di questi strumenti non sono molto accessibili e sono quindi poco utilizzati durante le prime fasi di progettazione 39.

I software di BIM authoring hanno diverse peculiarità di supporto al formato gbXML. In altre parole, il modello BIM può avere diversi gruppi di informazioni in base al programma di modellazione. Quindi è importante capire quali informazioni dell’edificio vengono esportate dallo specifico programma di modellazione. Per compiere un’analisi energetica usando un modello BIM, vengono richiesti input addizionali e modifiche nel programma di analisi, perciò l’utente dovrebbe selezionare in modo appropriato il programma di analisi considerando la sua interoperabilità.40

37 AA.VV., 2011, Case studies for the evaluation of interoperability between a BIM based architectural model and building performance analysis programs.

38 AA.VV., 2012, Interoperability between building information models and software for lighting analysis.

39 Attia S., De Herde A., Early design simulation tools for net zero energy buildings: a comparison of ten tools

163

Il BIM e l’interoperabilità

Collegare un modello a uno strumento di analisi energetica ci permette di valutarne le performance nelle prima fase della progettazione, quando la possibilità di ridurre il consumo energetico è maggiore. Attualmente il BIM è stato adottato nell’industria AEC per i rendering, l’estrazione di tavole 2D, la stima dei costi, i materiali, la clashdetection. Sebbene nel campo energetico gli utilizzi di un modello BIM siano limitati, il suo impiego sta diventando una pratica comune nella sperimentazione41.

“At present, data exchanges between two application are typically carried out in four ways: direct; proprietary links between specific BIM tools; proprietary file exchange formats, primarily dealing with geometry; public product data model exchange formats like IFC, or XML –based exchange format” 42.

Il fattore chiave del successo di un formato di scambio è la sua adozione da parte delle software house e attualmente l’IFC e il gbXML sono i due formati più diffusi in un processo BIM. Quando nel Building Information Modelling si parla di interoperabilità

spesso si associa questo concetto al formato IFC creato da

buildingSMART. In realtà l’IFC è utilizzato per scambiare e condividere dati e informazioni tra i diversi strumenti e piattaforme quando si tratta di progettazione, costruzione e gestione di un’opera, ma se si considera l’ambito energetico il formato gbXML risulta essere il più utilizzato. Potenzialmente entrambi sono capaci di includere tutte le informazioni riguardanti l’edificio e di facilitare l’interscambio dei dati che riguardano l’intero ciclo di vita dell’edificio, dal progetto, alla sua gestione, fino alla sua dismissione

43

. La diversificazione dell’utilizzo risiede nella motivazione per cui

sono stati sviluppati.

L’obiettivo dell’IFC è di creare una base per ottimizzare i processi di progettazione, costruzione e gestione dell’opera. Esso adotta un approccio onnicomprensivo e generico per rappresentare l’intero edificio e dà la possibilità di rappresentare ogni forma geometrica. Utilizza un approccio “top-down” e relazionale, che parte da una visione generale del sistema per poi specificare ogni sua parte aggiungendo maggiori dettagli. Questo si traduce in un file relativamente complesso e che occupa molto spazio. L’approccio top-down permette di estendere la modifica di un

41 AA.VV., 2011, Case studies for the evaluation of interoperability between a BIM based architectural model and building performance analysis programs.

42 http://energyplus.helpserve.com 43 AA.VV., 2007, A comparative study of the IFC and gbXML informational infrastructures for data exchange in computational design support environments

164

Il BIM e l’interoperabilità

valore a tutto lo schema e idealmente ha la capacità di mantenere automaticamente l’integrità semantica. Di contro è relativamente complesso implementarlo all’interno di un programma. Anche se l’IFC è uno schema che può descrivere l’intero ciclo di vita di un edificio, una sua limitazione risiede nel fatto che non include una descrizione di un dominio energetico nelle specifiche principali. All’opposto, il formato gbXML è stato sviluppato per facilitare lo scambio di dati solo verso strumenti di analisi energetica. A differenza di un file IFC, il gbXML adotta un approccio “bottom-up” in cui le singole parti del sistema sono specificate in dettaglio e poi connesse tra loro in modo da formare componenti più grandi, a loro volta connessi, fino a realizzare un sistema completo. È uno schema flessibile, open source, relativamente semplice e meno complesso del topdown. Il vantaggio dello schema gbXML è che è supportato da molti Software di BIM authoring e da molti strumenti di diagnosi energetica 44.

Lo schema IFC ha uno scopo più ampio dello schema gbXML ed è un importante fattore che lo rende più complesso da utilizzare e da implementare all’interno di un software. Il formato gbXML immagazzina i dati geometrici in una struttura predefinita che non preserva l’integrità del modello di partenza. La sua funzione primaria è quella di facilitare il lavoro di trasferimento dei dati da un modello BIM a un software di analisi energetica, ed è il formato da preferire per questo scopo Diversamente l’IFC è stato sviluppato per dare una risposta alle necessità dell’industria AEC in modo da favorire una progettazione integrata e lo scambio di dati tra le varie discipline. Con questa prospettiva raccoglie le informazioni geometriche indispensabili alle analisi energetiche in una struttura gerarchica e contingente, rendendo più difficoltosa la sua implementazione all’interno di un software in confronto al formato gbXML 45.

In ogni caso sia l’IFC che il gbXML possono essere utilizzati per scambiare la geometria e altri dati con i programmi di simulazione energetica. Questi formati possono essere utilizzati con l’aiuto di tool intermedi (con STB posso trasferire i dati da un file IFC a un file IDF utilizzabile con EnergyPlus 46, ma anche utilizzati direttamente dallo strumento di analisi, come nel caso di ECOTECT e di IES-VE che supportano sia IFC che gbXML, o ancora come nel caso di DesignBuilder che supporta il formato gbXML e si basa sul motore di analisi EnergyPlus. Nel caso si volessero utilizzare delle

44

AA.VV., 2007, A comparative study of the IFC and gbXML informational infrastructures for data exchange in computational design support environments 45 AA.VV., 2014, BIM-generated data models for EnergyPlus: A comparison of gbXML and IFC Formats 46

https://gaia.lbl.gov/interoperability/SBT/Berkeley Lab

165

Il BIM e l’interoperabilità

funzioni di EnergyPlus non ancora supportate da DesignBuilder, quest’ultimo potrebbe essere utilizzato anche come semplice tool di conversione da formato gbXML a IDF 47.

Comunque i due formati hanno diverse strutture che influenzano il modo in cui i dati geometrici e spaziali vengono esportati dal modello BIM. Il successo del trasferimento delle informazioni dipende dalla validità del modello BIM 48.

Il formato gbXML può utilizzare un range molto limitato di geometrie se confrontato con lo standard IFC. Esso è essenzialmente limitato alle superfici sfaccettate: accetta soltanto forme rettangolari, che sono tuttavia sufficienti per le simulazioni energetiche. Questo significa che una geometria curva, se convertita in gbXML, diventerà una serie di piani. Sebbene sarebbe semplice aggiungere altri tipi di geometrie allo standard, non soddisferebbe il fatto che i motori di simulazione energetica richiedono dei modelli semplificati, con geometrie semplici 49.

In conclusione lo schema completo e onnicomprensivo di IFC dimostra i suoi potenziali benefici nella sua rappresentazione altamente organizzata e relazionata.

D’altra parte, invece, lo schema gbXML è più semplice e facile da capire e facilita notevolmente la sua implementazione del suo schema per differenti scopi 50.

5.3.

IL FORMATO IFC Questo formato è frutto del lavoro del consorzio Industry Alliance for

Interoperability che si è formato nel 1995 su iniziativa di Autodesk. Inizialmente composto da dodici aziende, nel 1997 si apre a tutti i soggetti interessati a parteciparvi, cambiando anche denominazione in (IAI) International Alliance for Interoperability. Lo status di questa “alliance” è di organizzazione no profit e il suo obbiettivo è pubblicare un formato di interscambio non proprietario per l’industria AEC che dia risposta alle esigenze operative lungo tutto il ciclo di vita di un manufatto, dalla progettazione alla gestione, fino alla dismissione. Questo formato prende il nome di IFC (Industry Foundation Classes). Nel 2005 cambia nuovamente nome e l’Organizzazione diventa quella che oggi è conosciuta con il nome di BuildingSMART. BuildingSMART è divisa

47

http://energyplus.helpserve.com

48

AA.VV., 2014, BIM-generated data models for EnergyPlus: A comparison of gbXML and IFC Formats

49

Hetherington R., 2013, The Integration of Architectural Design and Energy Modelling Software, http://oro.open.ac.uk/38060

50

AA.VV., 2007, A comparative study of the IFC and gbXML informational infrastructures for data exchange in computational design support environments

166

Il BIM e l’interoperabilità

in “capitoli”, cioè delle ramificazioni dell’Organizzazione internazionale che trovano sede in varie zone del mondo. Il capitolo italiano è stato fondato presso il Politecnico di Milano.

L’IFC è uno standard open per il BIM ed è anche lo standard internazionale di OPENBIM, un’iniziativa promossa da buildingSMART atta a promuovere una comunicazione attraverso formati non proprietari nei processi di Building Information Modelling. Lo schema del formato ha una struttura dei dati di interscambio che si basa sul linguaggio EXPRESS (esiste anche la notazione grafica del formato chiamata EXPRESS-G), definito dalla ISO 10303-11, contenuto nella ISO-STEP 10303 (STandard for the Exchange of Product model data). Il formato può essere scritto anche in XML, però mentre lo schema EXPRESS è lo schema originale, quello in XML è generato partendo dal formato EXPRESS in accordo con le ISO 10303-28

51

. Altre

normative ISO che riguardano questo formato sono: ISO 29481 - BIM Information Delivery Manual (IDM), ISO 12006 - International Framework for Dictionaries (IFD), ISO 16739 - Industry Foundation Classes (IFC).

Attualmente è in corso un programma di certificazione dei software che si basa sul formato IFC2x3 Coordination View 2.0. Tra quelli certificati troviamo per esempio Revit, Dds cad, Archicad, Allplan, Tekla structures, Edificius. Il principale obiettivo della Coordination View 2.0 è quello di permettere lo scambio delle informazioni del modello fra le varie discipline ed è definita come una singola MDV (Model View Definition) che supporta diversi requisiti di scambio e flussi di lavoro. Include la definizione spaziale delle strutture, dell’edificio e degli elementi a servizio dell’edificio, assieme sia alle forme parametriche per un numero limitato di elementi, sia alle forme non parametriche per i rimanenti.

Nel marzo del 2013 viene ufficialmente rilasciata la versione IFC4, a luglio 2015 viene rilasciata la IFC4add1, un primo miglioramento, e a luglio 2016 una IFC4add2, un ulteriore miglioramento. Tuttavia per queste versioni non esiste ancora un programma di certificazione. Nel 2015 vengono completate anche la “Reference View” e la “DesignTransfertView”, le due MVD per IFC4. Il principale obiettivo dell’IFC4 Reference View (RV) è quello di definire un subset standardizzato dello schema IFC4 particolarmente adattabile a flussi di lavoro che si basano su modelli di riferimento in cui gli scambi sono mono-direzionali. L’IFC4 Design Transfert View (DTV) si propone 51

www.buildingsmart-tech.org

167

Il BIM e l’interoperabilità

di fornire le informazioni dell’edificio e il supporto alle modifiche degli elementi interconnessi, permettendo al software ricevente di inserire, eliminare e modificare fisicamente gli elementi dell’edificio e dello spazio. L’IFC 4 DTV è il successore del IFC2x3 Coordination View, perciò è compatibile con l’IFC2x3 Coordination View nella fase di importazione. Alcune eccezioni alla compatibilità sono state fatte nell’esportazione per supportare nuove caratteristiche e rimuovere quelle obsolete.

L’IFC è stato pensato come un “framework model” estensibile, definito cioè da un insieme di classi astratte e generiche e dalle relazioni tra esse, che successivamente verranno specificate e dettagliate. Lo schema, le classi e le relazioni sono stati progettati in modo da poter elaborare tutte le informazioni dell’opera lungo il suo intero ciclo di vita. Come si può vedere dallo schema sottostante 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: •

Resource layer: è il livello più basso, include tutti gli schemi individuali contenenti le definizioni delle risorse. Queste definizioni non includono un identificatore globale, perciò non hanno un concetto di identità. Non possono essere usate indipendentemente da una definizione del layer superiore e possono esistere solo se sono referenziate direttamente o indirettamente da una o più entità derivate da “IfcRoot”.

•

Core layer: in questo livello troviamo entità astratte che vengono referenziate e specializzate dai livelli successivi. Esso include lo schema del “kernel” e lo schema delle estensioni del “core” (product, control, process) contenenti le definizioni generali dell’entità. Tutte le entità definite nel “core layer” o nei livelli superiori hanno un id unico e derivano da “IfcRoot”. Il “core layer” provvede alla struttura base, ai concetti comuni e alle relazioni fondamentali di tutte le ulteriori specializzazioni di un determinato modello.

•

Interoperability layer: include schemi contenenti le definizioni delle entità di un processo o una risorsa specifica usata in diverse discipline.

Comprende entità facenti parte dell’edificio denominate Shared Object.

Ad esempio ci sono gli “shared building elements”, come pilastri, travi

168

Il BIM e l’interoperabilità

porte ecc. oppure gli “shared facilities elements” che sono proprietà relative alla manutenzione.

•

Domain Layer: questo livello contiene le specializzazioni finali delle entità. Queste non possono essere referenziate da nessun altro layer. Al suo interno le definizioni vengono organizzate in accordo con le varie discipline. I domini di appartenenza sono: IfcArchitectureDomain, IfcBuildingControlsDomain,

IfcConstructionMgmtDomain,

IfcElectricalDomain, IfcHvacDomain, IfcPlumbingFireProtectionDomain, IfcStructuralAnalysisDomain, IfcStructuralElementsDomain.

Fig 5.3.1 Architettura di sistema dei sottoschemi IFC

169

Il BIM e l’interoperabilità

Alla base della struttura (Resource layer) ci sono 21 definizioni EXPRESS generiche e adattabili a ogni tipo di prodotto, che definiscono i concetti base, come per esempio la geometria, la tipologia, i materiali, i vari attori del processo. Le entità base sono poi combinate tra loro per generare gli oggetti appartenenti all’industria delle costruzioni, denominati “Share Object” (Interoperability layer). Tali oggetti includono elementi dell’edificio, come per esempio pareti generiche, pavimenti, elementi strutturali, elementi di servizio dell’edificio. A livello più elevato dello schema IFC sono presenti le estensioni specifiche del dominio che si riferiscono alle diverse entità specifiche necessarie alla disciplina di competenza (Domain layer). L’IFC predispone una struttura ad albero per ogni entità. Ogni livello presenta delle proprietà dell’elemento e le relazioni con altre entità. Queste ultime possono relazionarsi o fare riferimento solamente ad un’entità dello stesso livello o un livello inferiore.

Il “core layer” stabilisce il livello più generale all’interno dell’architettura dello schema IFC. Le entità in questo layer possono essere referenziate e specializzate da tutte quelle che si trovano gerarchicamente al di sopra. Il “Core layer” provvede alla struttura base, alle relazioni fondamentali e ai concetti comuni per tutte le ulteriori specializzazioni in uno specifico modello. Tutte le entità definite in questo livello e nei successivi derivano da IfcRoot, hanno un ID unico, un nome e una descrizione. Questo livello

è

composto

da

quattro

elementi:

IfcKernel,

IfcControlExtension,

fcProcessExtension, IfcProductExtension.

Lo schema IfcKernel definisce la parte più astratta delle specifiche. Inoltre definisce le parti generali e comuni dei costrutti che hanno un differente significato semantico all’interno del modello. In seguito questi sono maggiormente definiti in uno specifico costrutto di controllo, di processo o di prodotto (IfcControlExtension, fcProcessExtension, IfcProductExtension).

L’IfcKernel specifica anche gli attributi

base e le relazioni, come per esempio la posizione relativa dei prodotti nello spazio, la sequenza di un processo nel tempo, oppure raggruppamenti o nidificazioni di uso generale. Lo schema di IfcControlExtention indica le classi base per gli oggetti di controllo

(IfcControl,

IfcPerformanceHistory)

e

l’assegnazione

di

questi

(IfcRelAssignsToControl) a ogni oggetto derivato da IfcObjectDefinition. Inoltre, attraverso IfcRelAssociatesConstraint e IfcRelAssociatesApproval, indica anche le classi da associare agli oggetti del resource leyer in modo da controllare l’origine di ogni subtype di IfcRoot. L’IfcProcessExtension fornisce l’informazione che è anche 170

Il BIM e l’interoperabilità

l’idea chiave del modello IFC: la mappatura dei processi in una sequenza logica o una pianificazione e programmazione del lavoro e le attività necessarie per il suo completamento. È importante comprendere che le informazioni di processo possono essere espresse da classi esattamente nello stesso modo di come sono espresse le informazioni sul prodotto. L’obiettivo è quello di fornire un supporto per lo scambio di informazioni e la condivisione all’interno di applicazioni di uso comune.

L’IfcProductExtension specializza ulteriormente i concetti di un prodotto (fisico), ovvero un componente che possa avere una forma e una posizione all’interno del progetto. Le informazioni sono assegnate come subtype di IfcProduct per le singole istanze del prodotto e come subtype di IfcTypeProduct per specifiche tipologie di prodotti. Entrambe le definizioni sono radicate nei supertypes previsti all’interno di IfcKernel. Inoltre all’interno dell’IfcProductExtension vengono introdotti anche i concetti di sistema e zone.

Il formato IFC suddivide tutte le entità in “radicate” e “non radicate”. Le entità “radicate” derivano tutte da “IfcRoot” e hanno una identità, al contrario di quelle “non radicate” che possono esistere solo se vengono referenziate da un’istanza “radicata”.

Ogni entità dello schema definita al di fuori del “Resource layer” deriva direttamente o indirettamente da “IfcRoot”. Quest’ultimo è suddiviso in tre entità astratte che formano un primo livello di specializzazione: •

IfcObjectDefinition: è la generalizzazione di ogni oggetto o articolo trattato all’interno del modello IFC.

•

IfcRelationship: è la generalizzazione di tutte le relazioni che sono utilizzate fra differenti entità.

•

IfcPropertyDefinition: sono la generalizzazione di tutte le caratteristiche che possono essere assegnate alla definizione dell’oggetto.

Una definizione dell'oggetto è il “supertype” astratto IfcObjectDefinition che viene usato per tutti gli elementi fisicamente tangibili (come per esempio il muro, la trave o la copertura), elementi fisicamente esistenti (come per esempio gli spazi) o elementi concettuali (come per esempio griglie di riferimento o confini virtuali). È utilizzato anche per procedure come le assegnazioni dei lavori, per i controlli come voci di costo, per risorse come risorsa lavoro, o di attori come le persone coinvolte nel 171

Il BIM e l’interoperabilità

processo di progettazione. IfcRelationship è la generalizzazione astratta di tutte le relazioni che vengono trattate come degli oggetti. La relazione-oggetto è la scelta preferibile per gestire le relazioni perché questo permette di ottenere le proprietà direttamente dalla relazione dell’oggetto e in seguito dà la possibilità di gestire il comportamento

della

specifica

relazione.

La

definizione

delle

proprietà,

IfcPropertyDefinition, è la generalizzazione di tutte le caratteristiche degli oggetti. È un’informazione condivisa fra le multiple istanze dell’oggetto, riflette le specifiche informazioni di un object type, ma può rappresentare anche l’informazione di un oggetto nel contesto del progetto, se è assegnato solo a una istanza52. Queste tre entità di cui sopra, si ramificano in altre sottoentità che a loro volta si ramificano in ulteriori sottoentità e così via fino a formare un elenco di 776 elementi. Vista la complessità del formato IFC, si rimanda all’appendice per avere una visione generale dello schema.

Questo formato, dovendo rispondere a molteplici esigenze, è al tempo stesso completo e ridondante. Le diverse geometrie, proprietà e relazioni incluse nello schema sono necessarie a identificare e catalogare le varie informazioni da trasmettere attraverso i differenti flussi di lavoro. I requisiti informativi di questi ultimi sono fondamentali per il successo della condivisione delle informazioni e lo scambio dei dati.

Un specifico subset dello schema e i relativi dati sono riferiti a una “Model Definition View” (MVD). Quest’ultima comporta l’identificazione degli scambi da supportare e successivamente la definizione della “vista” del modello IFC con le informazioni necessarie per lo scambio53. Una particolare MDV è definita per supportare uno o più flussi di lavoro del settore delle costruzioni o di enti di gestione. Ogni flusso di lavoro identifica dei requisiti per il software e questi, se certificati, devono identificare la “model view definition” a cui si riferiscono54. BuildingSMART ha adottato un sistema per la modellazione dei flussi di lavoro chiamato Business Process Modeling Notation (BPMN) che permette di realizzare delle Process map, cioè delle vere e proprie mappe concettuali nelle quali sono specificate le interazioni fra le varie parti che interagiscono in un determinato flusso di lavoro. Per ogni scambio di informazione sono specificate nel dettaglio le informazioni oggetto di trasferimento. Il risultato finale è un rapporto chiamato Information Delivery Manual (IDM), che identifica le interazioni tra le varie

52

www.buildingsmart-tech.org

53

Eastman C., et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners,Managers, Designers, Engineers

54

www.buildingsmart-tech.org

172

Il BIM e l’interoperabilità

parti coinvolte e ne specifica il contenuto informativo. Il passo successivo sta nel codificare questi requisiti di informazioni specificati nell’IDM nello schema IFC.

5.4.

FORMATO GBXML Lo schema Green Building XML (gbXML) e stato sviluppato per facilitare il

trasferimento delle informazioni contenute in un modello CAD/BIM, permettendo l’interoperabilità tra i software di progettazione e i diversi strumenti di analisi energetica55. Ad oggi questo formato di scambio è stato adottato da molte softwarehouse che sviluppano strumenti BIM, tra cui Autodesk, Graphisoft, Trimble e Bentley

ed è di fatto diventato un formato standard che offre la possibilità di

condividere dati con più di 40 strumenti di analisi enenrgetica, fra cui Green Building Studio, Ecotect, DesignBuilder, IES-VE 56.

Il suo sviluppo è stato iniziato nel 1999 da Green Building Studio grazie anche alla sovvenzione della California Energy Commission PIER Program, Pacific Gas and Electric e la prima versione dello schema è stata rilasciata nel 2000. Quando nel 2008 Green Building Studio viene acquisita da Autodesk, lo schema ha raggiunto la versione 0.37, la stessa che ritroviamo anche in Revit 2017. Nell’anno successivo il formato gbXML diventa un’entità distinta dalla società da cui è stata creata e viene registrata come società no profit con il nome di Open Green Building XML Schema inc. Negli anni successivi questa società ha ricevuto sovvenzioni dall’U.S. Department of Energy (DOE), dal National Renewable Energy Lab (NREL), da Autodesk, da Bentley Systems e altri, permettendogli di arrivare alla versione gbXML 6.01 (uscita nel 2015) e stabilire un processo di validazione per questo formato nel 2016.

Il formato gbXML è stato sviluppato basandosi sul linguaggio XML (Extensible Markup Language). XML è un formato affidabile, non proprietario e verificabile che offre la possibilità di archiviare e trasmettere sia parti di testo che insiemi di dati.

Permette a chiunque di creare un set di linguaggio personalizzato per scambiare informazioni fra due settori di interesse diversi. Ha una struttura coerente e potenzialmente è in grado di rappresentare ogni modello computazionale dell’edificio.

55

http://www.gbxml.org

56

AA.VV., 2011, Case studies for the evaluation of interoperability between a BIM based architectural model and building performance analysis programs.

173

Il BIM e l’interoperabilità

Malgrado la struttura coerente del linguaggio, la creazione dello schema, con i significati associati, può ancora cambiare significativamente.

La versione 0.37 dello schema (quella implementata anche in Revit 2017) ha 288 elementi. Ad ognuno di essi vengono assegnati degli attributi che indicano come leggere e interpretare i dati. Gli attributi (in totale ce ne sono 100) specificano per esempio l’unità di misura (areaUnitEnum), se una zona deve essere considerata riscaldata o raffrescata o entrambe (conditionTypeEnum), che tipo di oggetto è un determinato componente (intEquipTypeEnum), se valutare il costo a livello di CO2 oppure in termini di denaro (costTypeEnum), la tipologia di fonte energetica (powerTypeEnum).

Oltre agli attributi, ogni elemento può avere uno o più sottoelementi che creano così delle ramificazioni. I primi due livelli dello schema sono descritti nella tabella seguente (per lo schema completo vedi appendice) 57:

Elemento

Descrizione

Campus

L'elemento è usato alla base di ogni oggetto fisico. Permette di inserire anche più edifici. Al suo interno troviamo dei sottoelementi come per esempio "Location", "ShellGeometry", “Surface”. Il primo localizza la posizione dell'origine per l’elemento "Campus", questo elemento può essere usato sia in senso generico usando un indirizzo fisico o un punto di riferimento, sia in modo preciso specificando l'elevazione, longitudine e latitudine. Il secondo invece viene utilizzato per definire una superficie chiusa e non ci posssono essere loro intersezioni, mentre il terzo viene utilizzato per definire le singole superfici. Ci sono anche altri sottoelementi: Name, Description, Building, YearModeled (specifica l'anno di simulazione da utilizzare), Building, AltEnergySource (alternative energy source), Vegetation, Transportation, MeterId, ExtEquipId, Lightining, LightControlId.

LightingSystem

Questo elemento, assieme a LightingControl, è utilizzato per le analisi e le simulazioni dell’illuminazione. Contine sottoelementi come Ballast, in cui viene indicata la resistenza elettrica, Luminaire, in cui viene indicato il tipo di apparecchio utilizzato, Photometry, in cui sono condivisi i dati fotometrici, o CoefficientOfUtilization che indica il rapporto tra il flusso luminoso sul piano di lavoro e il flusso luminoso emesso dalle lampade. Accanto a questi ci sono anche Manifacturer, NumberOfLAmp, LumensPerLamp, Dimensions, ImputsWatts, Lamp, Cost, GeneralGeometry, ShellGeometry.

57

http://www.gbxml.org

174

Il BIM e l’interoperabilità

LightingControl

Questo elemento, assieme a LightingSystem, è utilizzato per le analisi e le simulazioni di illuminazione. Contiene sottoelementi come Illuminance, che indica la luminosità da mantenere nel caso ci siano dei sensori, CartesianPoint, che indica la posizione in cui viene utilizzta Illuminance, MinPowerFrac, che indica la potenza minima di settaggio, MinLightFrac, che indica la luminosità minima di settaggio, o PercentDaylitControlled, che indica la percentuale di area controllata dai sensori di luminosità.

