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FOCUS

BIM: a cosa serve e chi lo userà

di Alessandra Marra

Lo stato dell’arte sul Building Information Modeling, i vantaggi nell'utilizzarlo e i software compatibili

Vedi Aggiornamento del 04/01/2018
22/10/2015 – BIM è l'acronimo di “Building Information Modeling” (Modello di Informazioni di un Edificio) ed è definito dal National Institutes of Building Science come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”.
 
Il BIM quindi non è un prodotto né un software ma un “contenitore di informazioni sull’edificio” in cui inserire dati grafici (come i disegni) e degli specifici attributi tecnici (come schede tecniche e caratteristiche) anche relativi al ciclo di vita previsto. 

Infatti quando si disegnano oggetti come finestre, solai o muri è possibile associare alle informazioni grafiche (spessore del muro, altezza ecc) anche informazioni come la trasmittanza termica, l’isolamento acustico ecc.

Come avviene per i progetti CAD, al cui interno si possono utilizzare oggetti CAD (2D o 3D) già realizzati in maniera seriale senza doverli disegnare ogni volta, così per i progetti BIM è possibile usare in ogni elaborazione oggetti BIM già realizzati. Su  BIM.archiproducts è possibile trovare la più grande libreria digitale di oggetti BIM e CAD, facilmente accessibile online da tutti i professionisti del settore delle costruzioni.

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 BIM presente nel progetto o dell’interno edificio elaborato. 
 

BIM: i vantaggi 

Il BIM è nato dalla volontà di andare verso la collaborazione tra i progettisti, l’interoperabilità dei software, l’integrazione tra i processi e la sostenibilità.
 
Il BIM è infatti un metodo di progettazione collaborativo in quanto consente di integrare in un unico modello le informazioni utili in ogni fase della progettazione: quella architettonica, strutturale, impiantistica, energetica e gestionale. Per questo può essere utilizzato dagli impiantisti, dagli ingegneri strutturisti, dagli architetti, dal costruttore, dai montatori, dai collaudatori ecc.
 
Il modello tridimensionale quindi racchiude informazioni riguardanti volume e dimensioni, materiale, aspetto, caratteristiche tecniche che non vengono perse nella comunicazione ad altri studi ed altre piattaforme informatiche.
 
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.

Inoltre un progetto BIM dà la possibilità alla committenza di avere un’elaborazione virtuale del ciclo di vita dell’edificio, anche dopo la fase di progettazione; in questo modo è più semplice monitorare la vetustà dei materiali e programmare meglio la manutenzione. 


Foto: Progettazione BIM con Edificius, 3D dell'Albero della Vita - EXPO 2015, Architectural Design and Concept by Marco Balich - Studio Giò Forma
 
Vladimir Bazjanac, Professore del Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California afferma che “il processo di progettazione e realizzazione delle strutture è cambiato rapidamente. Il cambiamento è dovuto soprattutto all’emergere del metodo BIM e alla sua intrinseca capacità di garantire la validità dei dati inseriti nel manufatto in ogni momento del suo ciclo di vita, permettendo un realizzazione integrata della commessa impossibile fino ad ora”

Visti gli enormi vantaggi della tecnologia BIM è ovvio che il suo utilizzo si stia diffondendo sempre più nel mondo, tuttavia c’è da considerare che il suo utilizzo richiede un maggiore investimento e lavoro nella fase iniziale del progetto (in cui si inseriscono tutte le informazioni); in seguito però semplifica notevolmente il lavoro, qualora si voglia ricavare dal modello tridimensionale la certificazione energetica, i calcoli strutturali ecc.

La tecnologia BIM è utilizzata da tanti software che, nel recente passato, hanno voluto mantenere il file del prodotto finale nei propri formati; tuttavia, considerato che in questo momento storico è in corso il dibattito sulla necessita della standardizzazione degli oggetti BIM, è stato sempre più accettata l’idea di un unico formato di scambio. 
 
Generalmente un oggetto BIM viene salvato nel formato IFC (Industry Foundation Class), con estensione .ifc. Questi file IFC sono classificati come file di immagine 3D, che contengono anche altre informazioni tecniche, e sono compatibili con tutti i software che usano la tecnologia BIM.
 
Uno dei problemi maggiori però è la standardizzazione dei file creati con tecnologia BIM tra i diversi software in commercio, ovvero stabilire quali sono le informazioni minime o standard per considerare un file IFC un BIM.


