model use
Come anticipato nel relativo sotto capitolo, il concetto di BIM, seppur risulta essere nel pieno della sua spinta applicativa, non è nuovo; negli ultimi anni sono stati pubblicati un’ampia gamma di software, anche specializzati in diversi ambiti applicativi, che presentano delle funzionalità BIM. Il concetto quindi di BIM che era nato come risultato di una ricerca accademica è diventato uno standard consolidato dell’industria AEC.
La funzione più ovvia, anche se per certi versi più secondaria, è la geometria 3D dell’edificio oggetto di progettazione o edificazione; questa provvede le basi per effettuare la coordinazione geometrica tra gli elementi che compongono la costruzione, cioè evitare le così dette “clash”.
Un altro risultato derivante dalla geometria dell’edificio derivante dall’utilizzo di software BIM based è la coerenza tra viste, piante, sezioni e dettagli costruttivi.
È bene notare come la sola geometria non è sufficiente a definire una rappresentazione digitale completa, come già più volte ribadito, l’aspetto centrale del BIM è il dato e la capacità dei modelli informativi di raccoglierlo a creare un database. Gli oggetti che compongono i modelli digitali sono contornati da una serie di informazioni che li riguardano e che rispecchiano la loro correlazione con gli altri elementi del modello, detti parametri.
Che i modelli siano costituiti da elementi strutturati è un requisito fondamentale per il loro funzionamento; infatti, qualsiasi tipo di analisi, quantity take-off, analisi strutturale o simulazione della performance dell’edificio è definita come object based.
La modellazione object based è necessaria, inoltre, per ricavare disegni tecnici che sono conformi alle prescrizioni normative che spesso prevedono la presenza di elementi simbologici astratti che non possono essere riprodotte unicamente attraverso la geometria 3D.
20 La comunità internazionale buildingSMART dedicata allo sviluppo di funzionalità tecniche per il libero flusso informativo nell’industria edilizia digitale definisce diversi ambiti applicativi per la metodologia BIM divisi in quattro macrofasi interdipendenti corrispondenti a:
❖ Progettazione: suddivisa in 24 use cases che comprendono tutti i processi coinvolti nelle fasi di progettazione preliminare, definitiva ed esecutiva di un edificio.
❖ Acquisizione: suddivisa in 4 use cases che comprende tutti gli impieghi relativi ai contenuti informativi, comprendendo trasmissione, supporto alla selezione ed identificazione dei prodotti nei vari processi.
❖ Raggruppamento: suddiviso in 10 use cases comprendenti tutte le validazioni ed analisi pre in e post progettazione.
❖ Operatività: suddiviso in 10 use cases riguarda tutti i processi di messa in opera e manutenzione dell’apparato edilizio.
Una lista, non esaustiva, a titolo esemplificativo dei più comuni casi di applicazione del BIM è quella data dalla seguente, ricavata dalla guida buildingSmart international:
❖ Visualizzazione tecnica: la visualizzazione di modelli 3D come base per progetti o relazioni pubbliche.
❖ Coordinazione tra le varie discipline: l’unione di modelli digitali di disciplina in modelli di coordinamento ad intervalli regolari per la determinazione di eventuali incoerenze geometriche oppure eventuali conflitti.
❖ Derivazione di disegni tecnici: la pubblicazione della maggior parte dei disegni relativi all’edificio.
❖ Simulazioni ed analisi basate sul BIM: l’utilizzazione di modelli BIM come base per l’utilizzo di diversi strumenti di analisi, comprendenti analisi strutturale, energetica, illuminotecnica, di fluidodinamica computazionale e molti altri campi.
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❖ Stima dei costi: il quantity take off da modelli BIM come base per la stima dei costi.
❖ Appalto: il quantity take off da modelli BIM per creare il conto delle quantità necessarie ad indire una gara d’appalto per i lavori di costruzione.
❖ Modellazione del processo di costruzione (modellazione 4D): cioè il collegamento dei singoli componenti del modello BIM con il corrispettivo processo nel cronoprogramma dei lavori.
❖ Simulazione della progressione di spesa (modellazione 5D): correlata al precedente punto è la relazione tra le tempistiche ai costi sostenuti o da sostenere durante il processo costruttivo.
