PROGETTAZIONE B.I.M.

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1 PROGETTAZIONE B.I.M. Building Information Modeling INTRODUZIONE: Negli ultimi anni, in architettura, ingegneria e nel mondo delle costruzioni è avvenuto un radicale cambiamento negli strumenti e nei metodi per la rappresentazione, la documentazione e le tecniche costruttive. La progettazione è cambiata radicalmente: il processo edilizio è diventato sempre più complesso e le informazioni, provenienti da ambiti specialistici diversi, sono innumerevoli. Questo comporta che architetti e ingegneri si scontrino quotidianamente con una nuova realtà progettuale non sempre facile da gestire in un epoca in cui la qualità e la produttività sono elementi fondamentali per la competitività. La richiesta di documentazione specifica relativa alle analisi dettagliate, riguardanti tutti gli aspetti della progettazione, dall ambito architettonico a quello strutturale, energetico ed estimativo, ha avuto una ricaduta non indifferente sui tempi della progettazione, la quale, oggi giorno, deve tenere conto sin dalla prime fasi di elaborazione del progetto, anche della gestione e della manutenzione del manufatto durante l intero ciclo di vita: la coordinazione di tutti i professionisti coinvolti, l organizzazione delle diverse competenze e la loro integrazione in un unico processo, hanno portato i tecnici del settore alla ricerca di uno strumento digitale a supporto del proprio lavoro. Con il Building Information Modeling, di seguito anche Building Information Model o BIM, nella progettazione degli edifici si utilizza un modello informativo in grado di descrivere le diverse componenti edilizie in modo completo, non limitato alla sola condivisione degli elementi geometrico dimensionali. Elemento indispensabile della progettazione e fulcro centrale di questa nuova filosofia di lavoro è la rappresentazione dell edificio con strumenti che gestiscono modelli 3D in grado di definire gli oggetti nello stesso modo con cui saranno utilizzati nella costruzione. L impostazione metodologica del lavoro basato sul Building Information Modeling consente di eliminare informazioni ridondanti, migliorare la comunicazione e focalizzare tutte le forze lavoro sui dati presenti nei disegni, ottimizzando sia la fase di progettazione che quelle di realizzazione e gestione. In questo tipo di progettazione l informazione è sempre aggiornata, pertanto il rischio di errori dovuti a modifiche non debitamente segnalate è ridotto al minimo. Gli standard del disegno e della rappresentazione come quelli della documentazione di progetto nell ambito del processo edilizio possono essere descritti mediante un metodo ciclico di valutazione, controllo e revisione, che vede coinvolte tutte le diverse figure del processo stesso. Affinché la condivisione delle idee e il coordinamento delle informazioni sia efficace, all interno del team di progettazione, la modifica e l implementazione dei dati deve essere continua. Per garantire che lo scambio dei dati di progetto tra i diversi operatori sia sempre corretto, si sta sperimentando un modello tridimensionale, creato con tecnologia BIM, basato su uno standard informatico unico e condiviso. All interno di un sistema BIM si lavora sulle informazioni inerenti l intero iter progettuale archiviate in modo tale che l edificio, nella sua totalità, sia descritto con tutte le peculiarità derivanti delle scelte progettuali e garantendo la comunicazione dei dati a tutti gli specialisti che partecipano al processo decisionale. Elemento essenziale di questo innovativo modo di lavorare è la presenza di un database unico in cui sono archiviati i dati che caratterizzano l organismo architettonico in tutte le sue parti: tutte le informazioni sono parametriche e interconnesse tra di loro attraverso vincoli e regole che ne garantiscono e governano la coesistenza all interno del modello. Ogni cambiamento effettuato su un oggetto è immediatamente propagato all interno dell intero modello e in tutte le diverse rappresentazioni dell oggetto. Questo potenziamento del sistema permette un accurato controllo sulla qualità e sulla coordinazione dei documenti e allo

2 stesso tempo mette a disposizione strumenti e dati per analisi approfondite in qualsiasi momento del processo. Alla base della filosofia BIM si ha l adozione di tutte le informazioni necessarie per la definizione del modello; queste devono essere inserite nel database e divulgate con i metodi di comunicazione più idonei, consentendo ai professionisti, agli addetti ai lavori e ai committenti di condividere le informazioni in modo semplice e trasparente. L obiettivo fondamentale del BIM è la definizione di una rappresentazione complessiva del manufatto nel suo intero ciclo di vita. Questo si ottiene precisando i dati dimensionali, qualitativi e quantitativi, all interno del modello o dei suoi singoli elementi. Così, mentre i primi sistemi di progettazione assistita permettevano al progettista di avere informazioni aggiuntive ad esempio sulle prestazioni dell involucro attraverso annotazioni su un disegno bidimensionale statico, un modello BIM contiene al suo interno le informazioni e le proprietà fondamentali per comprendere il modello nella sua globalità: sono infatti presenti nelle schede prestazionali degli elementi e dei singoli materiali informazioni energetiche, illuminotecniche, acustiche, fisico tecniche, estimative, ecc. Il BIM è un processo di progettazione integrato basato su informazioni coordinate e affidabili, che vanno dalla fase di studio e verifica di fattibilità, fino alla fase operativa vera e propria della costruzione. Grazie a questo tipo di progettazione si possono utilizzare tutte le informazioni necessarie nelle varie fasi del lavoro così da creare progetti e documenti in modo innovativo. Questo metodo permette di prevenire molti problemi che si presentano al momento della realizzazione in quanto già nella fase di progettazione, realizzata in modo esecutivo, possono essere più facilmente individuati e risolti. Con il BIM non si disegnano semplici linee su un foglio elettronico ma si creano veri e propri oggetti dotati di una propria entità e in grado di contenere tutte le informazioni necessarie per lo svolgimento delle varie fasi di lavoro. Si possono quindi prevedere con precisione le prestazioni, i quantitativi e i costi di un edificio prima della sua effettiva costruzione creando, inoltre, progetti più precisi e sostenibili, con meno sprechi ed errori, ottenendo così profitti più elevati e clienti più soddisfatti. Un altro grande vantaggio del BIM consiste nell ottimizzazione della condivisione tra team, consentendo una comunicazione più chiara e affidabile tra architetti, ingegneri, impiantisti, appaltatori, costruttori e proprietari ed evita che qualsiasi dato venga perso durante le varie fasi.

