Adriano Castagnone INTEROPERABILITA E STANDARD IFC

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1 Adriano Castagnone INTEROPERABILITA E STANDARD IFC

2 1983: software per il calcolo strutturale 2016: : collegamento BIM software strutturale Axis VM 2007: socio IAI Capitolo Italiano 2008: socio fondatore di AIST Associazione Italiana Software Tecnico 2

3 1. L interoperabilità 6. Esempi di applicazioni 5. Le problematiche per il software strutturale 2. L anatomia di un software BIM 3. I file IFC: struttura e potenzialità 4. La compatibilità dei software BIM riguardo ai file IFC 3

4 L interoperabilità 4

5 Un esempio storico di collaborazione nella costruzione. Innalzamento di un fienile Amish in Ohio. (Fotografia di Ian Adams.) 5

6 Interoperabilità 1. Sociale: abilità a operare e collaborare in un gruppo Gestione manageriale del gruppo: Leadership Team building Performance management 6

7 Interoperabilità: 2. Informatica: Scambio dati/informazioni tra programmi 7

8 Anatomia del software BIM 8

9 Progetto tradizionale: dal disegno Documentazione del progetto attraverso il disegno manuale o con CAD di piante e sezioni (G. Monge) 9

10 Progettazione con logica BIM: al modello 1. Costruzione del modello virtuale con oggetti parametrici OGGETTI PARAMETRICI (+ DATI )

11 Anatomia del software BIM 0,30,300 CAD 0,0,300 30,30,300 30,0,300 Linea 0,0,0 30,0,0 Linea 30,0,0 30,30,0 Linea 0,0,0 0,0,300 Layer GIM Geometric Information Model 30,30,0 0,0,0 30,0,0 Libreria BIM BIM Building Information Model H A A= 30 B= 30 H= B MOTORE PARAMET RICO PER LA GESTIONE DEGLI OGGETTI Pilastro (30, 30, 300) Codice univoco Cls R 25/30 Fornitore:. Getto iniziato il Manutenzione 11

12 CAD: Rappresentazione geometrica CAD: il focus è sui dati BIM: Virtualizzazione edificio tramite oggetti, relazionati tra loro con le informazioni specifiche BIM: il focus è sulle informazioni + 12

13 La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM Livello 1: scambio di dati su file Livello 1 13

14 Livello 1: scambio di dati su file ARCHITETTONICO STRUTTURALE Modelli 2d e 3d non coordinati trasmissione file DXF, DWG, DOC, ecc. 14

15 La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM Livello 2: interoperabilità attraverso dati su file Livello 2 15

16 Livello 2: interoperabilità su modello unico integrato ARCHITETTONICO ESPORTAZIONE IFC STRUTTURALE IMPORTAZIONE IFC IMPORTAZIONE IFC ESPORTAZIONE IFC Il modello finale (3) integra tutte le informazioni (1) + (2) 16

17 Livello 2: interoperabilità su modello federato ARCHITETTONICO ESPORTAZIONE IFC STRUTTURALE IMPORTAZIONE IFC IMPORTAZIONE IFC ESPORTAZIONE IFC Il modello finale (3) contiene tutte le informazioni (1) + (2) in modo distinto 17

18 La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM Livello 3: interoperabilità completa Livello 3 18

19 Livello 3: integrazione completa STRUTTURALE ARCHITETTONICO MANUTENZIONE IMPIANTI BIM SERVER COMPUTO PROJECT MANAG. 19

20 Livello 3: integrazione completa STRUTTURALE ARCHITETTONICO MANUTENZIONE IMPIANTI WEB BIM SERVER COMPUTO PROJECT MANAG. 20

21 Trasferimento dei dati I software di authoring hanno caratteristiche differenti tra loro e database proprietari AXIS VM DBM S DBM ARCHICAD DBM S DBM S REVIT S ALLPLAN 21

22 Trasferimento dei dati Il collegamento tra i diversi software non può che essere 1 a 1 (soluzione complessa) AXIS VM DBM S DBM ARCHICAD DBM S DBM S REVIT S ALLPLAN 22

23 Trasferimento dei dati La soluzione è l uso di un formato neutro (IFC) comune a tutti i software AXIS VM ARCHICAD IFC ALLPLAN REVIT 23

24 IFC: la struttura 24

25 IFC: Industry Foundation Classes data model 25

26 IFC: Industry Foundation Classes data model 1995: nasce IAI - Internantional Alliance for Interoperability (oggi Buildingsmart) CERTIFICATO ISO 16739:

27 IFC: Industry Foundation Classes data model Da teoria degli oggetti* Linguaggio STEP Modularità Ereditarietà Incapsulamento, ecc. Entità: es. IfcWall 1. Entità dati generali 2. Entità oggetti 3. Entità prodotti 4. Entità elementi 5. Entità elementi di costruzione 6. Entità muro 7. Dati della entità muro * G. Booch - Object-Oriented Analysis and Design with Applications

28 IFC: Industry Foundation Classes data model IFC è uno standard in grado di trasferire informazioni relative a: Geometrie (oggetti 3d in vari formati) Relazioni (collegamento tra gli oggetti, es. finestra inserita in una parete) Proprietà (materiali, prezzo, ecc.) Metadati (es. dati relativi allo stato del progetto: approvato, in esecuzione, ecc.) IFC 2x4 comprende 800 entità, 358 proprietà e 121 tipi di dati! 28