Foto: Progettazione BIM con Revit, 3D Shanghai Tower - Studio Gensler
 

Open BIM: verso la standardizzazione

Il formato IFC rappresenta una soluzione di interoperabilità tra diverse applicazioni software che utilizzano il BIM, è quindi importante riconoscere degli standard internazionali relativi ad oggetti comunemente utilizzati nel settore edilizio.  

In altre parole è necessario che i distributori di software scrivano le 'informazioni giuste al posto giusto' così che tutti i software possano leggere le caratteristiche in modo inequivocabile. Inoltre è necessario che le software house stabiliscano il numero minimo di informazioni che un oggetto deve possedere per essere legittimamente definito BIM. 
 
Per risolvere definitivamente il problema è nato il programma Open BIM, un'iniziativa lanciata dell'associazione internazionale buildingSMART in collaborazione con i principali fornitori di software per promuovere, semplificare e coordinare a livello globale il concetto di Open BIM nell'ambito del settore AEC con informazioni e materiali relativi al marchio a disposizione di tutti coloro che partecipano al programma.
 
Inoltre buildingSMART  ha sviluppato la certificazione Open BIM, un sistema tecnico che consente ai produttori di software per il settore AEC di migliorare, verificare e certificare i sistemi di scambio dei dati per una perfetta integrazione con altre soluzioni basate su Open BIM.
 

BIM nel mondo

Gli Stati Uniti sono uno dei paesi dove il BIM è stato utilizzato sin dagli inizi del 2000; poi nel 2003, la General Services Administration (GSA) ha stabilito il programma nazionale per il 3D-4D-BIM, pubblicando delle guide che descrivono la metodologia di lavoro nell’industria delle costruzioni.
 
Il GSA ha anche richiesto, a partire dal 2007, l’uso del BIM per la “spatial program validation” prima di presentare il progetto in gara d’appalto. Questo permette ai team di progettazione GSA di convalidare i requisiti dello “spatial program” come: gli spazi necessari, le aree, gli indici di efficienza e così via, utilizzando un metodo più preciso e veloce rispetto all’approccio tradizionale 2D. Allo stesso tempo, tutti i progettisti sono incoraggiati dal GSA ad utilizzare modelli BIM 3D e 4D in tutte le fasi di progetto.
 
Anche il Regno Unito si è concentrato fin da subito sulla comprensione dei legami tra CAD e BIM e nel 2011 il National Building Specification (NBS) ha annunciato lo sviluppo della National BIM Library per l’industria delle costruzioni del Regno Unito, una libreria digitale di oggetti gratuita e facilmente accessibile online da tutti i professionisti del settore delle costruzioni. Il Governo inoltre sta puntando allo sviluppo di standard che consentano a tutti i membri del processo edilizio di lavorare in modo collaborativo attraverso il BIM e infatti sta attuando un piano al fine di rendere obbligatorio l’utilizzo del BIM per la realizzazione di opere pubbliche a partire dal 2016.
 
Anche nel Nord Europa la tecnologia BIM è attiva dal 2000: la Finlandia già dal 2007 ha imposto l’uso di modelli BIM; in Norvegia l’utilizzo del BIM è obbligatorio per tutti i progetti(costruzione e riqualificazione) promossi dall’ente che gestisce il patrimonio immobiliare dello Stato e inoltre il governo norvegese promuove costantemente iniziative volte alla creazione e diffusione di formati IFC; in Svezia non è obbligatorio l’uso del BIM per i progetti pubblici, ma molte aziende lo utilizzano da tempo e hanno già investito nella nuova tecnologia, rispondendo ai clienti che hanno richiesto di utilizzarlo per i loro progetti.
 
Francia e Germania hanno intrapreso azioni per promuovere l’adozione del BIM attraverso gruppi di lavoro governativi ad hoc. La Francia ad esempio ha lanciato la missione “Mission Numérique Bâtiment” per stimolare l’evoluzione digitale nel settore edile. 
 
Il BIM diventerà il processo standard per tutti gli edifici e si sta integrando nella legislazione per i contratti pubblici di tutta l’Europa. Infatti la Direttiva 2014/24/EU sugli Appalti Pubblici esprime in modo chiaro l’indicazione di introdurre il Building Information Modeling all’interno delle procedure di Procurement degli Stati Membri. L’adozione della direttiva prevede che i 28 stati membri incoraggino l’utilizzo del BIM nei rispettivi paesi per i progetti finanziati con fondi pubblici nell’Unione Europea a partire dal 2016.
 