3 PROGETTO ARCHITETTONICO Questo metodo consente di partire da uno studio di massima attraverso il posizionamento di semplici masse fino ad arrivare al particolare esecutivo. Già dallo studio preliminare si è in grado di avere delle informazioni come ad esempio il volume o la superficie dei solidi posizionati, e l ombreggiamento degli stessi in base alla posizione del sole, automatizzata attraverso le specifiche coordinate dell edificio. Il disegno non consiste semplicemente nel tracciamento di linee ma si creano oggetti tridimensionali che hanno una vera e propria identità e possono contenere tutte le informazioni necessarie in base alla funzione che possiedono. Quando si inserisce la stratigrafia di un elemento si possono ottenere tutte le informazioni necessarie come la quantità dei diversi materiali contenuti, le loro caratteristiche chimiche e strutturali, fino ad arrivare al costo totale dell elemento. Inoltre i programmi sono in grado di capire che tipo di oggetto viene inserito e agiscono di conseguenza congiungendo gli oggetti correttamente tra di loro, in questo modo si velocizza la preparazione dei particolari ed offre uno spunto per affrontare da subito i problemi che si potrebbero verificare durante la realizzazione dell edificio.

4 Ovviamente grazie alla possibilità di creare degli abachi, tutte le informazioni vengono aggiornate automaticamente rendendo il lavoro più facile e sicuro durante le fasi di revisione successive. Inoltre la possibilità di poter contestualizzare i progetti con varie rese di visualizzazione permette di vedere il progetto in una versione fotorealistica e di studiare l effetto delle luci notturne, ma anche in versioni più esplicative per le fasi preliminari. Vista in bianco e nero Vista a colori Render notturno L individuazione di eventuali problemi costruttivi è resa più semplice grazie alla possibilità di esplorare il progetto in ogni minimo particolare gestendo anche sezioni tridimensionali e spaccati assonometrici in tempo reale.

5 PROGETTO STRUTTURALE Con il metodo BIM è possibile, utilizzando lo stesso file architettonico, ottenere modelli analitici che contengono informazioni quali carichi, combinazioni dei carichi, dimensioni degli elementi e condizioni di vincolo. Inserendo tutti i dati necessari sarà possibile automatizzare la formazione e il calcolo delle armature, il dimensionamento degli elementi strutturali, e il tutto viene automaticamente aggiornato e modificato sia graficamente che nelle tabelle degli abachi. In caso di modifica degli elementi strutturali tutto viene notificato al progettista architettonico che visualizzerà quali modifiche sono state apportate ed eventualmente se si verificano delle interferenze con altri elementi architettonici inseriti. Dalle fondazioni agli elementi prefabbricati

6 PROGETTO IMPIANTISTICO L utilizzo della metodologia BIM permette anche agli impiantisti e agli ingegneri meccanici, idraulici ed elettrici di integrarsi perfettamente con il progetto architettonico e strutturale ed evidenzia le varie interferenze permettendo di calcolare subito le forometrie. Inoltre l impianto viene calcolato attraverso una accurata analisi e si adatta automaticamente ad eventuali modifiche. Ottenendo un riscontro tridimensionale è possibile valutare più accuratamente il passaggio di determinate tubazioni o che le stesse non interferiscano con altri elementi architettonici

7 PROGETTAZIONE IN 4D e 5D Per avere il progetto completo e sfruttare al massimo la tecnologia BIM, oltre al normale disegno in 3D è necessario dare delle informazioni agli oggetti che si inseriscono. Questo rende possibile definirne anche il costo (4D) ed il tempo (5D) 4D Inserendo delle voci di capitolato direttamente nei materiali è possibile infatti collegarsi ad un qualsiasi listino, inserendo anche riferimenti dei produttori dei materiali e permettendo di collegarsi direttamente ai siti internet degli stessi rendendo il progetto in tutto e per tutto interattivo. FASE DI DEMOLIZIONE FASE STRUTTURALE FASE FINALE 5D Potrebbe essere necessario invece dare anche un tempo ai vari elementi e per tanto è possibile suddividere tutte le lavorazioni in varie fasi le quali avranno degli abachi specifici che si aggiorneranno di fase in fase permettendo di creare anche uno studio temporale dei lavori ma per avere anche un controllo dell andamento del cantiere durante la costruzione