29 IFC: le potenzialità e le criticità 29

30 IFC: Industry Foundation Classes data model IFC è ridondante Vantaggi: consente un ampio numero di opzioni Svantaggi: lo stesso oggetto può essere definito con comandi diversi, con difficoltà di comunicazione dei dati IFC è fortemente astratto Vantaggi: il campo applicativo è molto esteso Svantaggi: consente diverse interpretazioni tutte valide IFC non copre tutte le problematiche Ad esempio: non sono considerate le tolleranze IFC è in fase di evoluzione Il software deve essere aggiornato per tenere conto delle variazioni tra release dello standard IFC

31 IFC: la compatibilità dei software BIM 31

32 Creazione file IFC FAMIGLIE DI OGGETTI PARAMETRICI (GEOMETRIA + DATI) Modello BIM software A Esportazione FILE IFC Importazione Modello BIM software B FAMIGLIE DI OGGETTI PARAMETRICI (GEOMETRIA + DATI)

33 IFC: Industry Foundation Classes data model Pur essendo un formato standard, l uso non è standard! I software BIM sono «IFC compliant» a diversi gradi e livelli (spesso si ha perdita di dati nei passaggi) 33

34 IFC: Industry Foundation Classes data model Per applicazioni particolari è possibile (e conveniente) sviluppare software «ad hoc» che sfrutta tutte le potenzialità di IFC 34

35 Le problematiche per il software strutturale 35

36 Modello architettonico e modelli strutturali 1 : modello architettonico 2 : modello geometrico strutturale 3 : modello di calcolo - FEM 36

37 Modello architettonico e modelli strutturali Ipotesi di flusso operativo B) A) C)

38 Caratteristiche del calcolo FEM: modello geometrico modello di calcolo - FEM 38

39 Caratteristiche del calcolo FEM Gli elementi strutturali sono introdotti con segmenti che indicano assi e piani medi degli elementi Il calcolo FEM richiede NODI COMUNI agli elementi, attraverso i quali si realizza la continuità strutturale 39

40 Nel passaggio IFC architettonico modello FEM occorre adattare geometrie alla logica FEM (offset) 1 2 Il pilastro è posizionato sotto al solaio, quindi il nodo (1) deve spostarsi per posizionarsi sul piano medio del solaio (2) 40

41 INPUT MODELLO FEM La gestione dei fili fissi per l adeguamento automatico del modello al variare delle sezioni INPUT FILI FISSI SOLUZIONE MODELLO ADEGUAMENTO MODELLO NO VERIFICHE ELEMENTI SEZIONI INVARIATE? SI FINE 41

42 Considerazioni circa uso IFC da modello architettonico a strutturale Il passaggio diretto non è possibile, sono necessarie operazioni di adattamento tra i modelli Molte operazioni sono automatizzabili E comunque necessario un controllo finale 42

43 Il software FEM per il BIM strutturale Input ad oggetti parametrici (travi, pilastri, solai, muri, ) 1. Collegamento con BIM architettonici 43

44 Il software FEM per il BIM strutturale Collegamento con BIM architettonici INTEROPERABILITA COLLEGAMENTO DIRETTO REVIT ARCHICAD ALLPLAN X IMPORT/EXPORT IFC X X X 44

45 Il software FEM per il BIM strutturale Collegamento con BIM architettonici Plug-in per Revit per creazione automatica modello 45

46 Il software FEM per il BIM strutturale Modulo IFC avanzato per input Parametri di input Filtro di oggetti 46

47 Il software FEM per il BIM strutturale Elaborazione modello 3d e tavole 2d 47

48 Il software FEM per il BIM strutturale Elaborazione modello 3d e tavole 2d Creazione automatica della sezione verticale A A Sez. A-A 48

49 Il software FEM per il BIM strutturale Elaborazione modello 3d e tavole 2d Creazione automatica della pianta 49

50 Il software FEM per il BIM strutturale Calcolo e disegno 3d armature Verifica di travi, pilastri, setti, plinti e travi di fondazione e disegno delle armature 50

51 Il software FEM per il BIM strutturale Calcolo e disegno 3d armature Verifica di travi, pilastri, setti, plinti e travi di fondazione e disegno delle armature 51

52 Computo automatico dei materiali 52

53 BIM Il software per le murature Passaggio dal modello strutturale al modello architettonico esportazione oggetti Modello BIM Modello 3Muri Modello BIM 53

54 Esempi ed applicazioni 54

55 RESIDENZE IN LECCE AL VIALE GALLIPOLI MQ IMPRESA DE NUZZO COSTRUZIONI & C PROGETTO STRUTTURALE BIM: ING. FRANCESCO LEO 55

56 PARCHEGGIO + TERZIARIO - P.ZZA TITO SCHIPA LECCE MQ IMPRESA DE NUZZO COSTRUZIONI & C PROGETTO STRUTTURALE BIM: ING. FRANCESCO LEO 56

57 RESIDENZE - AL V.LE GALLIPOLI LECCE MQ IMPRESA EDIL.MA.R. (BA) SIG.RA ELISA RUBINO PROGETTO STRUTTURE BIM: ING. FRANCESCO LEO 57

58 Analisi economica costi di progettazione rispetto a progettazione tradizionale Maggior costo m o C te n pe r Ca ria l o c l Ca o M FE no g se i D a u at rm t pu o e m co i r t ne o zi e r Di ri o v la ra Minor costo 58

59 Il maggior costo del progetto sarà sempre minore degli errori di costruzione 59

60 GRAZIE PER L ATTENZIONE [email protected] 60