W31W31W31W31W31W31 W31W31W31W31W31W31W31W31
W31
W15
W15W15
W18W18W18W18W18W18 W34
W56 W15
W15
W18W31W31W31W31 W56
W18W18W18W18W18W47W18 W18W18W18W18W18W18 W15
W44
W31 W15
W33
W34 W44
W34 W56
W33 W44 W15
W56 W44
W33 W31W31W31W31W31W31W31
W31W31W31W31W31W31 W31W31W31W31W31W31W31W31
W34 W31W31W31W31W31W31W31W31
W15
W15W15
W31W31W31W31W31W31W18W18W18W18W18W18 W34W15
W15
W18 W56
W18W18W18W18W18W18 W18W18W18W18W18W18 W15
W44
W15
W44
W33 W44W56W34
W34 W56 W33 W15
W56 W44
W33 W31W31W31W31W31W31W31W31
W31W31W31W31W31W31
W31W31W31W31W31 W31W31W31W31W31W31W31W31
W47 W34
Nel lavoro di tesi, oltre a soddisfare le finalità di Facility Management, gli Abachi hanno costituito un ruolo fondamentale anche nella fase di Interoperabilità tra i software e di impostazione dell'analisi energetica.
In particolare, gli Abachi dei muri, dei pavimenti e dei tetti sono stati utilizzati, come sarà illustrato in seguito, per la validazione del modello energetico creato dal software BIM.
Mentre gli Abachi delle finestre (FIG.6), dei dispositivi di illuminazione e delle attrezzature meccaniche hanno facilitato e ottimizzato l'inserimento dei dati di input nel software di simulazione energetica, come la trasmittanza termica di ciascun serramento, la potenza assorbita dal totale delle lampade presenti in un locale o la potenza termica di ogni radiatore che contribuisce a riscaldare l'edificio.
Gli accorgimenti in fase di modellazione
La gestione adeguata dei parametri, per un utilizzo ottimale della modellazione parametrica, è risultata particolarmente incisiva per determinati elementi del modello.
La linea di ubicazione e la funzione dei muri
La variazione della linea di ubicazione ha influito sul modo in cui
FIG.5 L'Abaco dei Locali
FIG.6 L'Abaco delle finestre
interagiscono tra loro gli oggetti del modello, mentre la funzione (Interno, Esterno, Fondazione) è stata utile per la definizione di filtri nel relativo Abaco dei muri. Quest'ultimo parametro è settabile anche per i solai (Interno, Esterno).
Le stratigrafie dei componenti costruttivi
Nella fase di composizione delle strati che costituiscono gli elementi (FIG.7), oltre alla determinazione del materiale e dello spessore, è stato fondamentale stabilire la funzione, che ha definito un ordine di precedenza degli strati e le relative regole di unione, in relazione ai nodi muro-muro, muro-solaio, muro-copertura. Inoltre, per quanto riguarda i muri, è stato necessario scegliere il modo in cui gli elementi si ripiegano in corrispondenza degli inserti e alle estremità e quali strati far ripiegare.
FIG.7 La stratigrafia di un tipo
di muro dell'involucro verticale
Le famiglie di finestre
Tali famiglie (FIG.8) sono state create a partire da un template metrico standard, che ne ha determinato la categoria e, quindi, i relativi parametri e le impostazione di default, ovvero i piani di riferimento, i vincoli, l'elemento host e l'apertura.
In funzione di una parametricità efficiente, è stata prestata particolare attenzione alla definizione delle geometrie e al loro vincolamento: i solidi estrusi, che costituiscono i componenti dei serramenti, sono stati vincolati per allineamento a una serie di piani di riferimento verticali e orizzontali, a cui sono state associate Quote che definiscono relazioni parametriche o di uguaglianza.
Inoltre, l'utilizzo della nidificazione ha consentito di gestire nella stessa famiglia il radiatore posizionato sotto la finestra. Affinché i parametri di questo componente potessero essere computati nell'Abaco dell'attrezzatura meccanica, è stato necessario attivare il
parametro di condivisione (Condiviso), all'interno delle proprietà della famiglia del radiatore. Successivamente sono stati anche creati due nuovi parametri di istanza:
uno che consentisse di scegliere quale radiatore inserire tra i tipi creati nella stessa categoria, visualizzabili da un menù a tendina;
uno per poter controllare la presenza o assenza del radiatore.
I locali
L'inserimento dei Locali per la gestione parametrica degli ambienti ha identificato ogni spazio delimitato dagli elementi principali del modello, ovvero i muri, i solai e i tetti.
Nonostante la computazione della superficie e del volume di ciascun ambiente sia stata eseguita in automatico, si è rivelato opportuno verificare che l'altezza del Locale in sezione corrispondesse al soffitto, affinché il valore del volume fosse esatto. Se necessario, è anche possibile scegliere quali elementi far agire come delimitatori o inserire le linee di separazione per definire spazi che non sono delimitati fisicamente.
Un altro aspetto a cui è stata prestata attenzione è il livello su cui sono stati inseriti i locali che fanno riferimento allo stesso piano: affinché fossero tutti visualizzabili nelle viste di pianta, è stato impostato lo stesso livello ed il più elevato, poiché è possibile spostare verso il basso il limite inferiore del Locale, per adattarlo all'effettivo piano di
FIG.8 Sezione assonometrica
di una porzione della facciata esposta a Sud-Ovest.
pavimento, ma non è possibile muoverlo verso l'alto.
Per quanto riguarda l'Abaco dei Locali (FIG.5), nonostante questo si genera automaticamente nel momento in cui i Locali vengono posizionati negli ambienti, all'eliminazione di un locale dal modello non segue la sua rimozione dall'Abaco: occorre, dunque, procedere manualmente perché non venga considerato erroneamente nelle varie operazioni di calcolo ed esportazione.
Il BIM: dal modello strutturale al modello architettonico
Il modello BIM oggetto della tesi (FIG.9) è stato sviluppato seguendo la metodologia del progetto ToBIM, ma a partire da un modello strutturale dell'edificio scolastico (FIG.11), realizzato in occasione di una tesi sul Building Information Modeling e l'Interoperabilità per l'analisi delle strutture, da due studenti laureatisi nel Corso di Laura Magistrale di Ingegneria Civile. L’evoluzione del modello nelle sue componenti architettoniche ha comportato un cambiamento nella struttura definita per la tesi sopracitata: diversi elementi di trave che erano stati ipotizzati, perché non rilevabili direttamente, si sono rivelati non coincidenti con quelli reali a causa delle dimensioni, che risultavano in conflitto con le misure ricavate dagli elementi costruttivi nel corso del rilievo speditivo, in particolare i serramenti.
Le dimensioni di questi elementi strutturali sono state, dunque, variate in modo tale da essere compatibili con il rilievo architettonico.
Il BIM: dal modello architettonico e al modello energetico
Come è stato illustrato in precedenza, in questa fase di restituzione del Building Information Model, il LOD della modellazione si è allineato principalmente alle finalità del Facility Management.
Tuttavia, lo sviluppo successivo della presente tesi nell'ambito energetico non ha consenito di continuare a lavorare sul modello allo stesso livello di dettaglio. Infatti, l'Interoperabilità tra il software di modellazione BIM e il software di simulazione energetica ha richiesto una semplificazione e ottimizzazione del modello realizzato per l'FM, che sono state eseguite e gestite in modo tale da poter eseguire delle analisi realistiche ed ottenere risultati affidabili.
FIG.9
Modello BIM. Spaccato assonometrico.
FIG.11 Modello BIM strutturale.
FIG.10 Modello di masse concettuali