Accanto a questi , ci sono anche GeneralGeometry e ShellGeometry.

Construction

Questo elemento indica la combinazione di layer, come per esempio in un muro oppure in un tetto. Contiene sottoelementi come PercentExisting, che indica la percentuale ristrutturata dell'involucro dell'edificio, FireFace, che indica le proprietà antincendio, o LayerId, che indica il layer a cui si riferisce il dato. Accanto a essi troviamo anche Name, Description, U-value, Absorptance, Roughness, Albedo, Reflectance, Trasmittance, Emittance, Cost, PercentExisting e LoadCalcImputParameters.

Layer

Indica la combinazione di uno o pù materiali. Contiene i seguenti sottoelementi: Name, Description, Cost, InsideAirFilmsResistance, MaterialId.

Material

In questo elmento vengono raggruppate le caratteristiche del materiale. Sono contenuti i seguenti sottoelementi: Name, Description, ImageTexture, R-value, Thickness, Conductivity, Density, Specificheat, Permeance, Porosity, RecicleIdContent, Fire, Cost, IndorAirQuality, CADMaterialId.

WindowType

L'elemento raggruppa le informazioni riguardanti le aperture e dovrebbe essere creato per ogni elemento della stessa, come per esempio la tendina, il telaio e così via. Contiene sottoelementi come ShadingCoeff, che indica la percentuale di luce bloccata dalla schermatura, ma anche Description, U-value, SolarHeatGainCoeff, Trasmittance, Reflectance, Emittance, Blind, Frame, Gap, Glaze, Cost.

Schedule

Vengono elencati i programmi che compongono un intero anno solare. I suoi sottoelementi Name, Description, YearSchedule.

WeekSchedule

Vengono elencati i programmi della durata di un giorno che coprono una settimana in un determinato periodo dell'anno. I suoi sottoelementi sono Name, Description, Day.

DaySchedule

Vengono definiti i valori che compongono un programma di 24 ore. I suoi sottoelementi sono Name, Description, ScheduleValue.

175

Il BIM e l’interoperabilità

Zone

Definisce una partizione dell'edificio con uno o più spazi. I suoi sottoelementi: Name, Description, Flow, AirChangePerHour, FlowPerArea, OAFlowPerArea (outside air flow per area), OAFlowPerPerson, DesignHeatT (design temperature for heating), DesignCoolT (design temperature for cooling), IndoorAirQuality, HydronicLoopId, AirLoopId, CADObjectId.

AirLoop

L'elemento rappresenta i componenti che servono durante il ciclo dell'aria. I suoi sottoelementi sono: Name, Description, Reference, AirLoopEquipment, TemperatureControl, PressureControl.

HydronicLoop

L'elemento rappresenta i componenti che servono nel ciclo dell'acqua o di un altro liquido. I suoi sottoelemnti sono: Name, Description, Cost, Reference, HydronicLoopEquipment, FlowControl, TemperatureControl.

IntEquip

Questo elemento è utilizzato per contenere ogni apparecchiatura interna. I suoi sottoelementi sono: Name, Description, Manufacturer, Model, ElecLoad, FuelLoad, LatentLoad, Efficiency, Performance, Cost, WasteWaterHREff (waste water heat recovery efficiency), Water UsePerCycle, Rated Flow, Power, CyclesPerWeek, Energy, GeneralGeometry, ShellGeometry, ShellGeometry, IndoorAirQuality, Age, Reference, CadObjectId.

ExtEquip

Questo elemento è utilzzato per contenere ogni apparecchiatura esterna. Contiene gli stessi sottoelementi di IntEquip.

Weather

Questo elemento è usato per calcolare il carico di picco usando il design day. I sottoelementi sono in totale 44, perciò per l'elenco completo si rimanda all'appendice. Contiene per esempio: HDD (heating degree days), CDD (cooling degres days), DDDBCool (cooling design day dry bulb temperature), DDDBRangeCool (cooling design day dry bulb temperature range), DDLoHrCool (cooling design day hour of low tremperature), WFTDTemp ( wildfire threat design dry bulb temperature).

Meter

Riguarda la descrizione del calcolo di una risorsa. Tutti i dati misurati possono essere definiti in questo elemento. Contiene i sottoelementi sono Name, Description, UtilityRate, ###other

Results

Qui si possono trovare risultati di ogni genere, come per esempio carichi di raffrescamento o riscaldamento, CO2, consumo di energia, ecc. I suoi sottoelementi sono Name, Description, Value, ObjectId, CADObjectId, CartesianPoint.

176

Il BIM e l’interoperabilità

Qui si trovano le informazioni riguardanti il documento DocumentHistory gbXML creato. I sottoelementi sono ProgramInfo, PersonInfo, CreatedBy, ModifiedBy

Come già detto il file gbXML è sviluppato su base XML e può raggruppare una serie di dati circa la rappresentazione degli oggetti nel modello, ma non le relazioni che ci sono fra loro, come accade per l’IFC. La figura sottostante, che aiuterà a capire meglio la struttura del file e le relazioni che intercorrono fra gli elementi elencati in tabella, illustra una parte dello schema gbXML riguardante la rappresentazione di un muro (in questo caso “ExteriorWall”). Tutte le informazioni geometriche importate da un software CAD/BIM sono rappresentate nell’elemento “Campus”. L’elemento figlio “Surface” rappresenta tutte le superfici nella geometria. Ci sono diversi attributi definiti all’interno di “Surface” (Fig. 5.4.1) come per esempio “id “ e “surfaceType”. Ogni elemento “Surface” ha due rappresentazioni della geometria: “PlanarGeometry” e “RectangularGeometry”. Entrambe trasportano lo stesso tipo di informazione. Questa doppia rappresentazione serve a verificare che l’esportazione della geometria dal software CAD/BIM sia corretta

58

. Ogni “RectangularGeometry” ha quattro elementi

“CartesianPoint” che rappresentano la superficie e ogni “CartesianPoint” ha tre coordinate (x,y,z).

Più sotto viene riportato l’esempio del file gbXML in forma testuale che descrive il “SurfaceType” “Exterior Wall”. In “RectangularGeometry” viene definito il punto di origine della superficie e le sue dimensioni, mentre in “PlanarGeometry” vengono definite tutte le coordinate della stessa. PolyLoop, che contiene la lista delle coordinate che forma il poligono in uno spazio tridimensionale, segue la regola della mano destra per definire la normale della superficie esterna. <gbXML useSIUnitsForResults="true" temperatureUnit="C" lengthUnit="Meters" areaUnit="SquareMeters" volumeUnit="CubicMeters" version="0.37" xmlns="http://www.gbxml.org/schema"> <Campus id="aim0002"> […] <Surface surfaceType="ExteriorWall" constructionIdRef="aim0079" exposedToSun="true" id="aim0099"> <AdjacentSpaceId spaceIdRef="aim0024"/> <RectangularGeometry id="aim0100"> 58

AA.VV., 2014, BIM-generated data models for EnergyPlus: A comparison of gbXML and IFC Formats

177

Il BIM e l’interoperabilità

<Azimuth>0</Azimuth> <CartesianPoint> <Coordinate>5.375</Coordinate> <Coordinate>4.375</Coordinate> <Coordinate>0</Coordinate> </CartesianPoint> <Tilt>90</Tilt> <Width>5.25</Width> <Height>3.30999994277954</Height> </RectangularGeometry> <PlanarGeometry> <PolyLoop> <CartesianPoint> <Coordinate>0.125</Coordinate> <Coordinate>4.375</Coordinate> <Coordinate>0</Coordinate> </CartesianPoint> <CartesianPoint> <Coordinate>0.125</Coordinate> <Coordinate>4.375</Coordinate> <Coordinate>3.31</Coordinate> </CartesianPoint> <CartesianPoint> <Coordinate>5.375</Coordinate> <Coordinate>4.375</Coordinate> <Coordinate>3.31</Coordinate> </CartesianPoint> <CartesianPoint> <Coordinate>5.375</Coordinate> <Coordinate>4.375</Coordinate> <Coordinate>0</Coordinate> </CartesianPoint> </PolyLoop> </PlanarGeometry> <CADObjectId>Muro di base: Tamponamento Esterno - 38 cm 2 [128763]</CADObjectId> <Name>N-1-E-W-1</Name> </Surface>

Si

nota

che

all’interno

constructionIdRef="aim0079

dell’elemento

“Surface”

si

trova

l’attributo

il quale specifica l’elemento “Construction” (Fig. 5.4.2) di

gbXML a cui bisogna fare riferimento per aggiungere informazioni necessarie a definire l’elemento muro <Construction id="aim0079"> <U-value unit="WPerSquareMeterK">2.16</U-value> <Absorptance unit="Fraction" type="ExtIR">0.7</Absorptance> <Roughness value="Rough"/> <LayerId layerIdRef="aim0083"/> <Name>Muro di base: Tamponamento Esterno - 38 cm 2</Name> </Construction>

178

Il BIM e l’interoperabilità

In questo caso l’attributo <LayerId layerIdRef="aim0083"/> specifica l’elemento “Layer” che deve essere utilizzato (Fig. 5.4.3) <Layer id="aim0083"> <MaterialId materialIdRef="aim0084"/> </Layer>

In cui troviamo il riferimento all’elemento “Material” (Fig. 5.4.4) <Material id="aim0084"> <Name>Laterizio (4): 0.25 [m]</Name> <R-value unit="SquareMeterKPerW">0.462963</R-value> <Thickness unit="Meters">0.25</Thickness> <Conductivity unit="WPerMeterK">0.54</Conductivity> <Density unit="KgPerCubicM">1550</Density> <SpecificHeat unit="JPerKgK">840</SpecificHeat> </Material>

Fig 5.4.1 Definizione dell’elemento Surface nello schema gbXML

179

Il BIM e l’interoperabilità

Fig 5.4.2 Definizione dell’elemento Construction nello schema gbXML

180

Il BIM e l’interoperabilità

Fig 5.4.3 Definizione dell’elemento Layer nello schema gbXML

181

Il BIM e l’interoperabilità

Fig 5.4.4 Definizione dell’elemento Material nello schema gbXML

182

Il BIM in Italia

6. IL BIM IN ITALIA Il BIM in Italia è ancora poco usato e spesso è inteso come tecnologia per la produzione di un prodotto piuttosto che nella sua accezione di metodologia. 59.

La scarsa diffusione del BIM in Italia potrebbe essere dovuta al fatto che il mercato della progettazione in Italia è molto parcellizzato e di conseguenza uno studio, se non “costretto da leggi specifiche”, ha difficoltà o non vuole investire maggior tempo e lavoro in una progettazione che porta vantaggi soprattutto a coloro che si occuperanno delle fasi successive.

In Italia attualmente manca una legislazione che regoli l’utilizzo del BIM anche se nel nuovo codice degli appalti, in seguito al recepimento delle direttive europee 2014/23/UE 2014/24/UE e 2014/25/UE, compare l’uso degli “strumenti elettronici fisici quali strumenti di modellazione informativa per l’edilizia e le infrastrutture”.

Anche se questa “nuova” metodologia di lavoro fatica a diventare uno standard in Italia, non mancano le iniziative atte ad agevolare il suo utilizzo. Sempre a livello delle istituzioni pubbliche, al fine di favorire l’inserimento del BIM, è stato condotto il progetto INNOVance con il finanziamento del Ministero dello Sviluppo Economico, il cui risultato è stata la creazione di un database e di un BIM server nazionale a servizio della filiera delle costruzioni. Ogni documento o contenuto informativo del processo è rappresentato da una raccolta strutturata di informazioni computazionali a esso riferite.

Anche dal punto di vista normativo si è iniziato a fare qualcosa. L’UNI sta procedendo alla pubblicazione della nuova norma UNI 11337 che andrà a sostituire la precedente norma del 2009 (Criteri di codificazione di opere e prodotti da costruzione, attività e risorse). Nella nuova norma (Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni) si affronteranno i vari aspetti del processo BIM e verranno definiti non solo i modelli, gli elaborati e gli oggetti, ma anche la loro gestione e il livello di dettaglio che devono possedere. Inoltre verranno definite le varie figure di questo processo e le loro qualifiche.

Infine è doveroso sottolineare che presso il Dipartimento di Architettura e Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito del Politecnico di Milano è stato costituito, ed ha tutt’ora sede, il BuildingSMART Italia, il capitolo italiano di 59

Eastman C., et al., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers

183

Il BIM in Italia

BuildingSMART che ha lo scopo di promuovere la digitalizzazione della filiera delle costruzioni attraverso l’adozione degli standard aperti promossi da questa associazione internazionale.

Secondo l’ANCE (Associazione Nazionale Costruzioni Edili) per favorire i processi di innovazione, oltre alla formazione necessaria a diffondere la conoscenza della materia, bisogna affidarsi soprattutto alla sperimentazione supportata da modalità standardizzate, indicando alle stazioni appaltanti di introdurre gradualmente degli obiettivi circa la gestione digitale. Ad esempio iniziando con la gestione degli elaborati grafici generati dai modelli informativi, della parte economica con i computi metrici, per poi aggiungere altri obiettivi come ad esempio la sicurezza, il layout di cantiere, la manutenzione. In questo caso il ruolo del Ministero dovrebbe essere quello di monitorare le stazioni appaltanti che applicano volontariamente l’ICT nei bandi. Un valido punto di riferimento potrà essere il quadro normativo a sostegno della gestione digitale dei processi informativi che sarà definito con la UNI 11337, le norme ISO esistenti e quelle in elaborazione in ambito CEN 60.

Sarebbe utile ridiscutere poi anche l’intera metodologia di lavoro lungo la filiera, in modo che venga favorita l’introduzione di questa tecnologia. Per esempio, il 4D e il 5D sono attualmente le dimensioni più affrontate del progetto e sono legate alle informazioni contenute nel modello. In Italia esiste una metodologia che è stata pensata in maniera analogica e bidimensionale, soprattutto nei listini

61

. Questi infatti non si

integrano sempre con la logica con cui sono fatti i modelli BIM. Se si considera un oggetto semplice come un pilastro, da un punto di vista dei listini questo oggetto non è così banale: nella logica dei listini di oggi viene computato il calcestruzzo, forse il cassero, l’armatura e anche possibili additivi. È presente un oggetto, ma in realtà sono quattro voci di capitolato. Il software deve adattarsi per rispondere a questa discrepanza e avere la possibilità di associare 4 voci all’oggetto. Quindi oggi in Italia, in presenza di listini strutturati in questo modo, il modello BIM deve permettere di estrapolare dei dati che siano compatibili con queste regole.

60

Calabrese R., 2016, BIM negli appalti, Ance: “non servono vincoli o date ma standard e sperimentazione”

61

Andreatta, Udine 3D, 2016

184

Il BIM in Italia

6.1.

BUILDING SMART ITALIA Il BSI è il capitolo italiano di BuildingSMART International ed è stato fondato al

Politecnico di Milano nel Dipartimento BEST (ora ABC) nel 2004. Per statuto, il direttore di questo dipartimento è anche il presidente del BSI. Come accade a livello mondiale, l’associazione raggruppa i vari attori della filiera delle costruzioni interessati all’interoperabilità tra i software nel campo dell’edilizia. L’interoperabilità è la condizione imprescindibile per lo sviluppo in questo settore e la condizione per l’interoperabilità è il comune riferimento a uno standard, che in questo caso è l’IFC 62.

Gli obiettivi dell’associazione sono: a) “Sviluppare, in coordinazione con gli altri Capitoli di buildingSMART International e per mezzo delle proprie linee guida, l’interoperabilità dell’informazione e delle applicazioni informatiche necessarie al settore dell’edilizia all’interno del contesto operativo italiano. b) Sviluppare e amministrare le procedure di certificazione per raggiungere gli obiettivi di cui al punto a). c) Coordinare gli obiettivi ai punti precedenti con il quadro normativo italiano di classificazione e standardizzazione per il settore edilizio in relazione agli standard internazionali di cui buildingSMART International contribuisce con le versioni del modello di dati IFCIndustry Fondation Classes. d) Assicurare che lo sviluppo delle IFC, per quanto possibile, tenga conto degli standard già esistenti nell’industria edilizia o in corso di sviluppo, sia nazionali che internazionali (p.e. UNI8290 e ISO STEP 10303; ISO 16739 per l’interoperabilità nel settore delle costruzioni). e) Promuovere lo scambio di informazioni a livello nazionale e internazionale e agevolare l’accesso per i membri a forum collaborativi dedicati a programmi tecnici e di marketing per lo sviluppo degli standard IAI per la condivisione dell’informazione.” 63

62

Ingenio-web.it, 2014, Stefano della Torre su buildingSMART Italia

63

Statuto BuildingSMART Italia, http://www.buildingsmartitalia.org

185

Il BIM in Italia

Il BSI si prefigge di collaborare e riunire i diversi soggetti che sono presenti all’interno della filiera (committenti, progettisti, imprese di costruzione, produttori, case di software, gestori, università e centri di ricerca…) in modo da individuare e facilitare sia le azioni necessarie per eliminare gli ostacoli che bloccano l’innovazione della filiera, sia le azioni che possono invece incentivare l’adozione di procedure e strumenti più avanzati. L’associazione si propone come luogo di dialogo aperto e collaborativo al fine di perseguire questo comune interesse, che è l’interoperabilità, producendo quello che è necessario sia in termini di coordinamento, sia in termini di attività di formazione.

Il fine ultimo è puntare alla competitività del paese, per cui questi strumenti sono fondamentali e determinanti, affinché il sistema impresa abbia un ruolo in ambito internazionale.

Il capitolo italiano si presenta come indipendente da qualsiasi controllo commerciale, da indebite influenze da parte di associazioni di categoria, tecniche o professionali o da regolamenti imposti da agenzie, enti o istituti esterni. Altresì offre l’opportunità di associarsi a tutti i soggetti richiedenti.

L’attività di buildingSMART Italia è stata incentrata su alcune importanti iniziative internazionali tra cui il programma di ricerca STAND-INN. L’obiettivo del progetto ha riguardato lo scambio delle informazioni che attualmente risulta frammentato tra gli operatori del processo edilizio e comporta sprechi ed errori. Sempre in ambito internazionale, il BSI sta portando avanti delle iniziative volte allo sviluppo e alla codifica di strumenti adatti all’esistente, come per esempio sta succedendo con i LOD dedicati alla ristrutturazione: esistenti all’interno alle norme UNI si sta cercando di codificarli a livello CEN con il tavolo di lavoro CEN/BT/WG215 “Building information modelling”.

6.2.

INNOVANCE “When NIST study (USA) was applied to the Italian system, it emerged that 500

million euros go up in smoke every year in the construction industry as a result of additional costs caused by inefficiencies in the information flow. 2/3 of the time that goes into producing a public work is dedicated to bureaucratic and design aspects, while just 1/3 is dedicated to actual realization, and yet – according to the Authority for Public Works – the Public Administration loses 99% of arbitration cases, at a cost to the 186

Il BIM in Italia

treasury of some 425 million euros. BIM&M, meaning “Building Information Modelling” and more particularly “Management”, may now prove to be the only truly efficient and effective response for contracting authorities, investors, designers and contractors (on a mandatory basis if operating outside Italy). Thanks to UNI 11337 and its technical specifications and – above all – to the “INNOVance Project”, Italy will be able to play an active role in this process revolution, which is culture-driven even more than technology-driven.” 64.

Fig 6.2.1 Inefficienza nel processo edilizio

Si stima che ogni anno vengano persi 500 milioni di euro nell’industria delle costruzioni a causa dell’inefficienza delle informazioni. Nei lavori pubblici 2/3 del tempo viene impiegato per questioni burocratiche, mentre solo 1/3 del tempo viene impiagato per la realizzazione. La Pubblica Amministrazione perde il 99% dei casi di arbitrato per un costo di 425 milioni di euro. Lo scopo di INNOVance sarebbe quello di aiutare ad invertire questa tendenza.65.

IL progetto INNOVance promosso da ANCEnergia e che vede tra i suoi partners anche il CNR, l’ENEA, il Politecnico di Milano, il Politecnico di Torino, l’Università degli Studi di Napoli, si propone di creare una banca dati in cui si possano trovare tutte

64

Pavan A., rapporto annuale 2013, www.innovance.it

65

www.Innovance.it

187

Il BIM in Italia

le informazioni sia di natura tecnica che scientifica, economica o legale utili all’industria delle costruzioni.

Il progetto, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico per un valore di 13,8 milioni di euro, è ufficialmente terminato a luglio 2014, dopo esattamente tre anni.

Il risultato è stata la creazione di un database e di un BIM server nazionale a servizio della filiera delle costruzioni. In questo periodo INNOVance ha lavorato a stretto contatto con l’ANDIL (Associazione Nazionale Industriali Dei Laterizi) che ha seguito i lavori di sviluppo e implementazione della scheda tecnica del prodotto e della revisione della norma UNI 11337. Oggi l’intento è quello di valorizzare il prototipo della piattaforma web e puntare alla digitalizzazione del processo costruttivo in modo da favorire sia l’efficienza sia la qualità delle opere affrontando la progettazione delle stesse con la metodologia BIM. INNOVance nasce come prima banca dati nazionale per le costruzioni in cui sono archiviate, aggiornate, trasmesse in modo univoco e standardizzato tutte le informazioni necessarie per la progettazione, la realizzazione e la gestione di un’opera, con il grande vantaggio di essere un sistema centrale e facilmente accessibile. L’obiettivo è di ridurre i tempi e i costi causati da una gestione poco efficiente delle informazioni, tramite la creazione di strumenti ICT a servizio del settore edilizio. L’idea che sta alla base del progetto è quella di ottimizzare e semplificare il processo produttivo dell’industria AEC nel panorama italiano, sia attraverso la codificazione e la denominazione univoca delle procedure e dei prodotti della filiera delle costruzioni (dal mattone alla finestra fino alle case e alle infrastrutture), ma anche attraverso la strutturazione di un sistema centrale che gestisca un facile accesso e un’immediata fruizione dei dati.

Il passaggio delle nozioni e l’interazione tra le diverse parti della filiera avviene tramite il contenitore-database INNOVance a cui è possibile accedere tramite un portale web e da cui si può sia attingere sia inserire informazioni, permettendo anche lo scambio di queste con i software. Le funzioni previste per il portale sono: •

Creazione di oggetti: grazie alla struttura oggettuale di INNOVance, gli utenti hanno la possibilità di creare oggetti BIM, inserire codici, schede tecniche e attributi aggiuntivi;

•

Ricerca di oggetti: gli utenti possono cercare, scaricare e gestire le informazioni relative agli oggetti, appositamente definite per le diverse categorie di utente; 188

Il BIM in Italia

•

BIM library: gli utenti possono scaricare oggetti BIM standardizzati, da utilizzare nei loro modelli;

•

BIM server: committenti, gestori e professionisti hanno una parte del portale dedicata alla gestione dei loro progetti.

Particolarmente interessante è proprio quest’ultima funzione. Il BIM server è una raccolta di tutti gli oggetti e i processi utilizzati per la realizzazione di un’opera, con differenti livelli di dettaglio in base alla fase di lavoro in cui ci si trova. Questa sezione del portale è utile per condividere informazioni specifiche e dettagliate su un progetto o su una sua parte di esso. Si può costruire un “elemento in opera” (per esempio un muro) definendo i “prodotti da costruzione” dalle schede prodotto all’interno del portale e poi inviare il risultato ai software BIM (revit, allplan, archicad, ecc), ma volendo è possibile anche modellare un “elemento in opera” nel software BIM e inviarlo al portale affinché mi crei le schede informative necessarie complete degli attributi.

Il database è strutturato in modo da organizzare tutti i dati disponibili dei prodotti (fornite sia dal fabbricante sia dagli operatori coinvolti nel processo edilizio) e dei processi che costituiscono un’opera, permettendo di ottenere informazioni aggiornate e di integrare le stesse con dei feedback.

A tal fine il database è stato articolato in: •

Sistema Funzionale Spaziale, che permette di descrivere l’intera opera e la sua suddivisione in ambiti funzionali omogenei, ambiti spaziali omogenei e spazi;

•

Sistema Tecnologico delle Costruzioni, che raccoglie le informazioni relative a prodotti da costruzione, elementi in opera e sistemi assemblati;

•

Sistema Tecnologico degli Impianti, che è articolato in prodotti, sottosistemi e sistemi impiantistici;

•

Sistema Processuale, al cui interno sono collocate le lavorazioni, i mezzi e le risorse umane;

•

Sistema Ambientale Antropico, che raccoglie le informazioni relative all’ambiente e alle modifiche artificiali ad esso apportate.

Il progetto INNOVance ha definito inoltre un sistema di classificazione per cui ciascun oggetto contenuto nel database è articolato in sette caratteristiche, che per i prodotti da costruzione sono: 189

Il BIM in Italia

•

categoria, per identificare famiglie di prodotti da costruzione omogenee per funzione e prestazione;

•

tipologia, per diversificare la classe di prodotto da costruzione, fornendo indicazioni sul carattere tipologico peculiare;

•

riferimento normativo, per indicare la specifica tecnica armonizzata per la marcatura CE, ove presente (diversamente, per identificarne una eventuale norma o linea guida di riferimento);

•

caratteristiche prestazionali, per indicare la prestazione prevalente del prodotto da costruzione;

•

caratteristiche geometriche, per fornire informazioni di varia natura su forma, geometria, confezionamento, ecc.;

•

caratteristiche dimensionali, per indicarne le dimensioni;

•

caratteristiche fisico chimiche, per indicarne la composizione materica.

In modo analogo a quanto fatto per i prodotti da costruzione, sono stati definiti tramite sette caratteristiche anche i livelli di complessità oggettuale superiore come l’elemento in opera o l’opera stessa, con la differenza che per tali livelli si è ritenuto più utile fornirne la funzione anziché il riferimento normativo.

Fig 6.2.2 Le sette caratteristiche di classificazione

190

Il BIM in Italia

Al fine di descrivere in modo esauriente e compiuto l’oggetto, fino ad arrivare allo specifico elemento di ciascun produttore, si è associato alla denominazione univoca una specifica scheda tecnica: un metodo standardizzato di raccolta di attributi che permette il raggruppamento dei dati secondo sezioni e criteri omogenei. Le schede risultanti, che vanno dal prodotto al sistema assemblato, possono essere pensate come una struttura ad albero contenente informazioni tecniche: più prodotti costituiscono un elemento in opera e dall’unione di questi ultimi si ottiene un sistema assemblato.