❖ Monitoraggio dei progressi: creazione ed aggiornamento di modelli 4D che rispecchino i progressi effettuati durante la costruzione al fine di monitorarne l’andamento.
❖ Rendicontazione a stato avanzamento lavori: sulla base del punto precedente è possibile tenere conto dell’avanzamento dei lavori e rilasciare i pagamenti.
❖ Gestione dei difetti o degli errori: l’utilizzo cioè di modelli BIM per la documentazione di difetti d’opera e tenerne traccia della loro rimozione.
❖ Gestione in fase operativa e manutenzione: consegna dei modelli BIM alla stazione appaltante e conseguente trasmissione ai sistemi di gestione e manutenzione dell’edificio.
Nell’elencazione delle più tipiche applicazioni della metodologia BIM si è fatto riferimento anche se in modo non esplicito a quelle che sono definite generalmente come le “dimensioni” del BIM; infatti, queste è come se fossero aspetti che vanno oltre quello tridimensionale che caratterizzano il modello BIM. È chiaro a questo punto dopo tutte le premesse fatte quanto queste dimensioni che esulano dal contenuto geometrico sono necessariamente derivanti dal contenuto informativo, oppure, dall’utilizzo di strumenti integrati che permettono l’astrazione.
22 Non vi è in letteratura alcun tipo di definizione applicabile a quale tipo di informazione i modelli informativi digitali devono contenere, le informazioni che devono essere riportate dipendono fortemente dal proposito, per l’appunto dal BIM use che si prevede per i modelli digitali. La definizione del campo di utilizzo dei modelli digitali è uno degli step fondamentali e punto di partenza della progettazione via metodologia BIM e deve pertanto essere definita come punto di partenza del progetto.
Figura 11: Le parole del BIM. Fonte PennState
L’università americana dello stato della Pennsylvania PennState ha sviluppato uno schema comprendente multipli BIM use attraverso le diverse fasi evolutive del processo edilizio suddivisi in macrofasi:
✓ Durante la fase progettazione preliminare.
✓ Durante la fase di sviluppo della progettazione.
✓ Durante la fase di redazione della documentazione per la costruzione.
✓ Durante la fase di costruzione.
✓ Durante la fase operativa e ciclo di vita dell’edificio.
Lo schema è il seguente:
23 Figura 12: BIM use per fase di progetto. Fonte: BIM Project Execution Planning Guide,
PennState
24 In alcuni documenti vengono citati anche dei model uses, che apparentemente sono da essere considerati in termini assoluti assimilabili in terminologia, e probabilmente semanticamente più corretti, e concetto al BIM use, per cui da ora in poi si continuerà a fare riferimento proprio a quest’ultima denominazione nella trattazione.
I model uses definiscono in modo preciso le caratteristiche dei modelli BIM a cui vengono riferite.
In accordo con il BIM Dictionary i BIM use sono “le project deliverables attese dalla generazione, collaborazione e collegamento di modelli tridimensionali a database esterni”.
Ogni model uses rappresenta un set di requisiti, attività e specifici obiettivi progettuali, raggruppati in un unico elenco in modo che possano essere più facilmente definiti, misurati e compresi.
Può essere stilata una lista di model use secondo la strutturazione data dal seguente schema:
Figura 13: Model use. Fonte: BIM thinkspace
25 Interessante risulta l’analisi, seppur non approfondita, dello schema sopra riportato, si riconoscono tre categorie:
❖ Categoria 1: General model Use.
È comune a tutte le discipline, informazioni e dominii di conoscenza.
Questa tipologia di BIM use generalmente condiziona quello che è il LOD del modello informativo digitale
❖ Categoria 2: Domain model use.
Sono i modi di utilizzo del modello specifici di una determinata filiera dell’industria, è stata effettuata una classificazione di questi arrivandone a determinare 73 tipologie suddivise in 7 serie di Model use.
❖ Categoria 3: Custom model use.
Sono una combinazione dei due precedenti, generalmente questi vengono determinati su misura basati su specifiche richieste del cliente oppure esigenze di mercato.
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