Tecnologia BIM: a che punto siamo in Italia

In Italia il BIM si sta diffondendo, ma ancora in maniera spontanea, graduale e sporadica; manca ad oggi una metodologia uniforme e di ampie vedute. 

La diffusione del BIM infatti ha avuto più successo nelle realtà in cui vi sono maggiori società d’ingegneria o studi di progettazione integrata che hanno un maggiore vantaggio nell’intera gestione del progetto.
 
La mancata diffusione capillare del BIM in Italia potrebbe essere dovuta al fatto che il mercato della progettazione in Italia è molto parcellizzato e di conseguenza il primo attore del processo, ovvero lo studio di architettura, se non “costretto da leggi specifiche”, ha difficoltà ad 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 o favorisca l’utilizzo del BIM anche se il nuovo codice appalti, conterrà il recepimento delle direttive europee favorendo l’utilizzo del BIM nella progettazione per lavori pubblici. 
 

I software con tecnologia BIM

Poiché le attività nel settore delle costruzioni sono molteplici (impianti, strutture, energia) è chiaro che non esiste un software in grado di gestirle tutte, piuttosto sono necessari strumenti BIM uniformi che consentano ai relativi software di “leggere” il rispettivo dato d’interesse.
 
Ecco perché, a seconda del ramo d’interesse, ci si potrebbe affidare ad un ‘software principale’, ad esempio per la parte di progettazione per poi ricorrere in fasi successive ad altre applicazioni per l’analisi energetica, la stima dei costi ecc.
 
Tra i software leader nella progettazione architettonica in BIM c’è Autodesk Revit Collaboration Suite di AUTODESK uno strumento di progettazione e di Building Information Modeling (BIM) che permette la creazione di un modello 3D intelligente per pianificare, progettare, costruire e gestire il progetto. Potrete generare abachi, fogli di disegno, viste 2D e 3D direttamente dal modello. 
 
Revit supporta il formato IFC sia in Import che in export; essendo però una piattaforma permette lo sviluppo di applicazioni associate in vari ambiti come quello strutturale, meccanico, energetico ecc nel formato tipico di Revit ovvero .rvt.
 


Tra i primi software ad utilizzare la tecnologia BIM c’è ArchiCad di Graphisoft (poi acquisita nel 2007 da Nemetschek), che è anche tra i principali promotori di OpenBim e BuildingSmart permettendo l’import/export in IFC.
 
ArchiCad è un software intuitivo e facile da usare, dotato di una ricca libreria organizzata per sistemi (ad esempio elementi prefabbricati in cls, impianti ecc)  e di oggetti parametrici predefiniti. In questo modo l'utente può lavorare con "oggetti intelligenti", in cui sono inseriti i dati fondamentali, e creare "edificio virtuale" utilizzando elementi strutturali "reali" come muri, solai, tetti, porte, finestre e mobili. 



Un altro software di progettazione BIM è ALLPLAN, una piattaforma integrata per la progettazione interdisciplinare in grado di offrire un modello digitale ricco di informazioni e attributi per applicare i concetti della progettazione BIM, quali ad esempio il calcolo dei costi, e che consente di scambiare dati in oltre 50 formati di file. 


Edificius di ACCA software  è un software di progettazione architettonica BIM integrabile con altri software ACCA su computo metrico, calcolo strutturale, efficienza energetica, sicurezza, manutenzione, e impiantistica. Quindi essendo una piattaforma completa permette di mantenere aggiornati tutti i file, ottimizzando il progetto. Da inoltre la possibilità di importare ed esportare in formati standard.
 

C’è poi STR VISION BIM di STR - Gruppo TeamSystem che permette a committente,  progettista e impresa di disporre in automatico e di condividere informazioni per il controllo totale di qualità, tempi e costi per tutta la durata dell’edificio o dell’impianto, utilizzando direttamente i modelli IFC degli applicativi CAD 3D per generare i dati per computazione, preventivazione, contabilità lavori.
 
Inoltre con il modulo QTO (Quantity Take Off) di STR VISION BIM, consente l’importazione dei modelli CAD 3D di tipo architettonico, strutturale e impiantistico senza la necessità di installare alcun tipo di plug-in o altro tipo di visualizzatore. 


 
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