Per i prodotti da costruzione è stato costituito un tavolo tecnico UNI a cui vi hanno partecipato vari rappresentanti di categoria quali ANDIL, ATECAP, FederLegno e UNICIMI. Il gruppo di lavoro ha sviluppato un sistema per denominare univocamente i prodotti e standardizzare la raccolta di informazioni relative al loro ciclo di vita, normato con la UNI 11337. Sono stati definiti i contenuti informativi fondamentali e volontari della scheda, sia per i prodotti marcati CE sia per quelli non marcati. Questo sistema permette, attraverso delle schede tecniche redatte dai diversi produttori, di conoscere e confrontare le caratteristiche tecniche e le prestazioni dei prodotti. Permette anche di avvalersi di guide progettuali di messa in opera, manutenzione e gestione, aiutando in modo notevole la scelta delle soluzioni, dei materiali, dei prodotti e fornisce tutte le informazioni relative alle scelte attuate. È stata inoltre prevista nel database la possibilità di integrazione con informazioni non legate solo alla produzione, ma anche ad aspetti economici (prezzo da listino, prezzo d’acquisto, sconto medio, prezzo di posa),

rimozione e smaltimento ed eventuali rischi nell’impiego del singolo

componente. Alcuni dati potranno essere visibili pubblicamente mentre altri solo dalle persone autorizzate in base ai permessi di autenticazione dell’utente.

La scheda tecnica per i prodotti da costruzione soggetti a marchiatura CE prevede i seguenti blocchi informativi: •

Informazioni identificative del fabbricante: denominazione, ragione sociale, sito web, sede legale, stabilimento di produzione, contatto, certificazioni aziendali;

•

Informazioni identificative del prodotto: denominazione, codice identificativo, denominazione commerciale, codice CPV, altri codici interni attribuiti dal fabbricante, impiego previsto, specifica tecnica armonizzata, descrizione da capitolato, descrizione da elenco prezzi, sinonimi, parole chiave; 191

Il BIM in Italia

•

Informazioni tecniche: caratteristiche morfologico-descrittive (geometria e forma, aspetto visivo e costruttivo, dimensioni, caratteristiche fisicochimiche, principali componenti del prodotto), caratteristiche prestazionali dichiarate

(caratteristiche

essenziali,

caratteristiche

volontarie),

informazioni sulla sostenibilità, informazioni sulla sicurezza; •

Informazioni su imballaggio, movimentazione, immagazzinamento in stabilimento e trasporto: imballaggio, tipologia di movimentazione, modalità di immagazzinamento, modalità di trasporto;

•

Informazioni commerciali: tempi medi di consegna, unità di misura commerciale, unità di misura progettuale, resa del prodotto, coperture assicurative;

•

Informazioni tecniche aggiuntive;

•

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;

•

Informazioni sull’affidabilità dei dati: data di realizzazione e di revisione della scheda tecnica, identificativo del compilatore e del revisore.

Fig 6.2.3 Un esempio di una scheda tecnica

192

Il BIM in Italia

Per le schede tecniche dei prodotti ancora non soggetti a marchiatura CE è stata adottata una suddivisione in blocchi simile anche se sono state apportate piccole modifiche ai riferimenti normativi e alle caratteristiche prestazionali.

Se consideriamo la grossa attenzione per le problematiche energetiche degli ultimi anni che impone tecnologie sempre più sofisticate, l’attuale sistema di costruzione non sempre risponde in modo adeguato alle esigenze imposte dalle recenti normative nazionali e comunitarie. L’esempio di un componente che non garantisce l’efficienza attesa all’interno di un sistema a causa di un cattivo assemblamento, rende evidente la necessità di accrescere il know-how dell’impresa edile alzando il livello qualitativo dell’informazione attualmente disponibile, rendendola maggiormente e più facilmente accessibile e soprattutto applicabile all’interno del processo di produzione.

Le imprese di costruzione sono formate per il 90% da piccole imprese (di queste quasi il 70% microimprese con meno di 10 addetti) e per il rimanente 10% da medie e grandi imprese (queste ultime solo per il 3% operano in Europa)66. Questa frammentazione rende difficile e poco incentivata la ricerca e la sperimentazione all’interno delle singole aziende di costruzione. Al fine di risolvere tale criticità, lo strumento individuato è una banca dati che, attraverso la redazione e l’implementazione di schede tecniche aggiornabili, sia del prodotto che del processo, riesce a dare tutte le informazioni necessarie durante il ciclo di vita, che siano essi prodotti da costruzione, elementi in opera o l’opera stessa.

Questo progetto potrebbe tornare a essere sviluppato con il piano di sviluppo “Industria 4.0”. Come riferito dal ministro Calenda “I prodotti italiani devono andare sulle piattaforme digitali67”. A tal fine il Governo vorrebbe investire sulle “infrastrutture abilitanti” fra le quali ritroviamo la gestione di elevate quantità di dati su sistemi aperti e l’analisi di un' ampia base dati per ottimizzare prodotti e processi produttivi in cui si intravede sia INNOVance sia il BIM68.

66

Proposta tecnica bando industria, www.innovance.it

67

Mammarella p., 2016, Il governo presenta industria 4.0

68

Ministero dello Sviluppo Economico, 2016, Piano nazionale Industria 4.0

193

Il BIM in Italia

6.3.

UNI 11337 Nel 2009 è stata pubblicata la norma UNI 11337 “Edilizia e opere di ingegneria

civile – Criteri di codificazione di opere e prodotti da costruzione, attività e risorse – identificazione, descrizione e interoperabilità”, in cui si illustravano i concetti di base del BIM e dell’interoperabilità. A questa seguirono le specifiche tecniche UNI 11337-3 2015 “Modelli di raccolta, organizzazione e archiviazione dell’informazione tecnica per i prodotti da costruzione” in cui veniva presentato un modello operativo strutturato per raccogliere e archiviare i dati e le informazioni tecniche dei prodotti da costruzione, dove per qualsiasi prodotto era prevista una descrizione sia qualitativa che quantitativa.

Oggi il tavolo normativo UNI/CT 033/GL05, coordinato da Alberto Pavan del Politecnico di Milano, sta riscrivendo e ampliando l’originaria norma del 2009. La norma è costituita da otto parti. All’inizio del 2017, saranno pubblicate prima le parti 1,4,5, seguite a primavera dalla parte 6 in cui sarà contenuto un esempio di capitolato informativo, in autunno dalle parti 2 e 3 dove verrà trattata la classificazione degli oggetti, i LOI (livello di informazione del modello) e i LOG (livello delle geometrie del modello) e infine dalla parte 7 e 8 in cui verrà trattata rispettivamente la qualificazione delle figure professionali e quella delle organizzazioni.

Fig 6.3.1 Struttura della norma UNI 11337

Attualmente in Italia ci troviamo in una situazione in cui si vorrebbe fare riferimento a degli standard che il mercato sostanzialmente non conosce: in questo 194

Il BIM in Italia

momento il rischio è di ritrovarsi in situazioni in cui

il committente richiede un

progetto con determinate specificità, senza sapere il reale significato di queste 69. Il BIM si sta diffondendo ma ancora in maniera spontanea, graduale e sporadica e ad oggi manca una metodologia uniforme. In questo ambito verrà fatta chiarezza grazie all’approvazione della nuova norma UNI 11337 “Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni” di cui le parti 1, 4 e 5 sono in inchiesta pubblica fino al 2 dicembre e presumibilmente diventeranno norma nel primo trimestre del 2017. Le norme UNI sono delle norme volontarie, ma se richiamate in una gara diventeranno automaticamente obbligatorie. Una situazione verosimile dal momento che non esistono altre procedure codificate, se non in grandi società in cui si è potuto investire sul loro sviluppo. L’obiettivo di questa norma UNI è di fornire delle linee guida per gestire le informazioni sia in termini di elaborati che di modelli, dentro ad ambienti digitali di condivisione di dati, definendo tutte le fasi e i vari stadi di sviluppo del modello partendo fin dalla gara di appalto. La norma UNI definisce alcuni concetti che saranno importanti dal punto di vista operativo come, per esempio, la fase dei modelli, l’obiettivo dell’uso del modello e dei LOD cioè dei livelli di definizione degli oggetti.

Inoltre c’è tutta una parte che riguarda le interferenze geometriche e regola le verifiche di collisione fra i diversi sistemi dello stesso modello o di modelli aggregati.

Una delle cose importanti da sottolineare è che il LOD non prevede l’inserimento di tutte le informazioni riguardanti l’oggetto utilizzato, ma solo quelle necessarie al livello di definizione previsto e al processo di sviluppo del modello. Tra gli attributi ci sarà la possibilità di inserire un collegamento alle informazioni utili. Questo è un elemento importante: i modelli dovranno viaggiare con una serie di informazioni o di documenti aggiuntivi collegati. Come si vedrà la norma italiana definisce i LOD da A a G quindi uno in più rispetto a quelli definiti dal BIMForum. Essendo diversi dalla controparte americana, per evitare confusione, è stata scelta una nomenclatura differente. Il LOD aggiuntivo, di cui si è accennato in precedenza, definisce la fase di gestione dell’edificio, comprendendo gli interventi di manutenzione e le sue trasformazioni. Contrariamente ai LOD americani, che definiscono fino al LOD 500 (as-built) corrispondente al LOD F, la norma UNI 11337 definisce un ulteriore LOD G e introduce il concetto riguardante il ciclo di vita dell’opera. Un’altra particolarità della norma italiana è l’introduzione di un LOD relativo al restauro.

69

Andreatta, Udine 3D, 2016

195

Il BIM in Italia

Nei paragrafi successivi, verranno trattate prima le normative UNI in inchiesta pubblica, quindi le parti 1, 4 e 5 e successivamente le parti che al momento della stesura di questa parte della tesi (novembre 2016) non sono ancora state scritte.

6.3.1. PARTE 1 La prima parte della normativa si occupa degli elaborati, dei modelli e degli oggetti. Interessa gli aspetti generati dalla gestione digitale del processo informativo nel settore delle costruzioni: la struttura dei veicoli informativi, la struttura informativa del processo, la struttura informativa del prodotto (prodotto risultante o prodotto componente). Nella norma, viene introdotto un concetto di rappresentazione e soprattutto di virtualizzazione in senso grafico (il 2D e il 3D) e in senso documentale (i dati statici e i metadati che possono essere rielaborati della macchina, fino al formato multimediale). Nella gestione digitale dei processi del settore delle costruzioni, i modelli, gli oggetti e gli elaborati informativi digitali possono essere raccolti in uno o più ambienti di condivisione dei dati (ACDat). Gli elaborati informativi non digitali devono essere preferibilmente digitalizzati e raccolti nell’ACDat. “Nel processo di digitalizzazione del settore delle costruzioni, la produzione, la gestione, la conservazione ed il trasferimento di dati, informazioni e contenuti informativi, avviene attraverso l’ausilio di sistemi informatizzati”.

“Ai fini della compiuta digitalizzazione del processo delle costruzioni si devono preferire informazioni e contenuti informativi composti da dati: - strutturati; - rielaborabili elettronicamente; - relazionati elettronicamente; - fissati su supporto digitale; - scritti in formato aperto”.

Anche se il formato è proprietario deve essere garantita la trasferibilità e la leggibilità verso terzi.

Come è stato detto, vengono definiti gli elaborati informativi (veicolo di informazione di un prodotto, non necessariamente digitale), i documenti, le relazioni statiche, ciò che è digitale ma non è relazionabile, i modelli informativi (veicolo di 196

Il BIM in Italia

virtualizzazione del prodotto, obbligatoriamente digitale) e gli oggetti digitali che costituiscono il vero passaggio a questa nuova frontiera ormai nota come BIM. Nella norma viene affrontato anche un concetto di maturità digitale definita in una scala che parte dal un livello 0 non digitale, al livello 3 avanzato (corrisponde al livello 2 anglosassone) caratterizzato da modelli grafici e attributi legati a dei documenti (per esempio fogli Excel) che riescano a dialogare con il modello grafico stesso, fino a una maturità digitale che è stata definita con il livello 4 ottimale e che prevede una completa virtualizzazione del dato.

Livello 0 (non digitale): per tutti gli ambiti disciplinari il trasferimento di contenuti informativi avviene attraverso elaborati informativi non digitali su supporto prevalentemente cartaceo. Gli elaborati informativi non digitali possono derivare da elaborati informativi digitali ma il veicolo informativo contrattuale e composto dai soli primi.

Livello 1 (base): per tutti gli ambienti disciplinari, il trasferimento di contenuti informativi avviene attraverso elaborati informativi digitali. Permane la prevalenza contrattuale della riproduzione su supporto cartaceo del contenuto informativo dell’elaborato digitale.

Livello 2 (elementare): per gli ambienti disciplinari ambientale e tecnico il trasferimento di contenuti informativi avviene prevalentemente attraverso modelli informativi grafici. Per tutti gli altri ambiti disciplinari il trasferimento degli ulteriori contenuti informativi avviene attraverso elaborati informativi digitali. Alcuni elaborati documentali possono trarre direttamente dati ed informazioni, utili al loro contenuto informativo, dai modelli grafici (ambientali e tecnici). L’insieme di modelli grafici ed elaborati informativi digitali, costituisce un progetto digitale elementare.

Livello3 (avanzato): al fine di favorire la relazionabilità dei dati tra modelli informativi grafici ed elaborati informativi, possono essere impiegate apposite schede informative digitali di prodotto e di processo. Le schede informative digitali possono dialogare direttamente con i modelli grafici (ambientali e tecnici). La prevalenza contrattuale è relativa alla riproduzione su supporto digitale dei contenuti informativi.

L’insieme di modelli grafici ed elaborati informativi digitali, eventualmente interfacciati con schede digitali, costituisce un progetto digitale avanzato – parzialmente relazionale.

197

Il BIM in Italia

Livello 4 (ottimale): per tutti gli ambiti disciplinari il trasferimento di contenuti informativi avviene attraverso modelli informativi. I modelli sono eventualmente accompagnati da elaborati informativi digitali per specifiche necessità puntuali. Gli elaborati grafici sono comunque sempre estrapolati dalle rispettive virtualizzazioni. La prevalenza contrattuale è relativa alla fissazione del contenuto informativo di ciascun modello in determinati momenti del processo. L’insieme delle virtualizzazioni coordinate costituisce il modello informativo.

Nelle UNI sono stati introdotti i concetti di struttura informativa, sottolineando che la parte digitale non riguarda solo il singolo oggetto (i muri, i solai, gli impianti) e i componenti (il mattone, la finestra), ma riguarda anche l’intera opera. È stato introdotto anche un nuovo tipo di processo: un processo informativo che lavora per stadi, ragionando sugli stadi di sviluppo, sugli stadi di esercizio e di programmazione, andando a sostituire quelli che sono i livelli tradizionali con delle fasi legate agli obiettivi. Il processo informativo delle costruzioni si compone di una sequenza strutturata di stadi e fasi che riguardano la produzione e la gestione dei contenuti informativi relativi all’intero ciclo di vita di un’opera. Può essere schematizzato secondo una struttura costituita da quattro stadi che a loro volta si articolano in 8 fasi:

Fig 6.3.1.1 Fasi del processo costruttivo

198

Il BIM in Italia

Gli stadi e le fasi del processo informativo sono strettamente relazionate fra loro, in modo che si susseguono in una relazione logica e temporale in cui i contenuti sviluppati in una determinata fase siano collegati a quella precedente e, contemporaneamente, siano anche propedeutiche a quella successiva. In questo modo ogni fase può iniziare solo dopo che la precedente risulterà conclusa. Identificando le fasi di progetto stabilite nella attuale norma sugli appalti all’interno del processo informativo, si può stabilire che il piano di fattibilità è parte della fase informativa funzionale spaziale, quello definitivo è parte della fase informativa autorizzativa e quello esecutivo è parte della fase informativa tecnologica.

6.3.2. PARTE 4 Questa parte della norma interessa gli aspetti qualitativi e quantitativi della gestione digitalizzata del processo informativo. Vengono introdotti gli oggetti digitali, pertanto vengono trattati i LOD che nella norma italiana sono chiamati “livelli di definizione degli oggetti digitali”. Partendo dalle fasi codificate nella parte uno della norma, vengono identificati gli obiettivi di fase e, sulla base di questi, vengono definiti gli obiettivi e gli usi del modello. Quindi l’aspetto fondamentale che viene introdotto con la norma è che il committente deve specificare innanzitutto qual è l’obiettivo del modello e successivamente quali sono gli usi che ne deriveranno.

LOD A. Le entità sono rappresentate graficamente attraverso un sistema geometrico simbolico od una raffigurazione di genere presa a riferimento senza vincolo di geometria. Le caratteristiche quantitative e qualitative sono indicative.

LOD B. Le entità sono virtualizzate graficamente come un sistema geometrico o una geometria d’ingombro. Le caratteristiche qualitative e quantitative sono approssimate.

LOD C. Le entità sono virtualizzate graficamente come un sistema geometrico definito. Le caratteristiche quantitative e qualitative sono definite in via generica entro e nel rispetto dei limiti della legislazione vigente e delle norme tecniche di riferimento.

LOD D. le entità sono virtualizzate graficamente come un sistema geometrico dettagliato. Le caratteristiche quantitative e qualitative, sono specifiche di una pluralità definita di prodotti similari. È definita l’interfaccia con altri sistemi specifici di costruzione, compresi gli ingombri approssimati di manovra e manutenzione 199

Il BIM in Italia

LOD E Le entità sono virtualizzate graficamente come uno specifico sistema geometrico specifico. Le caratteristiche quantitative e qualitative sono specifiche di un singolo sistema produttivo legato ad un prodotto definito. È definito il dettaglio relativo alla fabbricazione, l’assemblaggio e all’installazione, compresi gli specifici ingombri di manovra e manutenzione.

LOD F. Gli oggetti esprimono la virtualizzazione verificata sul luogo dello specifico sistema produttivo costruito (as-built). Le caratteristiche quantitative e qualitative sono quelle specifiche del singolo sistema produttivo del prodotto posato o installato. Sono definiti per ogni singolo prodotto gli interventi di gestione, manutenzione e/o riparazione e sostituzione da eseguirsi lungo tutto il ciclo di vita dell’opera.

LOD G. Gli oggetti esprimono la virtualizzazione aggiornata dello stato di fatto di una entità in un tempo definito. Rappresentazione storicizzata dello scorrere della vita utile di uno specifico sistema produttivo aggiornato rispetto a quanto originariamente costruito o installato. Le caratteristiche quantitative e qualitative sono aggiornate rispetto al ciclo di vita ed un precedente stato di fatto. È annotato ogni singolo (e significativo) intervento di gestione, manutenzione e/o riparazione e sostituzione eseguita nel tempo, così come è registrato il livello di degrado eventualmente in essere.

In questa norma i LOD risentono molto di quelli anglosassoni, ma si ricerca una struttura il più possibile organica e che comprenda anche le prassi e il modo di lavorare italiani. Come per le scale anglosassoni, si arriva a un LOD corrispondente all’as-built (LOD F), ma ne viene introdotto uno successivo a questo per la manutenzione (LOD G), perciò un LOD aggiornato nel tempo con tutte le manutenzioni e le sostituzioni che sono avvenute durante il ciclo di vita di un qualsiasi oggetto. Sono stati introdotti anche i LOD specifici alle infrastrutture e anche quelli per i mezzi, allo scopo di definire le varie tipologie di operatività di ciascun mezzo e attrezzatura in cantiere. La norma italiana, per prima, ha anche introdotto il LOD sul restauro, dal momento che è una disciplina con forti radici nel nostro paese. Attualmente si sta puntando molto alla sua diffusione, sia in campo comunitario CEN che campo internazionale ISO. Infine sono stati definiti e schematizzati gli stati di lavorazione, e cioè se un oggetto è in lavorazione, se è concluso, se è concluso e può essere elaborato da altri operatori, se è 200

Il BIM in Italia

stato approvato oppure se non ha ottenuto nessuna approvazione. Il livello di sviluppo degli oggetti è definito dal committente nel capitolato informativo (CI), specificando gli obiettivi informativi di ciascuna fase del progetto e quelli informativi di ciascun modello.

Fig 6.3.2.1 Esempio di definizione LOD di parete

Fig 6.3.2.2 Esempio di definizione LOD macchina operatrice

Per quanto riguarda gli interventi di restauro, i LOD da A a E perdono la loro utilitĂ iniziale in quanto non sono significativi se non per alcuni modelli di natura 201

Il BIM in Italia

specialistica, come per esempio l’analisi strutturale o energetica. Per quanto riguarda il LOD F, invece, l’incipit rimane identico a quello generico, per poi differenziarsi nella seconda parte, specificando che le “caratteristiche quantitative e qualitative” in questo caso si riferiscono “al singolo oggetto” e non al “sistema produttivo del prodotto posato” e consentendo tramite astrazioni di raggruppare oggetti simili in aggregazioni coerenti. Il LOD G rimane sostanzialmente uguale.

Nella parte 4 vengono definiti anche gli “stati di lavorazione del contenuto informativo” e gli “stati di approvazione del contenuto informativo” così da facilitare lo scambio dei dati nel modo e al momento corretto. Anche in questo caso abbiamo delle scale che specificano i vari gradi.

Per gli stati di lavorazione viene chiarito se il contenuto informativo è ancora in fase di elaborazione, se è completo e aggiornato oppure se fa riferimento a una versione precedente.

L0 in fase di elaborazione/aggiornamento: il contenuto è in fase di elaborazione e potrebbe subire delle modifiche L1 in fase di condivisione: il contenuto informativo è ritenuto completo per una o più discipline, ma ancora suscettibile di interventi da parte di altre discipline L2 in fase di pubblicazione: il contenuto informativo è attivo, ma concluso. A parte l’affidatario responsabile nessuno manifesta la necessità si apportare modifiche.

L3.V valido: versione ancora in vigore L3.S superato: relativo a versioni precedenti a quella in vigore e pertanto sostituite.

L4 archiviato: il contenuto informativo è relativo a una versione non attiva legata a un processo concluso Negli stati di approvazione viene specificato se il contenuto informativo ha ottenuto esito positivo, se necessita di qualche modifica oppure non è stato approvato.

Le approvazioni possono essere sia interne all’organizzazione che ha redatto il contenuto informativo, sia legate ad un processo autorizzativo esterno (di terzi) o superiore (committente).

202

Il BIM in Italia

A0 da approvare: il contenuto informativo non è ancora stato sottoposto alla procedura di approvazione.

A1 approvato: il contenuto è stato sottoposto alla procedura di approvazione ed ha ottenuto un esito positivo.

A2 approvato con commento: ha ottenuto un esito parzialmente positivo, con indicazioni relative a modifiche vincolanti da apportare al contenuto stesso per il successivo sviluppo progettuale.

A3 non approvato: ha ottenuto esito negativo.

6.3.3. PARTE 5

Fig 6.3.3.1 Flusso nella gestione del modello

Nella parte cinque della norma viene affrontata la gestione dei modelli. Si introducono i nuovi documenti contrattuali utili a questo approccio digitale nella filiera delle costruzioni. La definizione delle regole e delle responsabilitĂ informative diventano la parte innovativa ma anche la parte fondamentale di ogni nuovo contratto: si 203

Il BIM in Italia

inizia definendo il capitolato informativo (CI), poi si definisce l’offerta per la gestione informativa (oGI) e infine il piano per la gestione informativa (pGI). Il committente esplicita le proprie esigenze informative e i conseguenti requisiti informativi definendoli nel CI, assieme ai requisiti di produzione, gestione e trasmissione dei dati. In risposta a questo le stazioni appaltanti formulano le proprie oGI e, se scelte dal committente, approfondiscono l’originaria offerta, presentando il pGI (Fig 6.3.3.1.).

Definiti questi tre momenti fondamentali, soprattutto le regole d’ingaggio tra committente ed esecutore, vengono focalizzati quelli che, secondo la norma, sono gli aspetti di utilizzo pratico della digitalizzazione: il coordinamento tra diversi modelli grafici e anche gli elaborati. Questo avviene tramite l’analisi e il controllo delle interferenze fisiche e informative (clash-detection), l’analisi di controllo delle incoerenze informative (model e code-checking) e poi la loro risoluzione.

Coordinamento di primo livello LC1: coordinamento di dati e informazioni all’interno di un modello grafico singolo.

Coordinamento di secondo livello LC2: coordinamento di dati e informazioni tra più modelli grafici singoli e può avvenire attraverso la loro aggregazione simultanea o mediante successive verifiche di congruenza dei rispettivi contenuti informativi.

Coordinamento di terzo livello LC3: il controllo delle interferenze e incoerenze tra dati informazioni e contenuti non generati da modelli grafici.

Gli elaborati come per esempio la relazione tecnica, la relazione geologica e la relazione di calcolo, nei prossimi anni non diventeranno dei veri e propri modelli, delle vere e proprie virtualizzazioni, perciò nel coordinamento di livello 3 è stata inserita la possibilità di coordinare i modelli con gli elaborati (opzione che non esiste nelle norme degli altri stati 70.

Il passo successivo è stato quello di intervenire sui livelli di verifica del modello e quindi sono stati introdotti un livello 1 di verifica interna formale (LV1), un livello 2 di verifica interna sostanziale (LV2) e poi un livello 3 di verifica esterna formale e sostanziale (LV3).

70

Intervista Pavan

204

Il BIM in Italia

LV1 Verifica dei dati, delle informazioni e del contenuto informativo, intesa come la verifica della correttezza delle modalità di loro produzione, consegna e gestione così come richiesto dal CI e dal pGI. Tale livello è garantito dal gestore delle informazioni e dal coordinatore.

LV2 Verifica dei modelli disciplinari o specialistici, in forma singola o aggregata intesa come verifica della leggibilità, della tracciabilità e della coerenza dei dati e delle informazioni contenute effettuando: la verifica delle procedure di determinazione e risoluzione delle interferenze e delle incoerenze, la verifica del rispetto degli standard informativi, la verifica di coerenza informativa rispetto l’estrazione dei dati. È sviluppato all’interno dei soggetti del processo ed è garantito del gestore delle informazioni, in collaborazione con il coordinatore.

LV3 Verifica della leggibilità e della tracciabilità e della coerenza di dati e informazioni contenute nei modelli, negli elaborati, nelle schede e negli oggetti presenti nell’ACDat e nell’ACDoc. È responsabilità del committente che può avvalersi del supporto di un soggetto terzo indipendente.

A cascata, è stato affrontato il tema del common data environment: un ambiente di condivisione dati (ACDat) dove i soggetti accreditati, secondo regole prestabilite, possano condividere le informazioni prodotte e dove ci sia una tracciabilità storica delle revisioni. È stata discussa la gestione del dato all’interno di un ambiente condiviso, che non potrà più essere solo un repository di file, ma dovrà tendere sempre più verso un ambiente dove si possa relazionare, gestire, collegare e condividere il dato in sé e non il singolo file.

L’ultima parte della norma è riservata a quelle che sono le nuove figure di questo nuovo processo. Essendo un processo completamente nuovo, vengono delineate tre figure dedicate alla gestione digitale dei processi delle costruzioni che non esistono in questo settore: a livello gestionale il gestore delle informazioni (GdI) e il coordinatore delle informazioni (CdI) e a livello operativo il modellatore delle informazioni per modelli grafici (MdI). Il GdI (equivalete al BIM manager) è la figura che definisce le regole informative generali e cura la redazione del capitolato informativo. È la figura interposta fra il CdI e il gestore di commessa (Project Manager). Il CdI cura la corretta applicazione delle regole generali stabilite dal GdI e definisce eventuali specifiche informative di commessa. Effettua le operazioni di coordinamento e di verifica 205

Il BIM in Italia

dell’aggiornamento degli oggetti, dei modelli e degli elaborati. Il modellatore dell’informazione per i modelli grafici (BIM modeller/specialist) è la figura operativa che cura sia la redazione e l’aggiornamento degli oggetti e dei modelli, sia l’estrazione degli elaborati dagli stessi.

6.3.4. PARTE 2 Nella parte 2 della norma viene affrontato il problema di denominazione e di classificazione. La denominazione e la terminologia è sempre stato un problema nel settore delle costruzioni, dove vengono utilizzati ancora termini dialettali, che rendono difficile il passaggio informativo. Uno degli aspetti della norma era anche quello di cercare di razionalizzare la denominazione degli oggetti, delle cose, delle opere, affinché fossero standardizzabili su tutto il territorio e collegabili a un linguaggio come l’inglese, esportabile in tutto il mondo. Nella parte 2 ci si occupa di denominare e classificare, in modo differente da quanto è sempre stato fatto, gli oggetti, le opere, le attività e i soggetti che intervengono nel processo delle costruzioni al fine di favorire l’uso di queste informazioni da parte delle macchine. Verranno utilizzati standard internazionali come Omniclass, Uniclass, Uniformat, Masterformat, e si cercherà di capire come mantenere un dialogo aperto verso questi formati. Quindi, partendo da strutture internazionali, si cercherà di trovare classificazioni e denominazioni che permettano di utilizzare i dati secondo strumenti nuovi. Verrà introdotto un sistema che permetterà di classificare, relazionare e uniformare il nostro linguaggio in modo che la macchina possa aiutarci a recuperare e ottimizzare il processo nella ricerca e nell’uso delle informazioni.

6.3.5. PARTE 3 Nella parte tre della norma, che in riferimento ai prodotti di costruzione è già norma dal 2009, viene recuperata la scheda informativa che è servita a digitalizzare le informazioni del prodotto, affinché costituissero dei dati di un database e non dei documenti statici.

Questa parte andrà ad ampliare e a riscrivere la precedente, recuperando le vecchie schede informative, che non si riferiranno più solo ai prodotti da costruzione, ma anche ai prodotti risultanti. Esisteranno quindi delle schede informative dell’intera opera, dei mezzi, delle lavorazioni, così come delle schede informative dell’operatore che dovrà applicare quel

206

Il BIM in Italia

determinato prodotto. Queste schede informative riprenderanno quello che è il concetto dei LOI (level of information) e saranno completate con attributi alfanumerici e multimediali (video di posa, fotografie, termografie, ecc.). Aiuteranno l’operatore a comprendere gli attributi, le caratteristiche, le performance di tutti i prodotti, ma anche delle opere, dei mezzi e di quant’altro entra nella filiera delle costruzioni.

6.3.6. PARTE 6, 7, 8 Le parti 6-7-8 sono ancora in fase di sviluppo. Il tavolo di lavoro interessa quasi tutti gli stakeholder di settore: dal ministero al CNR, dai politecnici, ad ance, Autodesk, Nemetschek, Graphisoft, Bentley, Acca, STR, confindustria e altri. La parte 6 conterrà un esempio di capitolato informativo. Il capitolato informativo, essendo un documento contrattuale molto importante, richiede una sua parte specifica, per fornire un esempio che aiuti i soggetti a relazionarsi fra di loro. La parte 7, i cui lavori sono appena iniziati (novembre 2016) e sarà conclusa nel 2017, riguarda la qualificazione delle figure (quelle delineate alla fine della parte 5). Sarà necessario definire qual è il loro grado di competenza affinché il mercato possa premiarle e valorizzarle e utilizzarle come è necessario che vengano utilizzate. La parte 8 inizierà nel 2017 e riguarderà

la qualificazione delle

organizzazioni. Una volta strutturato tutto il processo e qualificate le figure, il passo successivo è risolvere la problematica di qualificare le organizzazioni in senso informativo.

La soluzione sarà di inserire il processo all’interno delle iso 900071.

71

Pavan A., 2016, Ecco la norma italiana sulla digitalizzazione del settore delle costruzioni, la Uni 11337 del 2017

207

Il BIM in Italia

6.4.

RECEPIMENTO DIRETTIVA 2014/24/EU La Direttiva Europea 2014/24/EU sugli Appalti Pubblici, pubblicata il 24 marzo

del 2014, chiede agli stati membri di legiferare affinché le nuove procedure che regolano la spesa pubblica favoriscano un aumento di efficienza, anche tramite un uso maggiore di procedure elettroniche, considerando gli aspetti ambientali, sociali ed economici di lungo periodo.

“Gli appalti pubblici svolgono un ruolo fondamentale nella strategia Europa 2020, […], in quanto costituiscono uno degli strumenti basati sul mercato necessari alla realizzazione di una crescita intelligente, sostenibile e inclusiva garantendo contemporaneamente l’uso più efficiente possibile dei finanziamenti pubblici.”

Questa direttiva esprime chiaramente la volontà di introdurre il Building Information Modelling all’interno delle procedure di assegnazione degli appalti all’interno degli Stati Membri. All’art. 22 comma 4, nella versione inglese della Direttiva, troviamo infatti: “For public works contracts and design contests, Member States may require the use of specific electronic tools, such as of building information electronic modelling tools or similar.”

Nella versione italiana della stessa direttiva, il concetto non viene restituito in modo fedele all’originale, infatti si trova scritto: “Per gli appalti pubblici 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.”

Mentre nel primo caso il riferimento al BIM è chiaro, nella traduzione italiana questa chiarezza viene a mancare. Il termine Building Information Modelling, ormai ha assunto una connotazione ben precisa, quindi implica l’utilizzo di strumenti, tecniche e metodologie che relazionano tutte le parti del processo e del progetto, favorendo la 208

Il BIM in Italia

collaborazione e il coordinamento fra committenti, progettisti e imprese. Al contrario la traduzione in “strumenti di simulazione elettronica per le informazioni edilizie” rimane vaga, perdendo il significato iniziale.

Sempre nello stesso articolo (comma 1) si specifica anche che gli strumenti da utilizzare, e di conseguenza il formato del file, non devono essere discriminatori e devono essere compatibili con i prodotti ICT. Ciò introduce implicitamente l’utilizzo di formati come gbXML e IFC. “Gli strumenti e i dispositivi da utilizzare per comunicare per via elettronica, nonché le relative caratteristiche tecniche, hanno carattere non discriminatorio, sono comunemente disponibili e compatibili con i prodotti TIC generalmente in uso e non limitano l’accesso degli operatori economici alla procedura di aggiudicazione.”

In Italia questa normativa è stata recepita con il Codice Appalti (decreto legislativo 18 aprile 2016, n. 50). Nell’articolo 22 ritroviamo i concetti sviluppati nella direttiva europea, primo fra tutti l’introduzione del Building information modelling (comma 13), anche se nei termini vaghi come nella versione italiana della stessa direttiva Le stazioni appaltanti possono richiedere […] prioritariamente per i lavori complessi, l’uso dei metodi e strumenti elettronici specifici di cui al comma 1, lettera h).

Comma 1 lettera h): la razionalizzazione delle attività di progettazione e delle connesse verifiche attraverso il progressivo uso di metodi e strumenti elettronici specifici quali quelli di modellazione per l’edilizia e le infrastrutture;

Siamo perciò in un mercato che non ha l’obbligo del BIM dal punto di vista della normativa, ma ha la possibilità di chiederlo anche se non è chiaro in quali termini e fino a che livello. Continuando la lettura del codice degli appalti troviamo anche scritto che l’uso di questa metodologia di progettazione può essere chiesta solo da stazioni appaltanti qualificate: 209

Il BIM in Italia

L’uso dei metodi e strumenti elettronici può essere richiesto soltanto dalle stazioni appaltanti dotate di personale adeguatamente formato.

Il problema in questo caso risiede nel fatto che nel codice non è stato specificato quando e in che modo si possa ritenere “adeguatamente formato” un professionista. È evidente che al di là della conoscenza di utilizzo dei software, rimangono delle questioni aperte su come i vari professionisti lungo la filiera debbano approcciarsi a questo nuovo mercato. Una risposta potrebbe essere data dal futuro decreto attuativo, ormai in ritardo (novembre 2016), in cui dovrebbero essere forniti dei chiarimenti ad alcuni interrogativi fra cui i tempi e le modalità di introduzione di questo strumento nell’edilizia italiana: Con decreto del Ministero delle infrastrutture e dei trasporti da adottare entro il 31 luglio 2016, […] sono definiti le modalità e i tempi di progressiva introduzione dell'obbligatorietà dei suddetti metodi presso le stazioni appaltanti, le amministrazioni concedenti e gli operatori economici.

Sempre nell’articolo 22, si sottolinea la necessità che i formati utilizzati nella comunicazione fra le varie parti non devono essere formati chiusi o proprietari e non devono limitare la concorrenza: 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 il coinvolgimento di specifiche progettualità tra i progettisti.

I lavori per l’approvazione dei decreti attuativi stanno subendo gravi ritardi: dei 23 che dovevano essere approvati, attualmente (novembre 2016) solo cinque sono stati approvati. Fra questi non vi è il decreto di cui all’articolo 23, comma 1. Durante un’interrogazione del 20 ottobre in commissione Ambiente della Camera, in cui si chiedevano chiarimenti in merito alla mancata adozione dei provvedimenti attuativi della nuova disciplina degli appalti pubblici, il sottosegretario al ministero delle Infrastrutture Umberto Del Basso De Caro ha fatto il punto sull'attesa emanazione dei provvedimenti attuativi di competenza del MIT, rispondendo che la commissione 210

Il BIM in Italia

appositamente istituita aveva concluso le audizioni e stava predisponendo lo schema di decreto per la sua approvazione

72

. Sarà difficile comunque che venga approvato un

provvedimento di modifica al codice prima del nuovo anno

73

, arrivando così alla fine

del 2016, a quasi 9 mesi dall’entrata in vigore del nuovo Codice dei contratti e senza che lo stesso sia entrato compiutamente in vigore a causa della mancata approvazione della maggior parte dei provvedimenti attuativi. Il rischio è di arrivare alla scadenza del 18 aprile 2017, quando il Governo dovrebbe predisporre lo schema di decreto legislativo correttivo, senza la possibilità di esaminarlo compiutamente assieme ai provvedimenti attuativi.

72

VIII Commissione Permanente, 2016, interrogazioni a risposta immediata

73

Redazione lavoripubblici, 2016, Nuovo Codice Appalti, ritardi accumulati e bandi in flessione

211

Il BIM in Italia

212

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

7. INTEROPERABILITA’ TRA REVIT E DESIGNBUILDER Il Building Information Modelling e il Building Energy Modelling (BEM) sono attualmente due dei più promettenti sviluppi in architettura, ingegneria e costruzione.

Uno dei maggiori benefici è la possibilità di utilizzare le informazioni del modello per analisi energetiche e modificare le soluzioni adottate nei primi stadi del progetto. Per ridurre i problemi di interoperabilità nell’industria AEC, sono stati sviluppati schemi open standard e tool integrati che semplificano il trasferimento delle informazioni energetiche dell’edificio. Revit è una piattaforma BIM sviluppata da Autodesk e può condividere i dati del modello con strumenti BEM, fra i quali rientra DesignBuilder.

Quest’ultimo consente di verificare e comparare i consumi energetici degli edifici, i parametri di comfort abitativo, i livelli di illuminazione naturale ed artificiale degli ambienti, le prestazioni di differenti materiali e di differenti configurazioni impiantistiche74. Il processo di scambio tra Revit e DesignBuilder avviene tramite formato gbXML ed è importante capire quali informazioni dell’edificio vengono esportate dallo specifico programma di modellazione.

7.1.

INTERFACCIA DI INTEROPERABILITA’ Sebbene Revit sia un programma più completo di un normale software CAD e

abbia la possibilità di utilizzare il servizio in cloud di Green Building Studio, non ha tutt’ora integrato un tool di analisi energetica confrontabile con DesignBuilder. Per utilizzare DesignBuilder prima di tutto si deve avere un modello in Revit al quale, come vedremo meglio in seguito, si dovranno aggiungere i “Locali” nei diversi spazi o zone termiche presenti nell’edificio, che in DesignBuilder verranno visti come “zone” o “blocchi”, rispettando la suddivisione attuata in Revit. Solo dopo aver compiuto questa procedura avrà senso esportare il modello in formato gbXML e condurre un’analisi con DesignBuilder. Esistono due metodologie di esportazione: nella prima può essere utilizzato un plug-in che verrà inserito nella Toolbar di Revit nel menù “analizza” al momento dell’installazione di DesignBuilder, mentre nella seconda basterà utilizzare la procedura di esportazione prevista da Autodesk tramite l’apposita opzione presente nel 74

http://www.designbuilderitalia.it

213

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

programma nel menù principale. La differenza risiede nel fatto che nella prima ipotesi il flusso di lavoro non ha soluzioni di continuità e l’apertura del modello in DesignBuilder avverrà automaticamente, grazie alla possibilità di utilizzare le finestre di dialogo previste dal plug-in DesignBuilder all’interno di Revit, mentre nella seconda il flusso di lavoro si basa sulla procedura standard di esportazione da Revit e di importazione tramite DesignBuilder.

La preparazione del modello analitico in Revit è fondamentale per la corretta condivisione delle informazioni. Il modello analitico viene originato grazie alla creazione dei “locali” e alla loro sovrapposizione alle zone del modello architettonico in Revit come fossero dei retini 3D. La preparazione di questo modello analitico è fondamentale perché ogni file gbXML esportato si baserà proprio su questo modello e non su quello architettonico. In Revit i “locali” servono a delimitare le diverse zone dell’edificio, perciò è possibile sia mantenere la reale suddivisioni degli spazi all’interno del modello, in modo che ogni stanza corrisponda a un “locale”, sia raggruppare più stanze in un unico “locale”, come potrebbe accadere per delle zone con un unico ambiente climatico. Questo è reso possibile grazie all’opzione “Delimita il locale” presente nelle proprietà di un elemento (per esempio muro, controsoffitto o tetto) e che è attiva di default durante la sua creazione. L’opzione può essere disattivata e, come discusso in precedenza, offre la libertà di strutturare una zona termica come si preferisce. Oltre a questo, se si volesse divedere una stanza in più “locali” e perciò in più “zone” in DesignBuilder, si può ricorrere alla funzione “Delimitatore locale” presente nella sezione “Locale e area” nel menù “Architettura” della toolbar.

Fig. 8.1 (a, b, c) Funzioni” Delimita il locale”,” Locale”, “Delimitatore locale”

214

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

Il “Locale”, che deve essere definito sia in pianta che in sezione, può estendersi su più livelli e rappresenta la suddivisione degli spazi all'interno di un modello di edificio facendo riferimento a elementi come per esempio muri, pavimenti, tetti e controsoffitti.

Fig. 8.2 Esempio di vista “Locale” in pianta

Fig. 8.3 Esempio di vista “Locale” in sezione

Un’analisi efficace può essere condotta soltanto se tutte le superfici che si sviluppano ai vari piani dell’edificio vengono definite attraverso la funzione “locale”.

Lo schema gbXML che viene esportato da Revit si basa soprattutto sulla conversione dei volumi dei “locali” e sulle caratteristiche dalle superfici che li delimitano. Durante il

215

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

processo di conversione DesignBuilder riconosce i volumi e li organizza in “zone” e “blocchi”. Il volume di un “locale” è definito o dai limiti imposti con la creazione del “locale” stesso oppure dagli elementi delimitanti, come per esempio i muri i controsoffitti o i pavimenti. Nel caso dei controsoffitti, si può deselezionare l’opzione “delimita locale”, come visto precedentemente, in modo da assicurarsi che venga considerato anche il volume delimitato da esso. Di default Revit non considera i volumi dei locali e, affinché ciò accada, si deve selezionare l’opzione “aree e volumi” nel pannello “Calcolo aree e volumi” all’interno della scheda “Calcolo” in “Calcolo dei volumi” . Per arrivarci, si deve selezionare “Locale e area” nella toolbar di “Architettura”. Se non venisse selezionata, il volume non verrebbe correttamente riconosciuto nel caso di tetti a falde o piani inclinati.

Fig. 8.4 Finestra di dialogo “Calcolo aree e volumi

Per facilitare la visualizzazione dei “locali”, si deve modificare la visibilità di questi ultimi nella finestra di dialogo “visibilità/grafica” alla voce “locali” e selezionare “riempimento interno” o “riferimento”. A questa finestra di dialogo si accede tramite la toolbar di “vista” scheda “grafica”, oppure tramite il menù “proprietà” sezione “grafica” voce “sostituzioni visibilità/grafica”.

216

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

Fig. 8.5 Finestra di dialogo Sostituzioni visibilità/grafica

Prima di procedere con l’esportazione del modello analitico, si devono impostare alcuni parametri. Questi parametri possono essere raggiunti tramite “impostazioni energetiche”, dalla toolbar “analizza” scheda “analisi energetica”, e una parte di essi si ritrovano nella finestra di dialogo durante la procedura di esportazione prevista da Revit del file gbXML. Fra queste vi sono anche “categoria di esportazione”, “complessità di esportazione”, “tolleranza vani ridotti” e sono le uniche che hanno effetto sul modello di DesignBuilder. Come vedremo in seguito, è presente anche “includi proprietà termiche” che influisce sull’importazione, ma non sul modello visualizzato all’interno di DesignBuilder.

Con

l’opzione “Categoria

di

esportazione” possono

essere

esportati

alternativamente i “Locali” oppure i “vani”. Questi elementi sono dei componenti indipendenti fra di loro e servono a scopi diversi. I primi sono considerati da Revit come elementi architettonici e sono utilizzati per raggruppare le informazioni degli elementi che delimitano una zona dell’edificio, mentre i secondi raggruppano i parametri delle aree in cui sono posizionati utili alle analisi dei carichi nelle discipline MEP (mechanical, electrical, plumbing). Perciò in questo caso dovrà essere scelta 217

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

l’opzione “locali”. Quando la categoria di esportazione è impostata su “locali” c’è la possibilità di includere o no le proprietà termiche degli elementi con l’opzione “Includi proprietà termiche”.

Nel menù a tendina di “complessità di esportazione”, con “Semplice” o “complessa” si indica se i sistemi di facciata continua devono essere esportati come apertura singola oppure come aperture multiple con la distinzione fra i pannelli. Nel caso sia selezionato anche “con montanti”, ci sarà la distinzione anche di essi e saranno esportati come superfici ombreggiate. Con la dicitura “ombreggiata” invece si determina se devono essere esportate anche le informazioni relative alle superfici ombreggiate. Queste sono superfici non adiacenti ad alcun vano e includono le superfici che creano ostruzioni solari. Infine “tolleranza vani ridotti” consente di specificare la tolleranza per le aree che verranno considerate vani ridotti75.

Prima di esportare il file gbXML si dovrebbero controllare i possibili problemi che possono compromettere il processo di esportazione. La prima indagine viene effettuata verificando il modello attraverso la finestra di dialogo “Esporta gbXML” composta da due schede (“generale” e “dettaglio”) da cui si possono controllare eventuali avvertimenti.

Fig. 8.6 Finestra di dialogo della procedura di esportazione formato gbXML di Revit

Si può usare la finestra di esportazione anche per individuare i vuoti fra le zone nel modello analitico e cercare di evitarli.

75

http://help.autodesk.com

218

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

Quando Revit fallisce nell’identificare un locale come ci si aspetta, la prima cosa da fare è di solito controllare gli elementi attorno, come per esempio la connessione fra muro e tetto non eseguita correttamente. Alcuni elementi sarebbe meglio non includerli come parte del modello energetico, come per esempio i pilastri o le colonne, in modo da evitare di aumentare la complessità geometrica del modello stesso. Sempre in quest’ottica, ove possibile, accorpare zone simili per una preliminare zonizzazione termica. A questo punto si può esportare il modello da Revit a DesignBuilder. Come detto prima ci sono due metodi per farlo, entrambi validi e con opzioni di esportazione equivalenti a quelle riportate precedentemente.

DesignBuilder, oltre a essere utilizzato come programma stand-alone,

può

rientrare in un flusso di lavoro BIM attraverso la capacità di importare il formato gbXML. Questo permette di elaborare i dati estratti da un modello creato con software di BIM authoring, come per esempio Revit, Archicad o Microstation, al fine di eseguire un dimensionamento dell’impianto di climatizzazione e stabilire le performance ambientali delle soluzioni progettuali utilizzate. L’importazione in DesignBuilder è strutturata in due passaggi molto semplici. Nel primo deve essere scelto solo il file gbXML da importare. Una volta selezionato e confermato il file da importare, viene aperta la finestra di dialogo del secondo passaggio dove verrà visualizzata una semplice anteprima del file gbXML e alcuni comandi per controllare come verrà eseguita l’importazione. I comandi sono: vista, modalità di importazione, Tolleranza di adiacenza, Create storey bloks, Importazioni proprietà termiche, Allow open mainfold building bloks, Importa come blocco edificio, Importa superfici di ombreggiamento, Raggruppa superfici complanari.

Fig. 8.7 Finestra di dialogo procedura di importazione di DesignBuilder

219

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

“Vista” determina l’angolazione con cui viene visualizzata l’anteprima del file gbXML . In “modalità di importazione” viene definita la metodologia di identificazione delle “zone” e dei “block”. Nello schema gbXML i volumi vengono rappresentati sia tramite “surface”, cioè mediante superfici di confine come i muri, sia tramite “Space”, cioè mediante lo spazio abitabile. DesignBuilder ha la capacità di utilizzare entrambi i metodi: le opzioni “spazio”, “superficie” e “automatico” servono proprio a selezionare la metodologia. Mentre “superficie” (che solitamente ha risultati migliori con i file esportati da Revit) e “spazio” (che solitamente ha risultati migliori con i file esportati da Archicad) hanno un chiaro significato, con l’opzione “automatico” DesignBuilder attua una lettura sia degli “spazi” sia delle superfici” e valuta per ogni “zona” quale definizione sia la migliore per rappresentarla. Un inconveniente di questo metodo si manifesta quando la definizione di due “zone” o “blocchi” adiacenti è diversa. In questo caso potrebbe risultare un’incoerenza degli elementi divisori fra le diverse “zone” o “blocchi” non permettendo una corretta importazione del file. Con “tolleranza di adiacenza” indichiamo al programma lo spessore limite sotto al quale uno spazio vuoto, nella definizione dei volumi delle zone, debba essere considerato parte integrante dei volumi adiacenti. L’opzione “Create storey blocks”, se attivata, permette al software di suddividere automaticamente in piani il modello importato, grazie all’altezza di estrusione delle diverse zone. In DesignBuilder quando si crea un volume esso può essere disegnato come “blocco profilo”, “Blocco edificio” e “blocco componente”. Se utilizziamo l’opzione “Importa come blocco edificio”, le “zone” definite nel file gbXML verranno importate in quel modo. Potrebbe essere utile deselezionare questa opzione quando per esempio nel file gbXML sono rappresentate delle “zone” che si intersecano. In questo caso sarebbe impossibile importarle come blocco edificio, ma sarebbe ancora possibile importarle come “blocco profilo”, in modo da avere in DesignBuilder una geometria grezza che rappresenta la “zona”.

Nell’importazione, con “Importazione proprietà termiche” si può decidere anche se mantenere le caratteristiche termiche degli elementi come definite nel programma iniziale di modellazione, oppure, nel caso si voglia definirle in DesignBuilder, importare gli elementi senza proprietà termiche. In DesignBuilder esiste un particolare tipo di blocco, “manifold building block”, che può essere creato solo nel caso in cui si importi un modello BIM tramite gbXML. Il software lascia la possibilità all’utente di 220

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

importarli o meno con l’opzione “Allow open manifold building blocks”. Sono dei blocchi che vengono letti come non chiusi perché una o più delle loro superfici vengono interpretate male, pregiudicandone la corretta importazione. Questo problema è dato dal fatto che la normale alle superfici del file gbXML, estratta dal modello BIM, non sempre è affidabile. Dal momento che questi particolari blocchi non supportano le operazioni geometriche, né tantomeno le procedure di analisi, bisognerà prima di tutto modificare la direzione della normale alla superficie con shift+tasto sx del mouse, dopo aver selezionato l’opzione “Capovolgi l’orientazione della superficie del blocco” nel menù edita oppure digitando ctrl+F (l’opzione è disponibile solo in presenza di questi particolari blocchi).

Le “superfici ombreggiate” sono superfici non adiacenti ad alcun vano e rappresentano le ombre proiettate sul piano. In un file gbXML queste particolari superfici vengono trattate separatamente, perciò tramite l’opzione “Importa superfici di ombreggiamento” si può decidere se importarle o meno in DesignBuilder. Se importate, si può scegliere se fondere in un’unica superficie più superfici complanari con l’opzione “Raggruppa superfici complanari”.

Le informazioni geometriche che sono esportate in gbXML sono generalmente un insieme di spazi vuoti chiusi che rappresentano i volumi del file CAD/BIM originario.

Questi volumi non sono nativi del software CAD/BIM ma sono identificati manualmente dall’utente con una funzione del programma stesso. Quindi, contrariamente a come ci si potrebbe aspettare, non viene esportata nessuna geometria nativa del software di partenza. L’importazione del file gbXML in DesignBuilder viene effettuata prima di tutto riconoscendo se gli spazi possono essere suddivisi o no in piani e poi con un’ulteriore processo di estrusione degli spazi e di organizzazione in blocchi e zone. Infine questi blocchi e zone sono separate dai componenti di partizione che dovrebbero risultare geometricamente identici alla controparte nel modello CAD/BIM. È importante capire che il successo del processo di esportazione dipende in larga parte da come viene condotto il processo di identificazione degli spazi nel programma CAD/BIM.

221

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

7.2.

ANALISI DELLO SCHEMA gbXML SCAMBIATO Ufficialmente Revit 2016 esporta una struttura di file gbXML basata sulla

versione 0.37 dello schema, anche se sono supportati solo una parte degli elementi del suddetto schema. Essi sono: gbXML, Campus, LightingSystem, Construction, Layer, Material,

WindowType,

DocumentHistory,

Schedule,

Location,

WeekSchedule,

Building,

Space,

DaySchedule,

Lighting,

Zone,

ShellGeometry,

SpaceBoundary, Surface, Opening, Name, Latitude, Longitude, Area, BuildingStorey, Volume, PlanarGeometry, CADObjectId, AdjacentSpaceId, RectangularGeometry (in realtà come vedremo più avanti con un esempio, lo schema esportato è più ricco di elementi). Quelli importanti per questo test sono una quantità ancora minore, infatti alcuni elementi di quelli appena elencati si riferiscono al modello MEP che non viene trattato in quanto DesignBuilder non supporta la sua importazione. Perciò verranno trattati solo gli elementi che si riferiscono al modello architettonico dell’edificio.

Il primo nodo è costituito dall’elemento gbXML a cui sono collegati i suoi attributi (vedi appendice) e da cui si diramano i sottoelementi che a loro volta formeranno altri nodi: • gbXML • Campus • Location • Name • Latitude • Longitude • Building • Area • BuildingStorey • Space • Name • Area • Volume • PlanarGeometry • ShellGeometry • CADObjectId • SpaceBoundary • Surface • Name • AdjacentSpaceId • RectangularGeometry 222

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

• Opening • PlanarGeometry • Opening • CADObjectId • DocumentHistory Con l’elemento “gbXML” vengono specificati gli attributi di default dei dati che si trovano all’interno del documento, come per esempio le unità di misura. Come già detto “Campus” è utilizzato come base per tutti gli elementi fisici ed è possibile posizionare uno o più edifici. In questo caso oltre agli attributi supporta i sottoelementi “Location”, “Building”, “Surface”. In “Location” troviamo il sottoelemento “Name” che specifica l’indirizzo del progetto o della città, a meno che la posizione non sia specificata attraverso “Latitudine” e “Longitudine”. In quest’ultimo caso l’elemento “Name” sarà vuoto. Nel sottoelemento “Building” viene definita l'“Area” dell'edificio, ovvero l'area di pavimento totale. Viene definito anche il “BuildingStorey” che immagazzina le informazioni riguardo la struttura dei piani dell'edificio e per questo verrà indicato un elemento BuildingStorey per ciascun livello del modello in Revit.

Infine in “Building” viene definito l’elemento “Space” in cui troveremo elencati “Name”, che identifica il “locale” a cui ci si riferisce, “Area” e “Volume”, che hanno un significato evidente, “PlanarGeometry”, che identifica un poligono piano che rappresenta il perimetro del vano e la cui area è uguale all'area di pavimento del vano, “ShellGeometry”,

che

rappresenta

i

poligoni

che

delimitano

il

volume,

“CADObjectId”, che definisce l’Id dell'elemento Room associato e infine “SpaceBoundary” che definisce il volume dei vani. Nel sottoelemento “Surface” vengono definiti “Name”, “CADObjectId”, “PlanarGeometry”, “CADObjectId” che hanno un significato equivalente a quanto visto precedentemente in questo paragrafo e infine “AdjacentSpaceId”, che indica l'ID di un vano delimitato da “Surface”.

7.3.

MODELLO PER IL TEST Per testare la condivisione delle informazioni in un flusso di lavoro che preveda

l’utilizzo di Revit e di DesignBuilder è stato prima di tutto utilizzato un modello con una semplice organizzazione interna. In questo caso è stato scelto lo schema dell’edificio tipo utilizzato da DesignBuilder per illustrare sia la posizione sia la 223

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

definizione delle varie categorie di “costruzione” e anche la definizione di blocchi e zone. Lo schema mostra le posizioni dei tipi di superficie e la “costruzione” che ad esse verrà applicata (pareti esterne, pareti controterra, tetto piano, tetto inclinato occupato, tetto inclinato non occupato, partizioni interne, pareti semi-esposte, soffitto semiesposto, pavimento su terra, pavimento controterra piano interrato, pavimento esterno, pavimento interno).

Fig. 8.8 (a, b) Modello semplice. In alto la schematizzazione di DesignBuilder. In basso Modello disegnato in Revit

224

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

7.3.1.

ANALISI DEI DATI ESPORTATI DA REVIT NEL FILE gbXML

Fig. 8.9 Schema dei dati esportati da Revit nel file gbXML

225

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

Come già anticipato, gli elementi esportati sono più numerosi di quelli elencati da Autodesk. Il nodo “gbXML”, oltre ai già citati “Campus” e “DocumentHistory”, contiene anche i sottoelementi “Construction”, “Layer” e “Material”. Questi sottoelementi sono molto importanti nella struttura del file in quanto al loro interno viene specificata la composizione delle superfici, la loro disposizione e i materiali. In questo caso se andiamo ad analizzare la struttura all’interno di “Campus”, dove viene definito l’edificio modello, si può notare che dopo essere stato specificato il luogo in cui sorge l’opera con “Location”, viene specificata la struttura dell’edificio in “Building”.

In questo caso sono presenti cinque “Space”, tanti quanti sono i locali definiti in Revit, che sono disposti su tre “BuildingStorey” che rappresentano i tre livelli definiti in Revit. Il posizionamento di uno “Space” su uno dei livelli è specificato fra i suoi attributi con una riga di codice, come per esempio <Space buildingStoreyIdRef="aim0033" id="aim0210">

(in questo caso il livello in questione è il sottotetto). Sempre in “Space”

troviamo il sottoelemento “SpaceBoundary” in cui, fra i suoi attributi, si trova il riferimento

alla

“Surface”

alla

quale

isSecondLevelBoundary="false" surfaceIdRef="aim0373">.

è

collegato

<SpaceBoundary

In modo simile fra gli attributi di

“Surface” si trova il riferimento a “Construction” che non è più un sottoelemento di “Campus”, ma come detto sopra è un sottoelemento di “gbXML”, da qui il riferimento a “Layer” e infine da qui il riferimento a “Material”. Riassumendo, la localizzazione dell’edificio e la composizione dei suoi spazi e delle sue superfici geometriche vengono definite in “Campus”. La definizione delle caratteristiche della superficie (sia essa un solaio, una parete o un tetto) viene demandata al sottoelemento “Construction”, mentre la sua stratificazione è specificata da “Layer”. Infine le caratteristiche termiche e fisiche del singolo materiale, presente in “Layer”, vengono specificate in “Material”.

Nel nodo “Location” vengono esportati anche i sottoelementi “StationId“, che individuano

la

stazione

metereologica

a

cui

si

riferisce

il

modello,

“ZipCodeOrPostalCode”, che indica il CAP, “Elevation”, che indica l’altitudine rispetto al livello del mare, “CadModelAzimuth”, che indica la rotazione dell’edificio ripetto al nord. Nel nodo “Building” vengono esportati anche i sottoelementi “StreetAddress”, “Name” e “Description”, in cui troviamo rispettivamente l’indirizzo, il nome e informazioni aggiuntive fornite dal programma di esportazione, riguardanti l’edificio. Nel nodo “RectangularGeometry” vengono esportati anche “Azimuth”, in 226

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

cui viene specificata la direzione della normale esterna della superficie o dell’apertura definita nell'elemento RectangularGeometry rispetto al nord, “CartesianPoint”, dove sono raccolte le coordinate cartesiane dei riferimento della superficie rispetto all’origine degli assi, “Tilt”, in cui viene indicata l’inclinazione della superficie rispetto al piano, “Width” e “Height”, che indicano rispettivamente spessore e altezza della superficie.

Infine nel nodo “PlanarGeometry” viene esportato anche “PolyLoop”, dove si trovano le coordinate che formano un poligono in uno spazio tridimensionale, seguendo la regola della mano destra per definire la normale della superficie esterna.

7.3.2.

RISULTATI REVIT 2016 Si procede nell’importazione del modello in DesignBuilder. Prima di tutto si

prova ad effettuare il trasferimento dei dati del modello tramite plug-in di Design Builder in Revit.

Fig. 8.9 (a,b,c) Finestre di dialogo per l’ esportazione da Revit attraverso il plug-in di DesignBuilder

Con queste impostazioni il tetto non viene importato come un volume chiuso e purtroppo il problema non può essere ricondotto alla normale della superficie in quanto manca una superficie del solido. Inoltre il volume del locale quattro (Fig. 8.3) non è coerente con il modello in Revit.

227

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

Fig. 8.10 Volume non coerente con il modello di Revit (evidenziato in rosso)

Fig. 8.11 Superficie mancante del Locale 5 dopo l’importazione in DesignBuilder

Dal momento che con l’utilizzo del plug-in non ci sono passaggi intermedi durante lo scambio di informazioni, non c’è la possibilità di analizzare come esse vengano scambiate, perciò è difficile capire l’origine delle problematiche ed è quindi necessario procedere per tentativi.

Per quanto riguarda il tetto, dal momento che la superficie mancante corrisponde al soffitto del locale tre comunicante con il sottotetto (locale 5), si è proceduto al frazionamento del solaio prima in due parti, per rispettare la distinzione fra tetto piano del locale tre e soffitto dei locali tre e quattro, e poi in tre parti in modo da suddividere i solai dei locali tre e quattro, comunicanti con il locale cinque. In entrambi i casi la problematica non si è risolta. In seguito si è andati a cercare la causa della cattiva interpretazione dei dati nelle relazioni che Revit crea fra gli elementi di costruzione, come in questo caso fra solaio e muro, e si è proceduto alle modifiche di queste relazioni. Il collegamento fra solaio e muro può essere effettuato tramite associazione (funzione che permette di alzare o abbassare automaticamente il muro rispetto al 228

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

solaio), unione (che permette di collegare i due elementi pur lasciando la loro identità) oppure con una semplice intersezione dei due elementi, senza unirli. In tutti i casi il problema non viene risolto, perciò le relazioni che Revit crea fra gli elementi non hanno influenza sui modelli esportati in DesignBuilder. Infine si è provato a modificare le altezze delle estrusioni dei locali nel modello in Revit, ma anche in questo caso non si è raggiunto l’obbiettivo.

In seguito si è passati alla modifica delle impostazioni di default assegnate da DesignBuilder al plug-in, cambiando prima di tutto la modalità d’importazione da “Surface” a “Space” e in un secondo momento modificando le impostazioni nella scheda “Advanced” selezionando “Use Spatial Elements” anziché “Use Building Elements”. Mentre nel primo caso non si è ottenuto nessun miglioramento, nel secondo l’importazione è avvenuta con tutti i volumi chiusi e coerenti con il modello in Revit, ma risultando divisi uno dall’altro da uno spazio vuoto spesso quanto gli elementi di separazione fra i locali.

Fig. 8.12 Importazione con “Space”

Nemmeno aumentando l’”Adjacency separation tolerance” si è riusciti ad eliminare gli spazi vuoti. Per ottenere un’importazione corretta si è proceduto al ripristino della sola modalità d’importazione “Surface”, lasciando inalterato “use spatial elements”.

229

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

Fig. 8.13 Importazione con “Surface”

È da sottolineare che le altezze di estrusione devono raggiungere almeno il limite superiore rappresentato dall’estradosso dei solai in modo che i vari locali vengano esportati con un volume coerente con il modello in Revit e i locali sullo stesso piano non vengano rappresentati con altezze diverse e in blocchi differenti, come nell’immagine seguente. Infatti, come detto in precedenza, DesignBuilder separa i vari locali in blocchi in base all’altezza di estrusione.

Fig. 8.14

230

Interoperabilità tra Revit e DesignBuilder

Anche se le proprietà termiche vengono importate nel modello in DesignBuilder, durante l’importazione viene creato un file gbXMLConstructions.txt in cui vengono riportate le informazioni riguardanti “Construction”, “Layer” e “Material” ed è localizzato in C:\Users\[nome_utente]\Documents\Dati di DesignBuilder. (Il percorso per il salvataggio può essere modificato attraverso “modifica opzioni programma” nella scheda “salvataggio”, raggiungibile dal menù “strumenti”).

Per la procedura di importazione tramite file gbXML, i passi da percorrere sono leggermente diversi, ma il risultato è il medesimo. Dopo aver scelto dal menù file di DesignBuilder l’opzione “importa modello BIM” e dopo aver selezionato il file gbXML da importare, si procede alla selezione delle opzioni di importazione nella finestra di dialogo apposita. Le opzioni sono inferiori a quelle della procedura tramite plug-in.

Anche in questo caso è importante selezionare la modalità di importazione “Superficie” in modo da ottenere un modello senza spazi vuoti fra i locali. Come per l’importazione con il plug-in, viene creato un file gbXMLConstructions.txt, ma questa volta è localizzato nella stessa cartella in cui c’è anche il file gbXML importato.

Se il modello energetico in Revit è stato creato correttamente, DesignBuilder, per effettuare l’importazione e creare i volumi dell’edificio, assume come riferimento gli assi dei muri e il piano di calpestio dei piani superiori (piani intermedi) oppure gli estradossi dei tetti (ultimi piani). Da notare in questo caso la particolarità del locale due che è formato dall’intersezione del volume creato dall’altezza di estrusione e il volume sottostante all’estradosso del tetto.

231

InteroperabilitĂ tra Revit e DesignBuilder

232

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

8. INTEROPERABILITA’ TRA DESIGNBUILDER E MASTERCLIMA Benché DesignBuilder sia un software atto a condurre delle analisi energetiche accurate, non è certificato per produrre gli APE (Attestato di Prestazione Energetica) richiesti dalla legislazione italiana e basati sulle UNI 11300. Da questa mancanza deriva la necessità di sviluppare un tool di conversione che permetta di esportare il modello prodotto in DesignBuilder verso un software che soddisfi la normativa italiana.

MasterClima 11300, invece, è un software utilizzato per la valutazione della prestazione energetica degli edifici. Gli elaborati prodotti sono conformi alla legislazione italiana e possiede il certificato di garanzia di conformità al D.L. 192/2005 (certificato n. 56) rilasciato da CTI (Comitato Termotecnico Italiano). L’inserimento dei dati, i calcoli svolti e la restituzione dei risultati rispettano la normativa tecnica di riferimento UNI/TS 11300. Il programma può essere utilizzato per tutte le tipologie di edifici, sia residenziali che non residenziali, sia esistenti che di nuova costruzione e senza limiti di superficie. Il grosso ostacolo per un facile utilizzo di questo software è la totale mancanza di un modellatore grafico al suo interno, il che costringe l’utente a definire l’edificio in una modalità testuale.

Fig. 8.1 Metodologia di definizione degli elementi costruttivi in MasterClima

233

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

Fig. 8.2 Metodologia di definizione degli ambienti in MasterClima

Da qui l’idea di sviluppare un tool di conversione che facesse comunicare i due programmi, anche se in un'unica direzione. Essendo un tool in fase di sviluppo da parte della stessa software house di MasterClima, si è proceduto al test di due diverse versioni, una successiva all’altra: l’ultima versione porta con sé le correzioni effettuate in seguito ai problemi riscontrati nel primo test. Dal momento che i due programmi hanno una struttura profondamente differente e che per il corretto utilizzo di questo convertitore è necessario seguire alcune regole (non ancora scritte) si è atteso la possibilità di effettuare un test di una terza versione, ma questo non poteva essere condotto in tempi utili alla stesura di questa tesi.

8.1.

INTERFACCIA DI INTEROPARABILITA’ I passaggi da compiere per esportare un file XML da DesignBuilder sono molto

più semplici rispetto a quelli compiuti in Revit e non richiedono il settaggio di alcuna impostazione, permettendo di compiere la procedura in un unico passaggio. È sufficiente infatti selezionare la voce “esporta il modello come XML (non gbXML)” nel menù “File”.

234

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

Fig. 8.3 Esportazione da DesignBuilder

Come

si

può

vedere

anche

dall’immagine

precedente,

teoricamente,

DesignBuilder offre la possibilità di esportare anche in formato gbXML. Questa opzione è stata inserita solo con il rilascio della versione 5 del software, avvenuta nel settembre 2016, ma sarà utilizzabile solo con la versione 5.1 il cui rilascio è previsto per il secondo trimetre del 2017.

L’importazione del modello in MasterClima è altrettanto semplice. Dalla versione 3.0.5, il programma ha un’opzione dedicata nel menù file che permette di convertire i file XML creati da DesignBuilder in un formato interpretabile da MasterClima.

Fig. 8.3 Importazione in MasterClima

Lo scambio di dati tra i software non prevede, per ora, l’esportazione degli impianti, ma solo i pacchetti murari e le geometrie, perciò si procederà ad analizzare solo la trasmissione di questi dati. Essendo lo scambio basato su file XML, si procederà ad una breve panorama circa lo schema del file XML di DesignBuilder e a una conseguente analisi del modello dopo l’importazione in MasterClima.

235

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

8.2.

ANALISI DELLE INFORMAZIONI SCAMBIATE (PRIMO TEST) Per il primo test, il tool di conversione del file per lo scambio dei dati da

DesignBuilder a MasterClima non era integrato nel programma MasterClima. Questo ha reso possibile procedere anche all’analisi dello schema XML convertito dallo strumento di MasterClima, facilitando la fase di test. La stessa cosa non è avvenuta nel secondo test in quanto il tool era ormai integrato nel programma e la traduzione dello schema XML con la conseguente importazione del modello avveniva automaticamente senza soluzione di continuità.

8.2.1.

ANALISI DEL FILE XML DI DESIGNBUILDER Ora si procederà ad una rapida analisi dello schema XML prodotto da

DesignBuilder, come fatto in precedenza per lo schema gbXML (Fig 8.4) In 3tc_xml troviamo Site, Profiles, Schedules,Materials, Glazing, Construction, HVACComponents, HVACSystem, Zones, Options.

In Site si trova Site_inner che raggruppa informazioni generiche riguardanti il progetto (sottoelemento Building), come per esempio “ProjectName”,”BuildingCity”, “BuildingPostCode”,

“BuildingLocation”, o

il proprietario dell’edificio come

“OwnerName”, “OwnerPhone”, “OwnerAddress”, o il certificatore e il programma (sottoelemento analyst) come “Version”, “Name”, “Phone”, “Address”, “City”, “PostCode”, aggiornabili anche tramite la finestra di dialogo “opzioni modello” nella scheda “dettagli del progetto”, ma anche alcuni dati riguardanti l’edificio (sottoelemento “Klima”) come “Volume”, “Height”, “MediumHeight”, “GradiGiorno”, “IntTemp”, “DaysHeating”.

Dopo “Site” si trovano elementi più importanti per le analisi energetiche, infatti con “profile” si iniziano a definire le caratteristiche dell’ambiente circostante, in questo caso vengono elencate le temperature del terreno durante i vari mesi dell’anno, mentre in “schedules” vengono definiti i programmi/orari di occupazione dell’edificio "Office_OpenOff_Occ",

di

funzionamento

dell’impianto

di

riscaldamento

"Office_OpenOff_Heat", di raffrescamento "Office_OpenOff_Cool" o di utilizzo dalle apparecchiature

"Office_OpenOff_Equip" 236

e

dell’utilizzo

dell’illuminazione

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

"Office_OpenOff_Light". Da sottolineare che i programmi sono programmi generici e modificabili all’interno di DesignBuilder e sono stati assegnati durate l’importazione del file gbXML, dal momento che non erano presenti nel file di esportazione di Revit.

Con l’elemento “Materials” si iniziano a definire le caratteristiche fisiche dell’edificio, infatti qui troviamo “OpaqueMaterials” dove vengono elencati tutti i materiali utilizzati e viene definita la loro conducibilità, calore specifico, densità, carbonio incorporato e carbonio equivalente, invece nel caso in cui il materiale utilizzato è un gas questo è considerato “special material” e viene definita la sua resistenza anziché la conducibilità. Entrambe le tipologie di materiali saranno trattate in modo più approfondito quando verrà testata l’esportazione dei dati da DesignBuilder a MasterClima. Gli “OpaqueMaterials” vengono poi composti in “OpaqueConstructions”, all’interno dell’elemento “Construction”, in modo da formare i pacchetti degli elementi costruttivi dell’edificio. Al loro interno troviamo dati come per esempio il coefficiente di scambio termico convettivo interno “HCI”, il coefficiente di scambio termico convettivo esterno “HCO”, il coefficiente di scambio termico radiativo interno “RadI", il coefficiente di scambio termico radiativo esterno “RadO”, la resistenza “RVal”, la trasmittanza “UVal”, la conduttanza “UValS2S”, la resistenza di superficie interna “SRIn”, resistenza di superficie esterna “SROut” . Gli stessi dati li troviamo ripetuti, ma con i valori diversi, anche per lo strato nel caso sia termicamente eterogeneo, cioè nel caso in cui nei vari strati sono presenti percentuali di materiale con un comportamento termico differente. Tutti questi dati sono modificabili in DesignBuilder nella scheda “calcolato” della finestra “modifica costruzione” raggiungibile dalla scheda “costruzione” di “dati del modello” nella finestra principale. Sempre in “Construction” troviamo anche un dato che definisce il tipo di adiacenza dell’elemento di costruzione, “Header ConstructionType”, che risulterà molto importante nello scambio di dati in quanto dovrebbe essere utilizzato (ma non lo è) per definire la giacitura degli elementi in MasterClima.

Le aperture vengono definite nell’elemento “Glazing”. Al suo interno si trova l’ID univoco di identificazione per ogni apertura e per ognuna di esse vengono specificati: trasmittanza “UVal”, strati del vetro “Layers”, larghezza del telaio “FrameWidth”, larghezza del divisorio “DividerWidth”, numero divisori in verticale “VDividers”, numero divisori in orizzontale “HDividers”, trasmissione solare diretta “TransDirect”, trasmissione luminosa “TransLight”, spessore del vetro “Thickness”. I dati, in questo 237

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

caso, sono raggiungibili e modificabili all’interno di DesignBuilder attraverso “dati del modello” scheda aperture” selezionando “tipo di vetro e layout”.

Altro nodo dello schema molto importante per questo test è “Zones”. Qui troviamo la definizione dei locali dell’edificio e come ci si può aspettare in questo caso sono presenti cinque “Zone”. Ogni “zone” al suo interno contiene informazioni riguardanti per esempio il nome “Name”, l’area “FloorArea”, il perimetro del pavimento “PerimeterFloorArea”, il numero degli utenti “Occupants”, i settaggi della climatizzazione “KlimaHvac” e la tipologia dell’impianto di riscaldamento e di raffreascamento “Heater” e “Cooler”. Inoltre vengono usati gli “OpaqueConstructionId” e combinati in modo da costituire i confini della “Zone” specificando l’area, la tipologia di spazio “AdjacencyCode” adiacente all’”OpaqueConstruction” (interno, esterno, controterra) e il suo orientamento e la sua inclinazione rispetto al piano orizzontale, rispettivamente “Orientation” e “Slope”. Infine in “Zone” vengono definite anche le aperture con “GlazedElement”.

Altri sottoelementi presenti nel file XML, ma che per questo test non sono importanti in quanto non vengono importati in MasterClima, sono HvacSystem e HvacComponents che definiscono la tipologia di raffrescamento e riscaldamento e i componenti dell’impianto.

238

InteroperabilitĂ tra DesignBuilder e MasterClima

Fig. 8.4 struttura file XML esportato da DesignBuilder

239

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

8.2.2.

ANALISI DEI DATI IMPORTATI DA MASTERCLIMA Il tool di conversione, parte del software di certificazione energetica MasterClima,

preleva i dati necessari allo sviluppo del suo modello dal file xml prodotto da DesignBuilder e li inserisce in uno schema proprietario (Fig. 8.5). Alcuni dati necessari a completare il modello in MasterClima non sono presenti nel file di DesignBuilder e vengono aggiunti di default dal tool di conversione, di questi alcuni vengono definiti dalla UNI 11300. Dal momento che una parte dei dati non derivano dal file di esportazione di DesignBuilder, la porzione dello schema che riguarderà questi dati verrà trattata solo genericamente, lasciando maggiore spazio alla porzione di schema che è influenzata da DesignBuilder.

L’XML Master Clima è suddiviso in 3 sottoelementi principali: “Config”, “Progetto” e “Attestati”. In “Config” e “Attestati” troviamo solo dati importanti per il programma e non comunicano informazioni fondamentali per questo lavoro, mentre in “Progetto”

troviamo

“Dati_Generali”,

“Dati_Progettista”,

“Dati_Climatici”,

“Vettori_Energetici”, “Strutture”, “Edifici”. Per il nostro test sono importanti questi ultimi due sottoelementi, infatti solo al loro interno troviamo raccolte le informazioni delle geometrie e dei materiali del modello di partenza, le uniche che per ora sono importate dal tool di conversione. Nei restanti sottoelementi troviamo informazioni derivate dalle normative o comunque non importate dal file XML di DesignBuilder.

In “Strutture”, fra gli altri, troviamo “Descrizione”, con il nome del componente esportato da DesignBuilder, “Tipo_Di_Componente”, in cui viene definito se il componente è opaco o meno, “Dati_Componente”, in cui vengono definite le sue caratteristiche. Più precisamente nel nodo “Dati_componente” vengono elencati i sottoelementi “Giacitura”, “RSE” ed “RSI”. Questi tre elementi, come vedremo in seguito nei test, sono molto importanti nella definizione degli spazi all’interno di MasterClima. Sempre nello stesso nodo c’è anche “Layers” in cui vengono raggruppati i vari strati che costituiscono il componente e, a sua volta, ogni “Layer” contiene le sue caratteristiche termiche, come per esempio, conduttività, conduttanza, spessore, massa volumica, capacità termica e resistenza. Un altro sottoelemento di “Dati_componente” è “Output” in cui troviamo nuovamente “RSI” ed “RSE”, “Trasmittanza_Termica”, “Capacità_Termica_Specifica” e “Periodic_Thermal_Trasmittance”. È da sottolineare che RSI ed RSE specificati in “Dati_componente” non sono gli stessi che si trovano in “Output”. Infatti le resistenze superficiali nel primo caso vengono derivate dalla 240

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

classificazione dell’elemento costruttivo all’interno di MasterClima e dalla normativa UNI 11300, mentre nel secondo caso corrispondono a quelle definite all’interno DesignBuilder. Queste ultime, anche se importate dal tool di conversione, non vengono in nessun caso utilizzate in MasterClima.

Infine “Edifici” è l’insieme dell’elemento “Edificio” che contiene il sottoelemento “Zone” che a sua volta contiene “Zona”. Come si può intuire dal nome, qui vengono definite le zone termiche che vengono individuate con il loro nome identificativo nel sottoelemento “Descrizione”. “Zona” contiene anche “Ambienti” e per ogni ambiente è specificata l’area, l’altezza e il volume, ricavati dal file XML di DesignBuilder. Infine in “Ambiente” vengono individuati gli “Elementi” che lo confinano.

241

InteroperabilitĂ tra DesignBuilder e MasterClima

Fig. 8.5 Struttura file XML dopo la conversione con il tool di MasterClima

242

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

Dopo aver condotto i primi test, si nota che MC, per gli strati d’aria o “special materials”, preleva la resistenza dall’XML di DB e la importa come conduttanza.

Nell’XML di DB esiste il parametro “Rval” in “Construction->OpaqueConstruction>Layers->RVal” che si riferisce alla resistenza R dello strato di aria all’interno di DB. Variando questo parametro varia anche il valore della conduttanza in MC. Nell’XML di DesignBuilder la “partizione di progetto” con al suo interno un’intercapedine di 10 cm è rappresentata come segue: <Constructions> <OpaqueConstruction Id="5" Name="Partizione di progetto" iLaw="1"> <Header ConstructionType="P" LayerCount="3" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI="2.1519" HCO="2.1519" RadI="5.5404" RadO="5.5404" RVal=".61" UVal="1.6393" UValS2S="2.8571" SRIn=".13" SROut=".13"/> <CM_CW_CO2 CM="22.5" CW="45000" CO2="5.4" CO2Flag="2" CO2E="5.85" CO2EFlag="2" UValBridged="1.639"/> <Layers> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="5_RVAL_2" Thickness=".1" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".15"/> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction>

che in MasterClima diventa

Fig. 8.6

Un altro errore che avviene durante l’importazione è l’errata assegnazione delle giaciture ai componenti in MasterClima. Quando si fa riferimento alle giaciture si 243

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

intende la classificazione assegnata a ogni elemento sia opaco che trasparente durante la sua creazione in MasterClima e più precisamente a: VE (verticale esterno), SE (solaio esterno), PE (pavimento esterno), VI (verticale interno), SI (solaio interno - flusso ascendente), PI (pavimento interno – flusso discendente), VT (verticale terreno) e PT (pavimento terreno).

Per eseguire questa classificazione il tool di conversione preleva il parametro di “HeaderConstructionType” che si trova in “Construction->OpaqueConstruction”.

Questo è una lettera fra W, R, P, F, S, C, che significano rispettivamente Wall, Roof, Partition, Floor, Slab, Ceiling. <Constructions> <OpaqueConstruction Id="5" Name="Partizione di progetto" iLaw="1"> <Header ConstructionType="P" LayerCount="3" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI="2.1519" HCO="2.1519" RadI="5.5404" RadO="5.5404" RVal=".61" UVal="1.6393" UValS2S="2.8571" SRIn=".13" SROut=".13"/> <CM_CW_CO2 CM="22.5" CW="45000" CO2="5.4" CO2Flag="2" CO2E="5.85" CO2EFlag="2" UValBridged="1.639"/> <Layers> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="5_RVAL_2" Thickness=".1" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".15"/> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction>

Che in MasterClima diventa

Fig. 8.7

244

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

Lo stesso parametro si trova nel dato di “ElementType” in “Zones->Zone>OpaqueElements”. Eseguendo dei test e sostituendo questo parametro con le altre lettere utilizzate dal programma, si può affermare che quest’ultimo dato non viene considerato dal convertitore, infatti cambiandolo non si sono ottenute delle modifiche nell’interpretazione della giacitura in MasterClima. <OpaqueElements> <Element Type="S" OpaqueConstructionId="1" Area="47.2167" AdjacencyCode="5" Orientation="0" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="GroundTemperatures"/> <Element Type="C" OpaqueConstructionId="3" Area="10.4366" AdjacencyCode="3" Orientation="180" Slope="0" PlaneIndex=" " Sup1="35"/> <Element Type="C" OpaqueConstructionId="3" Area="34.9061" AdjacencyCode="3" Orientation="180" Slope="0" PlaneIndex=" " Sup1="42"/> <Element Type="P" OpaqueConstructionId="5" Area="21.1425" AdjacencyCode="3" Orientation="90" Slope="90" PlaneIndex=" " Sup1="65"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="3.327" AdjacencyCode="1" Orientation="90" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="21.0135" AdjacencyCode="1" Orientation="0" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="24.4695" AdjacencyCode="1" Orientation="270" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="19.1166" AdjacencyCode="1" Orientation="180" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="D" OpaqueConstructionId="9" Area="1.8969" AdjacencyCode="1" Orientation="180" Slope="90" PlaneIndex="0"/> </OpaqueElements>

L’unica giacitura che non viene mai utilizzata è PT=pavimento terreno. Questo perché il parametro che contraddistingue il pavimento controterra in DesignBuilder è la lettera S, che non viene riconosciuta dal convertitore e per questo motivo le “construction” collegate a questo parametro non vengono importate in MasterClima. Le giaciture sono molto importanti perché in base ad esse vengono assegnate le resistenze superficiali, perciò influiscono sul valore della trasmittanza. Com’è stato visto in precedenza, anche in DesignBuilder esistono dei parametri che specificano le resistenze superficiali (RSin e RSout) e che vengono importati nell’XML prodotto dal tool di conversione, ma in base ai test condotti non vengono considerati nel momento della creazione del modello in MasterClima.

In “OpaqueElements”, oltre alle lettere delle giaciture, esiste anche la lettera “D” che rappresenta l’apertura “Door”. Al contrario delle finestre, che nel file XML di DesignBuilder sono raggruppate nell’elemento “Glazing” e perciò facilmente distinguibili, le porte compaiono solo in “Zones->Zone->OpaqueElements”. Dal 245

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

momento che MasterClima non utilizza i parametri presenti in questo elemento del file XML per definire il modello, esso non è in grado di registrare la presenza di questa lettera e di conseguenza nemmeno delle porte. Questo causa la mancata importazione di questa apertura in MasterClima. Di seguito un esempio che definisce una zona in DesignBuilder contenente una porta: <OpaqueElements> <Element Type="S" OpaqueConstructionId="1" Area="47.2167" AdjacencyCode="5" Orientation="0" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="GroundTemperatures"/> <Element Type="C" OpaqueConstructionId="3" Area="10.4366" AdjacencyCode="3" Orientation="180" Slope="0" PlaneIndex=" " Sup1="35"/> <Element Type="C" OpaqueConstructionId="3" Area="34.9061" AdjacencyCode="3" Orientation="180" Slope="0" PlaneIndex=" " Sup1="42"/> <Element Type="P" OpaqueConstructionId="5" Area="21.1425" AdjacencyCode="3" Orientation="90" Slope="90" PlaneIndex=" " Sup1="65"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="3.327" AdjacencyCode="1" Orientation="90" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="21.0135" AdjacencyCode="1" Orientation="0" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="24.4695" AdjacencyCode="1" Orientation="270" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="W" OpaqueConstructionId="7" Area="19.1166" AdjacencyCode="1" Orientation="180" Slope="90" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="D" OpaqueConstructionId="9" Area="1.8969" AdjacencyCode="1" Orientation="180" Slope="90" PlaneIndex="0"/> </OpaqueElements>

Di seguito la stessa zona in MasterClima in cui è evidente che l’apertura in questione non è stata importata.

Fig. 8.8

Un altro dato che non viene considerato è “AdjacencyCode” sempre in “Zones>Zone->OpaqueElements”, <OpaqueElements> <Element Type="S" OpaqueConstructionId="1" Area="47.2167" AdjacencyCode="5" Orientation="0" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="GroundTemperatures"/> … <\OpaqueElements>

Questo dato è molto importante per la corretta assegnazione delle giaciture in MasterClima, infatti in base a questo dato si può capire se il componente dell’edificio 246

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

confina con l’esterno o se è interno, oppure se è a contatto con il terreno (rispettivamente con i numeri 1, 3, 5). La mancata lettura di questo particolare dato da parte del tool di conversione fa sì che le giaciture assegnate ai componenti in MasterClima non sempre siano corrette. Questa specifica situazione al momento del calcolo delle prestazioni energetiche in MasterClima causa un errore durante l’elaborazione, obbligando a cambiare manualmente le giaciture.

Fig. 8.9 (a,b)

247

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

In questo caso il soffitto della zona 1 del piano terra (fig. 8.3) “Pavimento interno di progetto_reversed”76, ha una giacitura SE, cioè solaio esterno flusso ascendente, ma in realtà dovrebbe avere giacitura SI, cioè solaio interno flusso ascendente. Per correggere l’errore è sufficiente cambiare la giacitura.

Dal momento che gli elementi di costruzione al di sotto del livello del terreno esportati da DesignBuilder venivano importati in MasterClima in un unico componente, in base alla normativa UNI EN ISO 13370, è stata evidenziata la necessità di apportare delle modifiche al modello iniziale di DesignBuilder in modo da testare il comportamento del tool in presenza di un piano seminterrato.

Analizzando uno dei modelli di test, si può notare che ci sono dei casi in cui una parete interrata dell’edificio viene contabilizzata 2 volte: la prima all’interno del piano interrato in base alla UNI EN ISO 13370 e la seconda come parete a sé. Creando un ulteriore modello per testare questo problema, l’errore persiste: in un modello in cui esiste un piano seminterrato, quando la parte fuori terra di una parete è completamente comunicante con un’altra zona dell’edificio, la parte interrata della parete viene contabilizzata una volta nel componente “Speciale”, che rappresenta il piano interrato in base alla normativa uni en iso 13370, e la seconda volta come parete esterna (giacitura VE). Questa incongruenza tuttavia non è dovuta al tool di conversione di MC, ma a un bug di DB. L’immagine seguente dimostra quanto è stato appena detto. In questo caso vengono messi a confronto la parete nord e la parete sud del seminterrato (locale evidenziato in rosso). Benché debbano avere una superficie uguale, la parete nord è composta da una porzione fuori terra di 6,499 mq una superficie finestrata di 1,469 mq e una porzione interrata di 16,032 mq, mentre la parete sud è composta da una porzione fuori terra di 8 mq e di due porzioni interrate di 16 mq. Perciò in questo caso il funzionamento di MasterClima era corretto.

76

Per “Pavimento interno di progetto_reversed” DesignBuilder intende l’intradosso del pavimento del piano superiore.

248

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

Fig. 8.10

Un’altra problematica nell’esportazione da un software all’altro risiede nel fatto che le finestre di DB vengono importate in MC con la trasmittanza del vetro e non di tutta la finestra (in DB la finestra è la somma di due parametri quelli del vetro e quelli del telaio). Aprendo l’xml di esportazione di DB, i vetri sono posizionati in “Glazing>GlazedConstruction” mentre i telai sono posizionati in “Materials->OpaqueMaterials>Material”. In “Glazing” troviamo la trasmittanza del vetro, lo spessore del divisorio e lo spessore del telaio, ma non c’è la presenza della trasmittanza di questi ultimi <GlazedConstruction Id="10000" Name="Vetro esterno di progetto" TY="EW" UVal="1.978" Layers="2" FrameWidth=".04" DividerWidth=".02" VDividers="1" HDividers="1" EmissI=".84" EmissO=".84" SROut="0" SRIn="0" TransTotal="0.687" TransDirect="0.624" TransLight="0.744" Thickness="19"/>

mentre in “Material” troviamo solo la conducibilità del materiale. <Material Id="108" Name="Painted Oak" Conductivity="0.19" SpHeat="2390" Density="700" Category="13" CO2=" " CO2E=" "/>

Analizzando i dati che si trovano in “Zones->Zone” alla voce “GlazedElement” c’è solo la superficie generica dell’apertura “Area=”, ma non quella del telaio.

249

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

<GlazedElements> <Element

Type="G"

GlazedConstructionId="10000"

Area="1.5791"

AdjacencyCode="1"

Orientation="180" Slope="90" PlaneIndex="0" ShadingCoeff="1" IsDisplay="Falso" SurfaceAreaRatio="1"/> </GlazedElements>

Negli altri sottoelementi dell’XML non è stato possibile trovare dati che possano essere riferiti alle finestre. A questa problematica si risolve assegnando in DesignBuilder una trasmittanza media che comprenda sia il telaio che la finestra tramite la definizione “semplice” della finestra stessa come illustrato di seguito

Fig. 8.11

8.3.

ANALISI DELLE INFORMAZIONI SCAMBIATE (SECONDO TEST) Dopo la segnalazione degli errori di interpretazione dei dati è avvenuto il rilascio di

una prima versione ufficiale del programma con il tool integrato nel programma principale MasterClima. Lo schema XML teoricamente non è stato cambiato e le modifiche sono avvenute solo a livello delle informazioni veicolate tramite il file.

8.3.1.

ANALISI DEI DATI IMPORTATI DA MASTERCLIMA Dopo aver aggiornato MC alla versione 3.0.5 e utilizzando l’ultimo modello di

DesignBuilder creato (modello con la parte interrata), si rieseguono i test condotti in cui si erano riscontrati degli errori. Si inizia controllando l’importazione del parametro di “HeaderConstructionType” che si trova in “Construction->OpaqueConstruction” (lettere W, R, P, F, S, C) da cui si ottiene una prima definizione dei componenti in 250

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

MasterClima. In questa versione del software la lettera “S” viene riconosciuta, perciò ora vengono importati anche gli “slab”. Tuttavia in MasterClima, se si escludono le parti controterra, le giaciture dei componenti che erano errate precedentemente continuano ad esserlo anche ora: il parametro in “Zone->OpaqueElements>adjacencyCode” (1 interno, 2 esterno, 5 terreno) sembra non venga ancora considerato.

Come ci si può aspettare, anche se in questa versione viene importato il pavimento controterra, gli errori restituiti durante l’esecuzione del calcolo energetico in MasterClima, a causa della giacitura errata, persistono e bisogna eseguire una correzione manuale come in precedenza.

Al contrario, l’errore del dato riguardante la resistenza degli “Special material”, che nell’esportazione in MasterClima assumeva il valore di conduttanza, sembra essere risolto. Per condurre un test più specifico si procede generando un modello in cui sono presenti delle pareti con uno strato d’aria di diversi spessori. Per testare la nuova procedura di calcolo e capire come vengono ricavati i valori di trasmittanza, conduttanza e resistenza per i “special materials”, come per esempio l’aria, viene modellato un edificio cubico in cui le pareti esterne hanno una stratigrafia composta da due strati di cartongesso e uno strato d’aria diverso tra una parete e l’altra (10, 20, 25, 30 cm). Le impostazioni di definizione dello strato d’aria rimangono quelle assegnate di default da DesignBuilder per le partizioni interne: “AIRGAP 10mm”. Individuando gli strati d’aria nell’XML esportato da DesignBuilder in “OpaqueMaterials->Materials ” si ottiene: <Material Id="5_RVAL_2" Name="000000000000010021000000" Conductivity="1" SpHeat="0.0001" Density="1.29" Thickness=".15" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> <Material Id="7_RVAL_2" Name="000000000000010020000000" Conductivity="1" SpHeat="0.0001" Density="1.29" Thickness=".15" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> <Material Id="9_RVAL_2" Name="000000000000010023000000" Conductivity="1" SpHeat="0.0001" Density="1.29" Thickness=".15" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> <Material Id="11_RVAL_2" Name="000000000000010022000000" Conductivity="1" SpHeat="0.0001" Density="1.29" Thickness=".15" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material>

Si nota che i valori dei vari parametri, a parte il nome, coincidono. In particolar modo “Conductivity=1” e “Thickness=.15” Individuando

invece

le

stratigrafie

OpaqueConstruction” si ottiene:

251

delle

pareti

in

“Construction-

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

<OpaqueConstruction Id="5" Name="partizione air gap 20" iLaw="1"> <Header ConstructionType="W" LayerCount="3" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI="2.1519" HCO="19.87" RadI="5.5404" RadO="5.13" RVal=".52" UVal="1.9231" UValS2S="2.8571" SRIn=".13" SROut=".04"/> <CM_CW_CO2 CM="22.5" CW="45000" CO2="5.4" CO2Flag="2" CO2E="5.85" CO2EFlag="2" UValBridged="1.923"/> <Layers> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="5_RVAL_2" Thickness=".2" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".15"/> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction> <OpaqueConstruction Id="7" Name="partizione air gap 10" iLaw="1"> <Header ConstructionType="W" LayerCount="3" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI="2.1519" HCO="19.87" RadI="5.5404" RadO="5.13" RVal=".52" UVal="1.9231" UValS2S="2.8571" SRIn=".13" SROut=".04"/> <CM_CW_CO2 CM="22.5" CW="45000" CO2="5.4" CO2Flag="2" CO2E="5.85" CO2EFlag="2" UValBridged="1.923"/> <Layers> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="7_RVAL_2" Thickness=".1" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".15"/> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction> <OpaqueConstruction Id="9" Name="partizione air gap 30" iLaw="1"> <Header ConstructionType="W" LayerCount="3" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI="2.1519" HCO="19.87" RadI="5.5404" RadO="5.13" RVal=".52" UVal="1.9231" UValS2S="2.8571" SRIn=".13" SROut=".04"/> <CM_CW_CO2 CM="22.5" CW="45000" CO2="5.4" CO2Flag="2" CO2E="5.85" CO2EFlag="2" UValBridged="1.923"/> <Layers> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="9_RVAL_2" Thickness=".3" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".15"/> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction> <OpaqueConstruction Id="11" Name="partizione air gap 25" iLaw="1"> <Header ConstructionType="W" LayerCount="3" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI="2.1519" HCO="19.87" RadI="5.5404" RadO="5.13" RVal=".52" UVal="1.9231" UValS2S="2.8571" SRIn=".13" SROut=".04"/> <CM_CW_CO2 CM="22.5" CW="45000" CO2="5.4" CO2Flag="2" CO2E="5.85" CO2EFlag="2" UValBridged="1.923"/> <Layers> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="11_RVAL_2" Thickness=".25" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".15"/> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction>

Si ha così che “RVal=.15” coincide in tutti gli strati d’aria delle partizioni interne e “Thickness” varia in base al reale spessore dello strato d’aria impostato in DesignBuilder, perciò avremo “Thickness=.1/.2/.25/.3”.

Da sottolineare che in MC un materiale comune è definito a partire dalla conduttività, perciò essendo nota la resistenza R=d/λ avremo che la conduttività è λ=d/R. Dal momento che esiste il valore “RVal” in “OpaqueConstruction”, MasterClima potrebbe prelevare quel dato come resistenza termica e “thickness” come 252

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

spessore

del

materiale.

Nel

caso

venissero

importati

i

dati

ricavati

da

“OpaqueConstruction” , MasterClima restituirebbe un dato corretto per la conduttività (per “Thickness=.1” si ha λ=0,667, per “Thickness=.2” si ha λ=1,333, per “Thickness=.25” si ha λ=1,667e per “Thickness=.1” si ha λ=2),

Fig. 8.12 (a, b, c, d)

253

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

Perciò in questo caso la conversione funzionerebbe in modo corretto. Per una conferma di questa ipotesi si è provato a modificare il dato “RVal” all’interno del file XML esportato da DesignBuilder portandolo da .15 a .30 <OpaqueConstruction Id="5" Name="partizione air gap 20" iLaw="1"> <Header ConstructionType="W" LayerCount="3" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0" /> <Calculated HCI="2.1519" HCO="19.87" RadI="5.5404" RadO="5.13" RVal=".52" UVal="1.9231" UValS2S="2.8571" SRIn=".13" SROut=".04" /> <CM_CW_CO2 CM="22.5" CW="45000" CO2="5.4" CO2Flag="2" CO2E="5.85" CO2EFlag="2" UValBridged="1.923" /> <Layers> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" /> <Layer MaterialId="5_RVAL_2" Thickness=".2" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".30" /> <Layer MaterialId="27" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" /> </Layers> </OpaqueConstruction>

Avendo sostituito il valore di “RVal” con .30 ed essendo “Thickness=.2”, se ipotizziamo che sia corretta l’importazione dei dati sopra descritta, per questo strato modificato dovremmo avere λ=0,667. Contrariamente alle previsioni, risulta λ=1,333 come nel caso di “RVal=.15”, perciò MasterClima preleva altri dati per definire la conduttività degli “Special material”.

Come si è visto in precedenza, nei materiali speciali come l’aria in “OpaqueMaterial” abbiamo sempre “Conductivity=1”, perciò in questi casi particolari R=d/λ si semplifica in R=d dove “d” è rappresentato da “Thickness” in “OpaqueMaterials->Materials ”. In altre parole DesignBuilder assegna a questo parametro un valore tale per cui la resistenza è uguale a “Thickness” in “OpaqueMaterials->Materials ”. Ipotizzando che MasterClima utilizzi questi dati per ricavare la conduttività, si prova a modificare nel file XML esportato da DesignBuilder lo strato d’aria di 0,2m (Material Id="5_RVAL_2" ) in “OpaqueMaterials” portando “thickness” da .15 a .30. <Material Id="5_RVAL_2" Name="000000000000010021000000" Conductivity="1" SpHeat="0.0001" Density="1.29" Thickness=".30" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material>

In questo caso ottengo λ=0,667, perciò MC utilizza il valore che trova in “thickness” di “OpaqueMaterials” e non “RVal” in “OpaqueConstruction->Layers”. Per completezza si specifica che la conduttività di questi materiali speciali in MasterClima è ricavata a partire dalla conduttanza C=1/R, infatti è questo il valore che viene importato nel programma e poi successivamente rielaborato per dare la conduttività. Per cui 254

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

avremo λ=C•dmc dove dmc è lo spessore importato in MasterClima, ma questa volta estratto da “thikness” in “OpaqueConstruction->Layers->LayerMaterialId”.

Ora si deve controllare se anche con gli altri gas il dato di “Conductivity=” in “Materials -> OpaqueMaterials” è uguale a 1. A questo scopo viene modellato un edificio in cui le pareti contengono uno strato interno di gas anziché di aria. Come si può vedere dall’XML i dati sono diversi: <OpaqueMaterials> <Material Id="200" Name="Carbon Dioxide **** DOES NOT INCLUDE EFFECT OF CONVECTION - NOT FOR GENERAL USE ****" Conductivity="0.014" SpHeat="820" Density="1.95" Category="14" CO2="0.55" CO2E="0.82"/> <Material Id="201" Name="Argon **** DOES NOT INCLUDE EFFECT OF CONVECTION - NOT FOR GENERAL USE ****" Conductivity="0.017" SpHeat="519" Density="1.7" Category="14" CO2="0.29" CO2E="0.31"/> <Material Id="202" Name="Sulphur Hexafluoride **** DOES NOT INCLUDE EFFECT OF CONVECTION - NOT FOR GENERAL USE ****" Conductivity="0.013" SpHeat="614" Density="6.36" Category="14" CO2="8.61" CO2E="120"/> <Material Id="203" Name="Krypton **** DOES NOT INCLUDE EFFECT OF CONVECTION - NOT FOR GENERAL USE ****" Conductivity="0.009" SpHeat="245" Density="3.56" Category="14" CO2="110.9" CO2E="116.8"/> <Material Id="204" Name="Xenon **** DOES NOT INCLUDE EFFECT OF CONVECTION - NOT FOR GENERAL USE ****" Conductivity="0.0054" SpHeat="160" Density="5.68" Category="14" CO2="709.77" CO2E="747.9"/> </OpaqueMaterials>

Questa situazione è dovuta al fatto che le proprietà termiche di questi gas sono definite con le “proprietà dettagliate” (conducibilità, calore specifico, densità) anziché con il metodo “Resistenza (valore-R)” che definisce solo la resistenza.

Fig. 8.13 (a,b)

Cambiando il metodo di definizione delle caratteristiche termiche del gas, in modo da definire la resistenza per uno strato di un centimetro, si ottiene:

255

Interoperabilità tra DesignBuilder e MasterClima

<OpaqueMaterials> <Material Id="3_RVAL_2" Name="000000000000010020000000" Conductivity="1" SpHeat="0,0001" Density="1,29" Thickness="1,852" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> <Material Id="5_RVAL_2" Name="000000000000010021000000" Conductivity="1" SpHeat="0,0001" Density="1,29" Thickness=",7143" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> <Material Id="7_RVAL_2" Name="000000000000010023000000" Conductivity="1" SpHeat="0,0001" Density="1,29" Thickness=",27692" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> <Material Id="9_RVAL_2" Name="000000000000010022000000" Conductivity="1" SpHeat="0,0001" Density="1,29" Thickness="1,1111" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> <Material Id="11_RVAL_2" Name="000000000000010024000000" Conductivity="1" SpHeat="0,0001" Density="1,29" Thickness="1,852" CO2=" ">!-Special material to represent an R-value for construction</Material> … <,OpaqueMaterials>

Perciò con definizione tramite la resistenza anche i gas si comportano come lo strato di aria in cui R=d/λ si semplifica in R=d dal momento che “Conductivity=1” e “d” è rappresentato da “thickness” in “OpaqueMaterials->Materials”.

In definitiva, eccetto per le giaciture che non vengono ancora importate in maniera corretta, per ottenere un modello in MasterClima coerente con quello di DesignBuilder sono necessarie alcune accortezze: le finestre devono essere definite con il metodo di definizione “Semplice” e le proprietà termiche dei gas devono essere definite attraverso la “Resistenza” e non attraverso le “Proprietà dettagliate”.

256

Interoperabilità con un modello complesso

9. INTEROPERABILITÀ CON UN MODELLO COMPLESSO Dopo aver condotto dei primi test di condivisione dei dati di un modello semplice, da cui sono stati ottenuti dei risultati positivi nell’esportazione da Revit a DesignBuilder e invece dei risultati con alcuni errori nello scambio tra DesignBuilder e MasterClima, si procede con il test di un modello di edificio più complesso in modo da comprendere l’utilità della condivisione delle informazioni fra questi programmi in uno scenario verosimile. Si cercherà di stabilire se attualmente la condivisione dei dati tra Revit, DesignBuilder e MasterClima possa fornire un aiuto concreto in un processo BIM. Per questo test verrà usato il modello creato con Revit dell’ex scuola elementare di Muggia, illustrato nella prima parte di questa tesi.

Fig. 9.1

257

Interoperabilità con un modello complesso

9.1.

IL MODELLO DELL’EX SCUOLA ELEMENTARE DI MUGGIA Questo modello contiene al suo interno delle particolarità che non erano presenti

nel modello semplice e che, come vedremo in seguito, generano degli errori. Il modello si sviluppa su 5 cinque piani. Uno seminterrato, per buona parte della sua altezza sotto il livello del terreno, a contatto con il terreno su 3 lati mentre un quarto lato aperto verso l’esterno. Il piano superiore, che rappresenta il piano terra, ha una superficie maggiore del piano interrato, perciò si avrà che una parte di questo sarà a contatto con il terreno e una parte con i volumi riscaldati del seminterrato. Il primo piano non presenta particolarità che non siano già state affrontate nei piani precedenti. Il secondo piano invece è un sottotetto abitabile in cui si aprono due ampi abbaini che creano delle intersezioni fra tetti su più livelli, in più il tetto viene sezionato anche da una torretta in cui si trova il vano scale e che si sviluppa fino a un terzo piano. Questo piano è il più semplice dell’edificio ed è composto da un unico locale.

Nella creazione dell’edificio in Revit sono state utilizzate le “fasi”, funzione del programma che permette di contenere nello stesso modello diversi periodi della vita del progetto, tenendo traccia delle modifiche effettuate sul modello stesso e permettendo anche la creazione delle tavole “dei gialli e dei rossi”. Si temeva che queste potessero creare dei problemi durante la fase di condivisione dei dati in quanto, trattandosi di un progetto di recupero di un edificio esistente, sono state condotte sia delle demolizioni che nuove costruzioni di elementi e non era chiaro se la compresenza delle fasi nello stesso modello avrebbe causato delle problematiche nel riconoscimento degli spazi.

Un’ulteriore funzione che si temeva avrebbe potuto creare delle problematiche nell’esportazione da Revit a DesignBuilder, erano i livelli creati per definire dei piani di riferimento per gli elementi ospitati nei livelli stessi. In realtà il timore non era tanto dovuto all’utilizzo dei livelli, ma del loro uso che si è fatto per modellare il tetto dell’edificio. Infatti quest’ultimo non è stato riferito a un solo livello ma a diversi livelli, dal momento che è un’intersezione tra falde che partono dalla base del secondo piano e falde che iniziano ad un’altezza variabile tra 1,15 m e 2,20 m. Bisognerà prestare attenzione anche alle problematiche causate dai muri, infatti essendo presenti diversi spessori (da 35 a 70 cm) ed essendo il volume del locale esportato rispetto all’elemento

258

Interoperabilità con un modello complesso

muro, sicuramente i profili esterni dell’edificio non potranno essere uguali lungo i vari piani.

Prima di iniziare con l’illustrazione dei risultati dei test si vuole far notare il diverso metodo di modellazione fra Revit e DesignBuilder. Mentre nel primo l'approccio alla modellazione è simile al processo di costruzione in cantiere, ne è un esempio è la modellazione per piani, nella modellazione in DesignBuilder ci si discosta da questa metodologia, preferendo una modellazione a zone climatiche. Per chiarire quanto appena detto si prenda come riferimento il vano scale/torretta: in Revit la modellazione procede per piani, perciò in più zone distinte, mentre in DesignBuilder è preferibile che venga modellato come un unico volume. Come si vede dall’immagine sottostante, utilizzando il modello architettonico non è possibile creare un unico locale per il vano scale:

Fig. 9.2

9.2.

SCAMBIO DEI DATI TRA REVIT E DESIGNBUILDER La condivisione dei dati del modello dell’ex scuola elementare è stata effettuata

sia mediante il plug-in in Revit sia utilizzando il file gbXML seguendo le procedure che fornivano i migliori risultati, gli stessi visti nei capitoli precedenti durante i test condotti con il modello semplice. I risultati ottenuti mediante entrambe le metodologie sono stati 259

Interoperabilità con un modello complesso

similari, perciò in seguito non si farà distinzione fra le due procedure, e si farà solo riferimento ai risultati ottenuti durante le prove di esportazione.

Per prima cosa si è provato a sfruttare il modello architettonico utilizzato per estrarre le piante, le sezioni e i prospetti, perciò non pensato soltanto al fine di creare un modello energetico. Già alla definizione dei locali sono stati restituiti alcuni errori, per fortuna facilmente risolvibili:

Fig. 9.3

Il problema risiedeva nel fatto che il “locale ascensore” non risultava perfettamente chiuso anche se graficamente lo era. La stratificazione dei muri che lo delimitavano non permetteva una corretta interpretazione degli spazi e, come si può vedere anche dall’immagine, il locale “filtrava” estendendosi nei locali adiacenti 260

Interoperabilità con un modello complesso

attraverso i muri. Probabilmente questo era dovuto alla presenza di uno strato di coibentazione addossato al muro principale77 che ha influito sull'intersezione delle pareti che delimitavano il locale del vano ascensore. Per risolvere l’errore è stato sufficiente ridisegnare le intersezioni in Revit assicurandosi che le pareti del vano ascensore arrivassero fino all'asse del muro a cui si addossa. Questa problematica causava anche una sovrapposizione fra i volumi del vano ascensore e del vano scale e risolvendo questo alert si sono risolti anche quelli riguardanti il vano scala. Molto probabilmente è dovuto al fatto che il locale ascensore si estendeva fino all'area di influenza dei locali del vano scala (il volume del locale si estende fino all’asse delle pareti).

Fig. 9.4

Un ulteriore alert viene visualizzato nella creazione di un laboratorio. Questo problema derivava dalla cattiva unione delle falde del tetto che si intersecano al di sopra del laboratorio (falde laboratorio, falde ex cucina, tetto principale) nell'angolo nord est del locale. Infatti il volume del “Locale” non riconosceva tutte le superfici 3D di delimitazione: individuava la presenza di un’apertura tra le falde e non permetteva la Lo strato di coibentazione è stato creato come un muro distinto in modo che risultasse solo in determinate fasi del progetto

77

261

Interoperabilità con un modello complesso

corretta definizione del laboratorio. Per risolvere questa problematica è stato sufficiente ridisegnare i profili delle falde in modo da essere sicuri della loro perfetta unione.

Fig. 9.5

Dopo avere risolto le problematiche che causavano gli alert, si è proceduto con la condivisione dei dati tra Revit e DesignBuilder del modello energetico definito grazie ai locali. Come si può vedere dall’immagine seguente l’importazione non ha prodotto dei risultati soddisfacenti, né tantomeno utilizzabili per uno studio energetico. Si nota sin da subito una diffusa presenza di volumi aperti (open manifold building blocks), contraddistinti dalle superfici. Altri due errori nell’interpretazione dei dati condivisi fra i due programmi sono evidenziati dalle estrusioni che fuoriescono dal tetto appartenenti rispettivamente ai laboratori 1 e 2. Dopo questa prima analisi visiva delle geometrie (i materiali degli elementi di costruzione sono stati importati senza causare anomalie) si è proceduto nel tentativo di risolvere gli errori individuati durante l’esportazione.

262

Interoperabilità con un modello complesso

Estrusione tetto laboratorio 2 Estrusione tetto laboratorio 1

Fig. 9.6

L’area estrusa localizzata sul tetto del laboratorio 2 corrisponde a una porzione della falda riferita a un piano differente rispetto a quello utilizzato per modellare la parte rimanente. Questa scelta non era stata dettata da nessuna esigenza particolare, ma solo per un fatto di praticità nella modellazione, si è proceduto perciò a riferire l’intera falda allo stesso piano, risolvendo così il problema. L’errore dell’estrusione del tetto nel laboratorio 1, deriva sempre da una cattiva interpretazione dei dati del file gbXML, ma l’errore viene generato per un motivo differente. Infatti anche in questo caso il tetto del laboratorio era riferito a un piano differente da quello principale, ma al contrario del caso precedente, anche riferendo i tetti allo stesso piano, il problema persiste.

Analizzando meglio l’estrusione si nota che la base del prisma estruso corrisponde a una porzione del muro del laboratorio che giace sotto una falda del tetto principale, mentre la rimanente parte del muro giace sotto una falda del tetto dello stesso laboratorio.

Modificando il tetto in modo che anche la porzione estrusa del muro risulti sotto il tetto del laboratorio, si risolve anche questa anomalia.

Al contrario, per gli errori rimanenti, fra cui locali aperti causati dalla errata interpretazione della normale delle superfici e gli spazi tra i locali adiacenti la torretta e la torretta stessa, non si è riusciti a trovare una soluzione. Anche semplificando il 263

Interoperabilità con un modello complesso

modello, eliminando dagli elementi costruttivi le demolizioni e le nuove costruzioni attuate per registrare le modifiche effettuate all’edificio durante le diverse fasi della progettazione, la situazione non varia in modo apprezzabile, come si può vedere dall’immagine seguente:

Fig. 9.7

Si procede perciò ad una modellazione ex novo dell’edificio al fine di esportare un file gbXML utile a Design Builder, cercando di renderlo il più semplice possibile: due spessori di muro (esterno e pareti divisorie), una sola tipologia di porta e una di finestre, tetto riferito ad un solo piano di costruzione e il vano scale, così come il vano ascensore, modellati come un unico locale.

264

Interoperabilità con un modello complesso

Fig. 9.8

Anche il modello semplificato, disegnato appositamente per DesignBuilder, restituisce alcuni errori tra cui gli “open manifold building blocks” che avevano spinto alla creazione del nuovo modello. In questo caso, al contrario del modello architettonico, i locali risultano aperti non a causa del verso della normale alla superficie, bensì per la mancanza della superficie. Di seguito l’esempio della superficie mancante nel blocco della torretta.

Fig. 9.10

265

Interoperabilità con un modello complesso

Ulteriori problemi si riscontrano nei locali sottostanti il tetto. Si è proceduto prima di tutto verificando che i volumi venissero letti correttamente nel caso di un tetto semplice con quattro falde. Appurata questa situazione, sono stati aggiunti gli abbaini dove si trovano “laboratorio 1” e “laboratorio 2”, gli stessi che avevano creato problemi nel modello precedente, riferendoli sin dall’inizio allo stesso piano di riferimento del tetto principale. Per crearli viene utilizzata la funzione resa disponibile da Revit per la creazione di questo elemento architettonico, ma durante la definizione del “Locale” si viene a creare una situazione molto particolare. Benché la funzione di Revit abbia creato un’apertura in modo da collegare il tetto principale all’abbaino, durante la creazione del “Locale” il programma continua a registrare la presenza della porzione di falda che era stata rimossa con la creazione dell’abbaino, impedendo la definizione del locale in tutta la sua altezza. L’immagine sottostante spiega quanto appena detto.

Fig. 9.11

Anche provando ad inserire un altro locale al di sopra dell’interruzione al fine di unire i due volumi in seguito all’esportazione in DesignBuilder, non si riesce a definire correttamente il volume del laboratorio.

Fig. 9.12

266

Interoperabilità con un modello complesso

Siccome la procedura di definizione per gli abbaini prevista da Revit non permette una corretta definizione degli spazi, si procede a un “taglio manuale” del tetto principale. Sebbene in questo caso i volumi dei laboratori vengano letti correttamente, il modello in DesignBuilder presenta delle scalettature in corrispondenza delle intersezioni fra le falde dei laboratori e quelle del tetto principale. Questo è dovuto al semplice fatto che in Revit il taglio nel tetto viene eseguito in verticale e non c’è modo di effettuarlo orizzontalmente.

Fig. 9.13

Tenuto conto di questo limite di Revit, si è suddivisa la copertura in modo da evitare queste scalettature. A questo scopo il colmo del tetto viene definito dalle falde degli abbaini e il tetto principale viene suddiviso in tre parti (Revit non supporta più di un perimetro chiuso nella definizione dello stesso tetto) e utilizzato per completare le porzioni più basse delle falde. In questo modo i volumi all’intersezione degli abbaini vengono definiti correttamente, ma persiste un errore all’altezza dell’attacco del tetto con la torretta. Anche provando ad associare e dissociare i muri dal tetto e unire i diversi elementi costruttivi della torretta in modi differenti, non cambia nulla. Per verificare se l’errore è imputabile a Revit oppure a DesignBuilder è stato utilizzato FZKViewer, un visualizzatore che supporta formati gbXML. Il modello visualizzato in questo programma porta con sé gli stessi difetti di quello in DesignBuilder, perciò il problema di base si verifica durante l’esportazione da Revit.

267

Interoperabilità con un modello complesso

Fig. 9.14 (a,b)

Il difetto di modellazione si risolve solo nel caso in cui la modalità di esportazione sia settata su “Space” e non su “Surface”, ma in quel caso rimarrebbero degli spazi vuoti fra le diverse zone corrispondenti agli spessori dei muri e dei solai. Anche avvicinando queste zone fra loro non sarebbe comunque possibile annullare totalmente gli spazi vuoti.

Fig. 9.15

Per la cattiva importazione delle aperture nel piano seminterrato è stato sufficiente riferire l’altezza del muro, contenente queste aperture, a un piano di costruzione differente. Inizialmente era stata riferita al piano “livello terreno” e posizionava le 268

Interoperabilità con un modello complesso

aperture a cavallo di due elementi di muro differenti, causando una lettura errata delle porte durante l’esportazione del file gbXML. In seguito invece si è vincolata l’altezza al “piano terra” fornendo un host unico all’intera superficie delle aperture, in modo che fosse più semplice per il programma definire le porte all’interno dell’elemento muro.

Fig. 9.16

In definitiva con uno spessore uniforme delle pareti e dei tetti "ritagliati" senza utilizzare opzioni per la definizione degli abbaini fornite dal programma, si riesce a importare un modello utilizzabile con poche modifiche, ma le stratificazioni con i materiali non risulterebbero quelle corrette e obbligherebbero l'utente ad un inserimento manuale delle caratteristiche reali dopo l'importazione in DesignBuilder. Considerando il fatto che in Revit bisognerebbe disegnare un modello apposito da importare in DesignBuilder, per ora questa procedura risulta utile solo nel caso di un edificio "regolare" o nel caso in cui lo studio energetico venisse condotto da uno specialista diverso dal modellatore e che non ha la disponibilità di entrambi i programmi. Infine, avendo a disposizione piante e sezioni del progetto, la modellazione in DesignBuilder risulta relativamente semplice e richiede pressappoco lo stesso tempo della modellazione in Revit.

9.3.

SCAMBIO DEI DATI TRA DESIGNBUILDER E MASTERCLIMA Alla condivisione dei dati tramite il file XML è seguito un primo controllo di

corrispondenza tra le superfici del modello di DesignBuilder e quelle importate in MasterClima. Eccetto per una diversa suddivisione dei soffitti e dei pavimenti che avviene durante la creazione del file XML da parte di DesignBuilder rispetto a quella visualizzata nel modello grafico, le superfici complessive dei diversi elementi costruttivi risultano corrispondenti all’interno dei due software. Però, come verrà spiegato alla fine 269

InteroperabilitĂ con un modello complesso

di questo capitolo, DesignBuilder nella creazione del file XML contabilizza due superfici inesistenti che ritroveremo anche nel modello di MasterClima. Questa problematica è differente da quella vista nei capitoli precedenti, quando DesignBuilder contabilizzava due volte una superficie seminterrata. Di seguito lo schema ad albero dei componenti costruttivi in DesignBuilder.

270

InteroperabilitĂ con un modello complesso

271

InteroperabilitĂ con un modello complesso

272

InteroperabilitĂ con un modello complesso

273

InteroperabilitĂ con un modello complesso

274

InteroperabilitĂ con un modello complesso

275

Interoperabilità con un modello complesso

Nell’esportazione del modello dell’ex scuola di Muggia verso MasterClima si incorre in una particolarità che non è stata affrontata con il test del modello semplice condotta nei capitoli precedenti. Infatti in questo caso è presente la zona di DesignBuilder “Sala espositiva 1” in cui una parte del pavimento è a contatto con il terreno mentre la restante è a contatto con una zona riscaldata sottostante. L’area calpestabile totale del solaio di questa zona è definita in “FloorArea” in “Zones->Zone”, mentre l’area lorda di ogni porzione del pavimento viene definita in “OpaqueElements”, sempre in “Zones->Zone. Come è stato specificato nei capitoli precedenti, la distinzione fra la parte di solaio controterra e la parte in comune con il “piano -1” avviene sia tramite l’”ElementType”, dove la “S” indica “Slab” e la “F” indica “Floor”, sia tramite l’“AdjacencyCode”, dove il 5 indica il terreno e il 3 indica l’ambiente interno. Anche se la somma delle superfici rimane invariata, nella struttura ad albero di DesignBuilder l’area delle porzioni del pavimento è suddivisa in modo differente rispetto al file XML esportato. Infatti si può vedere che nella struttura ad albero si hanno “Floor element 4,378 m2 (Piano -1, wc)” e “Floor element - 6,343 m2 (Piano -1, magazzino piccolo)”, mentre nel file XML si hanno quattro dati a rappresentare queste due superfici: “Area=.813”

e

“Area=3.565”

per

“Sup1=76487"

mentre

“Area=.0577”

e

“Area=6.2852” per “Sup1="76506". Il dato inserito nel parametro “Sup1” indica la zona con cui confina la superfice e in questo caso abbiamo che <Zone ZoneId="76487" Name="Piano -1 - wc"> e <Zone ZoneId="76506" Name="Piano -1 - magazzino piccolo">. <Zone ZoneId="78016" Name="Piano 0 - sala espositiva 1"> <Name>Piano 0 - sala espositiva 1</Name> <FloorArea>57.902</FloorArea> <Volume>211.342</Volume> … <OpaqueElements> <Element Type="S" OpaqueConstructionId="17" Area="64.2025" AdjacencyCode="5" Orientation="18" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="GroundTemperatures"/> <Element Type="F" OpaqueConstructionId="1" Area=".813" AdjacencyCode="3" Orientation="18" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="76487"/> <Element Type="F" OpaqueConstructionId="1" Area="3.565" AdjacencyCode="3" Orientation="18" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="76487"/> <Element Type="F" OpaqueConstructionId="1" Area=".0577" AdjacencyCode="3" Orientation="18" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="76506"/> <Element Type="F" OpaqueConstructionId="1" Area="6.2852" AdjacencyCode="3" Orientation="18" Slope="180" PlaneIndex=" " Sup1="76506"/> … </OpaqueElements>

MasterClima, durante l’importazione delle caratteristiche del pavimento della zona “Sala espositiva 1”, legge il dato <FloorArea>57.902</FloorArea> e lo utilizza come la misura della superficie interna del pavimento su terreno in base alla norma UNI 276

Interoperabilità con un modello complesso

EN ISO 13370, senza però registrare il fatto che in quella misura è presente anche una parte del solaio che non è a contatto con il terreno. A partire dai dati presenti nel file XML esportato da DesignBuilder, bisognerebbe trovare le aree nette del solaio comunicante con il piano inferiore e sottrarle dalla misura della superficie <FloorArea>57.902</FloorArea> allo scopo di ricavare la superficie netta del solaio controterra oppure trovare un parametro che fornisca solo l’area netta della superfice del locale in questione.

La norma UNI EN ISO 13370 “fornisce i metodi di calcolo dei coefficienti di trasferimento del calore e dei flussi termici degli elementi di edifici a contatto con il terreno, compresi le solette appoggiate al terreno, le solette su vespaio e i piani interrati. Essa si applica agli elementi di edifici o loro parti, che si trovano al di sotto di un piano orizzontale delimitato dal perimetro esterno dell'edificio situato: - a livello della superficie interna del pavimento, nel caso di solette su terreno, solette su vespaio e piani interrati non riscaldati; - a livello della superficie del terreno esterno, nel caso di piani interrati riscaldati.”78 Seguendo le istruzioni del manuale di MasterClima per creare un pavimento su uno spazio areato in base alla normativa si dovrà creare un componente “speciale” nel modo seguente: - creare un nuovo componente cliccando sul pulsante "Aggiungi" a destra della griglia dei componenti di progetto.

- Codice : PAVAERATO - Descrizione: "Pavimento su spazio aerato" - Componente: "Speciale" - Tipo: "Pavimento" - Tipo di pavimento: "Su spazio aerato (UNI EN ISO 13370:2007 par 9.2)" - Area del pavimento: indicare l'area del pavimento - Perimetro disperdente del pavimento: indicare il perimetro disperdente del pavimento79

78 79

UNI EN ISO 13370 Manuale MC11300

277

Interoperabilità con un modello complesso

Fig. 9.17

I parametri principali che interessano il calcolo dello scambio termico all’interno di MasterClima sono l’area e il perimetro del pavimento del piano interrato. Questo perché nella norma UNI EN ISO 13370, per calcolare il flusso termico del terreno, viene utilizzata la “dimensione caratteristica del pavimento” Bʹ definita come l’area del pavimento divisa per il suo semiperimetro, per cui avremo Bʹ=A/0,5P. Nel caso di piano interrato, Bʹ è calcolata prendendo in considerazione l’area ed il perimetro del pavimento del piano interrato, senza includere le parti del piano interrato […] In questa norma, P è il perimetro esposto del pavimento, ovvero la lunghezza totale delle pareti esterne che separano l’edificio riscaldato dall’ambiente esterno o da uno spazio non riscaldato esterno alla parte termicamente isolata del fabbricato.

In tal modo: - Per un edificio intero, P è il perimetro totale dell’edificio e A è l’area totale del suo pavimento a contatto con il terreno; - Per una parte di edificio, per calcolare la dispersione termica (per esempio per una singola unità abitativa in una schiera di case), P comprende la lunghezza delle pareti esterne separanti lo spazio riscaldato dall’ambiente esterno e non comprende la lunghezza delle pareti che separano lo spazio in considerazione da altre parti riscaldate dell’edificio, mentre A è l’area del pavimento, a contatto con il terreno, dello spazio considerato;

278

Interoperabilità con un modello complesso

- Spazi non riscaldati esterni alla parte isolata del fabbricato, come portici, garage addossati all’edificio o magazzini, sono esclusi nella determinazione di P e A (ma viene inclusa nel perimetro la lunghezza della parete tra l’edificio riscaldato e lo spazio non riscaldato: la dispersione termica attraverso il terreno viene calcolata come se lo spazio non riscaldato non ci fosse)80 Il CENED specifica in modo anche più chiaro che: - A è l’area del pavimento, considerando le dimensioni interne, [m2]; - P è il perimetro disperdente del pavimento, considerando le dimensioni interne,[m].81 Nella determinazione del perimetro disperdente P si devono considerare solo le superfici di confine a contatto con il terreno e non verso o in comune con zone termiche adiacenti climatizzate e non.

Ritornando al file XML esportato da DesignBuilder, non si riescono a trovare dati a sufficienza allo scopo di modellare un “solaio su spazio areato”. Infatti nell’area netta <FloorArea>57.902</FloorArea> è compresa tutta la superficie della “sala espositiva 1” (anche quella su spazio riscaldato) e dalle aree lorde non si possono sottrarre gli spessori dei muri. Questi ultimi hanno un riferimento cardinale rispetto alla zona fornito dal parametro “Orientation=”, ma non è sufficiente dal momento che non specifica la posizione che hanno sulla superficie stessa, per cui potrebbero essere sia sulla superficie controterra sia sulla superficie comunicante con il volume riscaldato. Inoltre, esaminando gli altri parametri presenti nel file XML non è stato possibile individuare altri dati utilizzabili a questo scopo. Infine questo particolare pavimento in MasterClima è stato importato come un “pavimento su terreno (UNI EN ISO 13370:2007 par.9.1)”, anziché “pavimento su spazio areato”, con un area netta di 57,9 mq (area totale netta “sala espositiva 1”) anziché di 49,48 mq e un perimetro disperdente di 30,44 m anziché 14,78 m. Questo significa che anche nel caso di esportazione di un pavimento per cui debba essere utilizzata la normativa UNI EN ISO 13370, potrebbe rendersi necessaria una correzione da parte dell’utente.

80

UNI EN ISO 13370

81

Manuale CENED

279

Interoperabilità con un modello complesso

Fig. 9.18

Un altro problema riscontrato nell’importazione del modello complesso, passato inosservato con lo studio del modello semplice dal momento che non esisteva una simile particolarità, riguarda le giaciture dei componenti definiti in MasterClima.

Accanto all’errore di importazione delle giaciture, affrontato nei capitoli precedenti, si aggiunge la mancata importazione di alcuni componenti in MasterClima. Nel caso in cui ci sia la possibilità che un elemento di “Construction” in DesignBuilder possa avere più di una giacitura in MasterClima, quest’ultimo programma importa il componente corrispondente una sola volta con una sola giacitura. Un esempio è dato dall’elemento “pietra 65 coibentato” definito in “Construction” in DesignBuilder. Questa tipologia di muro la troviamo nel blocco “Torretta” nel modello dell’ex scuola elementare di Muggia e viene utilizzata sia per pareti controterra, che per pareti semi-esposte e anche per pareti esterne. A seguito di un’importazione in MasterClima, per definire correttamente il blocco il programma dovrebbe definire tre componenti murari diversi aventi la stessa stratificazione, ma con giaciture differenti (VT=Verticale Terreno, VE=Verticale Esterno, VI=Verticale Interno). Contrariamente a quanto ci si aspetta e come si può vedere dalle immagini, questo non accade e MasterClima definisce solo un componente con una giacitura (VT), lasciando all’utente l’onere di aggiungere i componenti con le giaciture mancanti.

280

Interoperabilità con un modello complesso

Fig. 9.20 (a,b)

In ultimo, un ulteriore errore riscontrato nell’importazione da DesignBuilder a MasterClima del modello dell’ex scuola elementare di Muggia risiede nella differenziazione di definizione dello stesso soffitto tra quando questo comunica con un volume riscaldato e quando comunica con un volume non riscaldato. Come accennato nei capitoli precedenti, nel file di esportazione di DesignBuilder uno stesso solaio è definito in due modi differenti: il primo è uguale a come definito in “Construction” in DesignBuilder e il secondo è uguale al suo inverso dove alla definizione del solaio viene specificato “Previous reversed”. Questo è reso necessario dal momento che, in base al piano di riferimento da cui si considera il solaio, la sequenzialità degli strati è invertita e avremo che:

281

Interoperabilità con un modello complesso

OpaqueConstruction Id="1" Name="Solaio interpiano coibentato" iLaw="1"> <Header ConstructionType="F" LayerCount="7" Absorptance=".6" EmissO=".9" EmissI="0.9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI=".342" HCO="4.4596" RadI="5.5404" RadO="5.5404" RVal="1.5913" UVal=".6284" UValS2S=".7568" SRIn=".17" SROut=".1"/> <CM_CW_CO2 CM="22.88" CW="135374" CO2="32.366" CO2Flag="1" CO2E="32.762" CO2EFlag="1" UValBridged=".628"/> <Layers> <Layer MaterialId="10005" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="10003" Thickness=".06" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="10008" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="10001" Thickness=".02" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="1_RVAL_5" Thickness=".06" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".16"/> <Layer MaterialId="10008" Thickness=".01" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="66" Thickness=".01" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction> <OpaqueConstruction Id="2" Name="&lt;Previous reversed&gt;" iLaw="1"> <Header ConstructionType="F" LayerCount="7" Absorptance="0.5" EmissO="0.9" EmissI=".9" SROut="0" SRIn="0"/> <Calculated HCI=".342" HCO="4.4596" RadI="5.5404" RadO="5.5404" RVal="1.5913" UVal=".6284" UValS2S=".7568" SRIn=".17" SROut=".1"/> <CM_CW_CO2 CM="92.894" CW="135374" CO2="32.366" CO2Flag="1" CO2E="32.762" CO2EFlag="1" UValBridged=".628"/> <Layers> <Layer MaterialId="66" Thickness=".01" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="10008" Thickness=".01" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="2_RVAL_3" Thickness=".06" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0" RVal=".16"/> <Layer MaterialId="10001" Thickness=".02" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="10008" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="10003" Thickness=".06" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> <Layer MaterialId="10005" Thickness=".025" PercBridge="0" BridgeMaterialId="0"/> </Layers> </OpaqueConstruction>

Come si diceva, MasterClima definisce in maniera differente lo stesso solaio in base al fatto che esso sia a contatto con un volume riscaldato oppure no. Come esempio si riporta il solaio che rappresenta il soffitto della “camera 1” del primo piano, ma anche il pavimento di una parte del “laboratorio 1” e del “sottotetto 1” secondo piano. Le parti evidenziate sono le porzioni del solaio a contatto con la zona non riscaldata del “sottotetto 1” (righe 3 e 4) mentre la quinta riga definisce il solaio a contatto con il volume riscaldato.

Fig. 9.21

Come accennato all’inizio di questo paragrafo, durante l’esportazione del modello dell’ex scuola elementare, DesignBuilder crea delle superfici inesistenti nel modello originale che vengono importati in MasterClima. Il problema dunque è diverso da 282

Interoperabilità con un modello complesso

quello visto in precedenza in cui DesignBuilder raddoppiava le superfici seminterrate.

Infatti di queste superfici una è posizionata al piano terra e una al primo piano.

Oltretutto in questo caso, al contrario di quello precedente, la superficie in eccesso non viene elencata nello schema ad albero di DesignBuilder, come si può vedere da quelli inseriti a inizio paragrafo, ma compare solo nel file XML esportato. In più l’orientazione del suo posizionamento all’interno dell’edificio non corrisponde a nessun altro elemento costruttivo dell’edificio stesso. Al piano terra la zona interessata è “wc2”: <Zone ZoneId="78002" Name="Piano 0 - wc 2"> … <OpaqueElements> … <Element Type="P" OpaqueConstructionId="33" Area=".6311" AdjacencyCode="3" Orientation="18" PlaneIndex=" " … <Element Type="D" OpaqueConstructionId="35" Area="1.89" AdjacencyCode="3" Orientation="288" PlaneIndex=" " Sup1="78016"/> … <Element Type="P" OpaqueConstructionId="33" Area="5.009" AdjacencyCode="3" Orientation="198 " PlaneIndex=" " Sup1="78039"/> … <Element Type="W" OpaqueConstructionId="39" Area="5.1555" AdjacencyCode="1" Orientation="108" PlaneIndex="-1"/> <Element Type="P" OpaqueConstructionId="33" Area="76" AdjacencyCode="3" Orientation="0" PlaneIndex=" " Sup1="78002"/> </OpaqueElements> </Zone>

Slope="90" Slope="90" Slope="90" Slope="90" Slope="0"

In evidenza c’è una delle superfici che non ha corrispondenza nel modello grafico in DesignBuilder ma viene esportata nel file XML. Consiste in una parete divisoria (Type=P) con un’area di 76mq, con il parametro “slope=0”, che è assegnato alle superfici che rappresentano il soffitto (ai pavimenti viene assegnato 180), e il parametro “orientation=0”, che non corrisponde all’orientamento di nessun elemento costruttivo all’interno del modello (tutti gli elementi hanno 18 o 108 o 198 o 288). In questo caso, rappresentando un soffitto in base al parametro “slope”, dovrebbe essere “Orientation=198”. Particolare è anche l’informazione che si può ricavare dal parametro "Sup1=78002", cioè la zona su cui si affaccia il “soffitto/partizione interna” che in questo caso risulta essere la stessa in cui è ospitato.

La seconda superficie anomala si trova nella zona “cucina” al primo piano: <Zone ZoneId="76196" Name="Piano 1 - cucina"> <OpaqueElements> … <Element Type="D" OpaqueConstructionId="13" Area="2.6775" AdjacencyCode="1" Orientation="18" Slope="90" PlaneIndex="49"/> …

283

Interoperabilità con un modello complesso

<Element Type="P" OpaqueConstructionId="19" Area="1.209" AdjacencyCode="3" Orientation="288" Slope="90" PlaneIndex=" " Sup1="60653"/> <Element Type="P" OpaqueConstructionId="15" Area="11.6534" AdjacencyCode="3" Orientation="198" Slope="90" PlaneIndex=" " Sup1="76183"/> … <Element Type="P" OpaqueConstructionId="41" Area="12" AdjacencyCode="3" Orientation="0" Slope="0" PlaneIndex=" " Sup1="76196"/> </OpaqueElements> </Zone>

In base ai parametri dell’elemento evidenziato, anche in questo caso si ha una partizione interna con la stessa inclinazione (Slope) di un soffitto, con un orientamento che non corrisponde a nessun elemento del modello e che si affaccia sulla stessa zona in cui l’elemento è ospitato. Le uniche differenze sono i materiali con cui è composto e l’area, che in questo caso e di 12 mq.

284

RENDER

285

286

CONCLUSIONE Procedendo lungo le fasi di un progetto è sempre più arduo conciliare le istanze delle diverse figure professionali che collaborano nel progetto. Da alcuni studi di settore emerge che fino al 30%82 delle spese durante la costruzione di un’opera sono dovute alle varianti o a errori di progettazione individuati tardivamente e dovuti proprio alle diverse esigenze. I modelli creati con la tecnologia BIM non sono delle semplici rappresentazioni di edifici in 3D, ma contengono una mole di dati che si riferiscono alle diverse componenti di un edificio: geometria, proprietà dei materiali, strutture, impianti, gestione. Riassumendo si può affermare che potenzialmente potrebbe contenere tutte le informazioni che servono dalla sua progettazione alla sua dismissione. Da anni le software house stanno puntando su questa tecnologia, sviluppando dei software che possano interagire fra loro, scambiarsi informazioni e sviluppare un particolare aspetto del modello dell’opera progettata, la quale diventa a tutti gli effetti la versione virtuale del futuro manufatto. Finora i maggiori sforzi sono stati orientati alla creazione di un flusso di lavoro che riguardasse soprattutto la parte architettonica, la parte strutturale, il computo metrico e la gestione del cantiere.

Un altro aspetto che sta acquistando sempre più importanza in un processo BIM è quello energetico. Nel presente lavoro si è voluto approfondire proprio questo aspetto in modo da verificare se la comunicazione attraverso tre noti software come Revit, DesignBuilder e MasterClima risultasse fruttuosa e aiutasse a eliminare i tempi necessari a ricreare il modello e a reinserire i dati necessari in ogni singolo programma.

L’obiettivo era stabilire se il flusso di lavoro di un progetto di recupero e rifunzionalizzazione di un edificio, come in questo caso l’ex scuola elementare di Muggia, potesse ottenere dei vantaggi se inserito in un processo BIM. In particolare si voleva stabilire quanto questo processo fosse maturo in ambito energetico. L’organismo edilizio, oggetto del presente lavoro, è stato scelto per la sua importanza storica della zona in quanto era inizialmente proprietà dello STT e poi dei CRDA, testimonianza di un passato dinamico che ha segnato lo sviluppo economico del territorio. Gli si è voluta dare una funzione in modo che potesse essere utilizzato dalla comunità. Dopo aver constatato che lo spazio era troppo piccolo per ricavarne una scuola alberghiera come

82

Santilli G., 2015, Con il Bim rivoluzione di costi e filiera - Bellicini: «Risparmi fino al 30%»

287

suggerito dal PRGC, è stata valutata la possibilità di ricavarne un cenacolo per artisti che fungesse anche da catalizzatore per la popolazione.

Al fine di capire come i programmi si comportassero nelle diverse situazioni, nella fase di test sono stati utilizzati due modelli di edificio di diversa complessità, il più articolato dei quali è stato quello dell’ex scuola elementare di Muggia. Nel passaggio di dati da Revit a DesignBuilder il formato di scambio utilizzato è stato il gbXML, l’unico formato supportato da entrambi i software, mentre da DesignBuilder a MasterClima sono stati utilizzati degli schemi XML proprietari. In entrambi i passaggi sono stati analizzati gli schemi XML come supporto all’analisi degli errori di esportazione, o importazione, attraverso i diversi programmi. Ogni qual volta ci si trovava di fronte a un errore durante la condivisione del modello energetico, si procedeva alla individuazione dei dati che avevano generato l’errore e alla loro modifica al fine di risolvere e segnalare la disfunzione I risultati sotto certi versi sono stati deludenti, ma sotto altri sono stati più che incoraggianti: lo scambio delle informazioni, che ha mostrato solo alcuni limiti durante il passaggio da Revit a DesignBuilder, si è dimostrato carente fra DesignBuilder e MasterClima principalmente a causa della non corretta lettura di alcuni dati. Mentre nel primo passaggio era sufficiente utilizzare qualche accorgimento nella modellazione in Revit per ottenere un modello utilizzabile in DesignBuilder, anche se non del tutto corretto, nel secondo passaggio il modello in MasterClima presentava una serie di errori che obbligava a un lungo processo di controllo dei dati e ne pregiudicava l’utilizzo.

Visto il fermento delle software house in questo ambito, in entrambi i casi è plausibile che l’interoperabilità fra i tre programmi possa migliorare nel breve periodo. Infatti Revit nelle prossime versioni dovrebbe implementare lo schema 6.0.1 del formato gbXML, ora fermo alla versione 0.37, e DesignBuilder dalla prossima release aumenterà la sua compatibilità con questo formato fornendo anche la possibilità di utilizzarlo in esportazione. Infine il tool di conversione dello schema XML di DesignBuilder, integrato in MasterClima, dovrebbe concludere il suo sviluppo per quanto riguarda l’importazione delle geometrie e dei materiali, e uscire dalla fase beta grazie anche ai risultati ottenuti durante il presente lavoro.

E’ doveroso fare un accenno anche al formato IFC che in questo lavoro non è stato trattato approfonditamente in quanto sarebbe stata necessaria un’ulteriore tesi di laurea per svilupparlo in modo adeguato. Tuttavia anche in questo caso sono stati eseguiti dei test di scambio di dati tra i vari programmi quali DDS-cad e Revit (per la 288

parte impiantistica). Purtroppo anche in questo caso ci sono degli errori, come mancate importazioni di componenti, ma si sta procedendo velocemente verso il rilascio di nuove versioni di questo formato: la versione più recente è IFC 4, ma lo sviluppo di IFC 5 è già iniziato. Con IFC 6 invece ci si attende di raggiungere quella maturità del formato che permetta un lavoro condiviso fra i vari attori di un progetto83.

83

BuidingSMART Canada

289

290

BIBLIOGRAFIA Arecco F., Bergero S., Cavalletti P., Fabbri C., Applicazioni pratiche di certificazione energetica. Gestione dei dati di imput, Palermo, Dario Flaccovio editore, 2015.

Benedetti C., Risanare l’esistente. Soluzioni per il confort e l’efficienza energetica, Bolzano, Bolzano University Press, 2013.

Brandi C., Teoria del restauro, Torino, Piccola biblioteca Einaudi, 2000.

Corti L., Rigano E., Overview, 2013.

CasaClima R. Edifici storici ad alta efficienza energetica, Padova,

De Simone G., Guda al nuovo attestato di prestazione energetica, Santarcangelo di Romagna, Maggioli Editore, 2015.

Eastman C., Teicholz P., Sacks R., Liston. K., BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors, John Wiley & Sons Inc, 2011 (a cura di Di Giuda M., Villa V., Milano, Hoepli, 2016).

Facchini M., Architetture di pietra nell’altipiano carsico. Forme insediative e tecniche costruttive nell’edilizia storica,Tesi di dottorato discussa alla facoltà d’ingegneria, Università di Bologna, 2012.

Frate M., Trivella F., Restauro conservativo e tutela ambientale, Palermo, Dario Flaccovio editore, 2012.

Frossel F., Ristrutturazione e risanamento degli edifici. Diagnostica – Desalinizzazione – Danni biologici del legno e delle mura, Milano, Hoepli, 2011.

Gargagnani S., Modelli digitali e archivi di progetto. Sistemi integrati di documentazione per l’architettura, Tesi di dottorato, Facoltà di Ingegneria, Università degli Studi di Bologna, 2010 Gellner E., Valenti P., San Rocco: storia di un cantiere navale, Trieste, Associazione marina Aldebaran, 1990.

Grandi L., Un cenacolo per artisti nella villa Stavropulos a Trieste, Tesi discussa alla facoltà d’ingegneria, Università degli Studi di Trieste, A.A. 1998-1999.

Impastari M.A., Muggia e il suo vallone, Trieste, Stabilimento Artistico Tipografico G. Caprin, 1896.

Mellaqua M., Virno L., Building Information Modelling & Management: un metodo per la gestione dei flussi informativi per migliorare l’efficienza e l'efficacia del processo edilizio, Tesi discussa alla Facoltà d’Ingegneria e Architettura, Politecnico di Milano, AA 2013/2014

291

Neufert E., Enciclopedia per progettare e costruire, Milano, Hoepli, 1999 Pozzoli Simone, Valle W., Revit architecture 2013. Guida avanzata, Milano, Tecniche nuove, 2012.

Pozzoli S., Revit Architecture 2014. Guida alla progettazione BIM, Milano, Tecniche Nuove, 2013.

Sasso U., Dettagli per la bioclimatica, Firenze, Alinea editrice, 2006.

Sasso U., Isolanti sì, isolanti no secondo bioarchitettura, Firenze, Alinea Editrice, 2008 Segatto E., 3ds Max 2015 guida per architetti, progettisti e designer, Milano, Tecniche Nuove, 2014.

Sema P., Il cantiere S. Rocco : lavoro e lotta operaia, 1858-1982, Trieste, s. n., 1989 Seri A., La fabbrica macchine di Sant’Andrea: dalla modesta officina di Giorgio Strudthoff ai massimi vertici dell’industria meccanica nazionale, Trieste, Lint, 1987.

Stabile R., Il Building Information Modeling nella valutazione della sicurezza strutturale delle costruzioni in cemento armato esistenti: applicazione ad un caso studio, Tesi discussa alla Facoltà di Architettura, Università degli Studi di Napoli “FedericoII”, 2013 Stener I., Muggia: immagini del suo passato, Trieste, Grafad, 1974.

Tarulli M., Il Building Information Modeling (BIM) e l’interoperabilità in ambito strutturale Caso studio: la nuova copertura della Tribuna Est dello Stadio Appiani di Padova, Tesi discussa alla Facoltà di Ingegneria Edile e Architettura, Università degli Studi di Padova, AA 2014/2015 Travisani A., Progetto INNOVance: studio dell’evoluzione della pianificazione e della programmazione nel processo edilizio, Tesi discussa alla Facoltà d’Ingegneria e Architettura, Politecnico di Milano, AA 2013/2014 Vegezzi S., Innovare il processo edilizio italiano attraverso il building information modeling, Tesi discussa alla Facoltà d’Ingegneria e Architettura, Politecnico di Milano, AA 2012/2013 Xanusa G., Il BIM come piattaforma per il coordinamento di progetto: dal project Management alla lean Construction, Tesi discussa alla Facoltà di Ingegneria Edile e Architettura, Università degli Studi di Padova, AA 2014/2015 Zubini F., Muggia: la cittadina di Muggia è passata attraverso due millenni di storia alquanto movimentata, Trieste, Italo Svevo, 2008.

292

SITOGRAFIA VIII Commissione Permanente, 2016, interrogazioni a risposta immediata, http://documenti.camera.it/leg17/resoconti/commissioni/bollettini/pdf/2016/10/20/leg.17.bol071 2.data20161020.com08.pdf AA.VV., 2012, Interoperability between building information models and software for lighting analysis, http://www.ibpsa.org/proceedings/BSA2013/07.pdf.

AA.VV., 2014, BIM-generated data models for EnergyPlus: A comparison of gbXML and IFC Formats, http://www.ibpsa.org/proceedings/BSA2015/9788860460745_51.pdf.

AA.VV., 2013, An approach to facilitating data exchange between BIM environments and a low energy design tool, http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2013/p_1282.pdf.

AA.VV., 2011, Case studies for the evaluation of interoperability between a BIM based architectural model and building performance analysis programs, http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2011/P_1510.pdf.

AA.VV., 2007, A comparative study of the IFC and gbXML informational infrastructures for data exchange in computational design support environments, http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2007/p363_final.pdf.

AA.VV., 2016, Con INNOVance verso l’ottimizzazione del processo edilizio, http://www.ingenioweb.it/Articolo/3691/Con_INNOVance_verso_l_ottimizzazione_del_processo_edilizio.html ANSA, 2016, Cop22, Dichiarazione di Marrakech con impegni per clima, http://www.ansa.it/canale_ambiente/notizie/clima/2016/11/15/cop22-ban-ki-moon-tempo-giocaa-sfavore-ma-non-ci-fermiamo_a199023f-6175-4203-a57b-b5de0af0b8f0.html Attia S., De Herde A., Early design simulation tools for net zero energy buildings: a comparison of ten tools. http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2011/P_1148.pdf, ultima consultazione 6 febbraio 2017.

Biblus-net, 2016, BIM e IFC: l’interoperabilità dei software e il BuildingSmart International, http://biblus.acca.it/bim-e-ifc-linteroperabilita-tra-i-software-e-il-buildingsmart-international/ BIMForum, Level of Development consultazione 6 febbraio 2017.

Specification,

https://bimforum.org/lod/,

ultima

Biscella M., 2016, Nuove professioni da Industria 4.0, http://www.ilsole24ore.com/art/impresae-territori/2016-10-03/nuove-professioni-industria-40063726.shtml?uuid=ADrNk4UB&refresh_ce=1

293

Camera dei Deputati, 2016, Documentazione e ricerche Il recupero e la riqualificazione energetica del patrimonio edilizio: una stima dell’impatto delle misure di incentivazione, http://documenti.camera.it/Leg17/Dossier/pdf/AM0051C.pdf Commissione Europea, 2016, Un'economia a basse emissioni di carbonio entro il 2050, https://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2050_it Commissione Europea, 2015, Obiettivi della strategia Europa http://ec.europa.eu/europe2020/europe-2020-in-a-nutshell/targets/index_it.htm

2020,

Commissione Europea, 2016, Una strategia dell'UE in materia di riscaldamento e raffreddamento, http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/IT/TXT/PDF/?uri=CELEX:52016DC0051&from=IT Consiglio Europeo, 2016, Accordi internazionali sull'azione per il clima, http://www.consilium.europa.eu/it/policies/climate-change/international-greements-climateaction/ Calabrese R., 2016, BIM negli appalti, Ance: “non servono vincoli o date ma standard e sperimentazione”, http://www.edilportale.com/news/2016/09/progettazione/bim-negli-appaltiance-non-servono-vincoli-o-date-ma-standard-e-sperimentazione_53986_17.html Della Torre S., 2014, Stefano della https://www.youtube.com/watch?v=zacIO6aT6h0

Torre

su

buildingSMART

Italia,

Dones M., 2016, Cos’è il BIM e perché in Italia non https://magazine.darioflaccovio.it/2014/07/01/cose-il-bim-e-perche-in-italia-non-parte/

parte?,

Ferrari S., 2010, Valutazione Stazionaria o dinamica?, http://www.casaeclima.com/ar_2343__ACADEMY-Analisi-degli-edifici-ferrari--capacittermica--involucro-massiccio--leggero-Valutazione-stazionaria-o-dinamica.html Governo Italiano, 2015, STrategia per la Riqualificazione Energetica del Parco Immobiliare Nazionale (STREPIN), http://www.sviluppoeconomico.gov.it/images/stories/documenti/STREPIN_13_11_2015.pdf Hetherington R., 2013, The Integration of Architectural Design and Energy Modelling Software, http://oro.open.ac.uk/38060/ Mammarella p., 2016, http://www.edilportale.com/news/2016/09/mercati/il-governo-presentaindustria-4.0-10-miliardi-di-euro-di-investimenti-in-pi%C3%B9-nel-2017_53963_13.html Mammarella P., 2016, Direttore lavori, bocciato il decreto attuativo del Codice Appalti, http://www.edilportale.com/news/2016/11/normativa/direttore-lavori-bocciato-il-decretoattuativo-del-codice-appalti_54851_15.html Marinosci C., Semprini G., Software di simulazione energetica dinamica degli edifici, http://www.ingenio294

web.it/immagini/CKEditor/Software%20di%20simulazione%20energetica_MarinosciSemprini_SITO.pdf Messina F, 2016, “Rivoluzione” BIM. Anche nella normazione tecnica, https://processinnovation.wordpress.com/2015/06/05/rivoluzione-bim-anche-nella-normazionetecnica/ Ministero dello Sviluppo Economico, 2016, Piano nazionale Industria 4.0, http://www.sviluppoeconomico.gov.it/images/stories/documenti/Industria_40%20_conferenz a_21_9 Ministero dell’Ambiente, 2015, Cos’è l’agenda 21, http://www.minambiente.it/pagina/coselagenda-21 Nissim L., 2015, Perché il Bulding Information Modelling è diventato di moda?, http://www.ibimi.it/perche-il-bulding-information-modelling-e-diventato-di-moda/ Parlamento Europeo, 2008, Approvato il pacchetto clima-energia, obiettivo: 20/20/20, http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc.do?pubRef=-//EP//TEXT+IMPRESS+20081208BKG44004+0+DOC+XML+V0//IT Pavan A., 2016, Ecco la norma italiana sulla digitalizzazione del settore delle costruzioni, la Uni 11337 del 2017, https://www.youtube.com/watch?v=IVsdCxhKDg8 Pavan A., 2016, INNOVance il Common Data Environment (CDE) della filiera costruzioni, http://www.ingenioweb.it/Articolo/4101/INNOVance_il_Common_Data_Environment_(CDE)_della_filiera_costru zioni.html Pavan A., 2016, BIM: video_istruzioni sulla nuova norma UNI 11337:2017 in fase di inchiesta pubblica, http://www.ingenioweb.it/Articolo/4570/BIM:_video_istruzioni_sulla_nuova_norma_UNI_11337:2017_in_fase_di _inchiesta_pubblica.html?utm_term=8445+-+http%3A%2F%2F Pavan A., 2015, Rivoluzione BIM Anche nella normazione tecnica, http://www.uni.com/index.php?option=com_content&view=article&id=3554%3Arivoluzionebim-anche-nella-normazione-tecnica&catid=171&Itemid=2612 Redazione CasaeClima, 2016, Nuovo Codice Appalti, a che punto siamo con i decreti attuativi del MIT?, http://www.casaeclima.com/ar_28961__nuovo-codice-appalti-che-punto-siamo-condecreti-attuativi-del-mit.html Redazione ilnuovocantiere, 2016, INNOVance: la prima piattaforma nazionale BIM per le costruzioni, http://www.ilnuovocantiere.it/innovance-la-prima-piattaforma-nazionale-bim-perle-costruzioni/

295

Redazione lavoripubblici, 2016, Nuovo Codice Appalti, ritardi accumulati e bandi in flessione, http://www.lavoripubblici.it/news/2016/11/LAVORI-PUBBLICI/Nuovo-Codice-Appaltiritardi-accumulati-e-bandi-in-flessione_17717.html.

Santilli G., 2015, Con il Bim rivoluzione di costi e filiera - Bellicini: «Risparmi fino al 30%», http://www.ediliziaeterritorio.ilsole24ore.com/art/progetti-e-concorsi/2015-02-25/rivoluzionecosti-filiera-bellicini-100020.php?uuid=AbDnbOIL&refresh_ce=1 Segala P., 2016, Il BIM si confronta con lo strutturista, una interazione sempre più richiesta, http://www.ingenioweb.it/Articolo/4072/Il_BIM_si_confronta_con_lo_strutturista__una_interazione_sempre_piu _richiesta.html Stefani M, 2016, Il BIM e il concetto di dettaglio e LOD, http://www.ingenioweb.it/Articolo/4121/Il_BIM_e_il_concetto_di_dettaglio_e_LOD_.html?utm_term=5775++http%3A%2F%2 Succar B., 2010, The Five Components of BIM Performance Measurement, http://changeagents.blogs.com/thinkspace/files/The%20Five%20Components%20of%20BIM% 20Performance%20Measurement.pdf Succar B., 2015, Episode 22: The Wedge and the S-Curve, http://www.bimthinkspace.com/bimmaturity/ Succar B., 2009, Episode 13: the BIM Maturity http://www.bimthinkspace.com/2009/12/episode-13-the-bim-maturity-index.html

Index,

Zanchetta C., 2016, Incontro con Carlo Zanchetta sul ruolo del Bim Manager, https://www.youtube.com/watch?v=SEKltQZ2wtk Help desk di DesignBuilder 4.7 http://www.designbuilder.co.uk/helpv4.7 Forum di DesignBuilder https://www.designbuilder.co.uk/forum Servizio di supporto per EnergyPlus http://bigladdersoftware.com Homepage di Green Building XML http://www.gbxml.org/ Help desk di Revit 2016 http://help.autodesk.com/view/RVT/2016/ITA/

Servizio di supporto di autodesk https://knowledge.autodesk.com 296

Homepage BuildingSMART http://buildingsmart.org/ Servizio di supporto di BuildingSMART http://www.buildingsmart-tech.org Homepage capitolo italiano BuildingSMART http://www.buildingsmartitalia.org/ Homepage International Building Performance Simulation Association http://www.ibpsa.org/ http://www.bimthinkspace.com/ Homepage progetto INNOVance http://www.innovance.it/it/ Forum supporto di MaterClima http://www.masterclima.info/forum Forum di notizie storiche di Trieste http://www.atrieste.eu/Forum3/ Homepage Comitato Termotecnico Italiano http://www.cti2000.it/ Homepage di Istitute for BIM Italy http://www.ibimi.it/ Homepage BIMportale https://www.bimportale.com/ Homepage di BIM foundation www.bim.foundation/ Homepage di BIMforum http://bimforum.org

297

CONVEGNI E WORKSHOP Andreatta F., 2016, Progettare e costruire con il BIM: software a supporto e normativa UNI 11337, Udine3D forum

DIRETTIVE E NONRMATIVE Direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, recante modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE. Direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell’edilizia.

Direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE. Direttiva 2014/24/EU sugli appalti pubblici e che abroga la direttiva 2004/18/CE. UNI 11337-1:2017 Edilizia e opere di ingegneria civile - Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni - Parte 1: Modelli, elaborati e oggetti informativi per prodotti e processi (durante inchiesta pubblica).

UNI 11337-4:2017 Edilizia e opere di ingegneria civile - Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni - Parte 4: Evoluzione e sviluppo informativo di modelli, elaborati e oggetti (durante inchiesta pubblica).

UNI 11337-5:2017 Edilizia e opere di ingegneria civile – Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni – Parte 5: Flussi informativi nei processi digitalizzati (durante inchiesta pubblica).

298

APPENDICE A – Schema IFC 2X3 Coordination view (versione 2.0) B – Schema gbXML 0.37

299

300