COS’È IL BIM
Negli ultimi sessant’anni i software grafici hanno permesso la creazione di progetti sempre più complessi Infatti, il veloce sviluppo della tecnologia si sta traducendo nel campo della progettazione architettonica in nuove forme di espressione grafica. In questo contesto, il processo BIM rappresenta una vera innovazione in quanto permette ad architetti, ingegneri e appaltatori di lavorare in modo più veloce ed efficiente, al fine di creare un progetto definito in ogni sua parte.
Evoluzione della progettazione digitale
I primi modelli architettonici digitali si diffusero a partire dagli anni ‘60 con la nascita dei software CAD (Computer Aided Design), ovvero programmi di progettazione grafica digitale. Tali piattaforme erano in grado di assistere i disegnatori, velocizzando e rendendo più precise le operazioni di rappresentazione. Tuttavia, gli oggetti creati si limitavano a forme geometriche bidimensionali e si dovette aspettare il 1973 per la nascita di software di modellazione 3D. A partire dagli ottanta iniziò a diffondersi un tipo di modellazione denominata parametrica, che consente al progettista di associare parametri e regole all’oggetto. I modelli parametrici contengono le informazioni dell’elemento, come dimensioni o forma, le quali si aggiornano automaticamente modificando i parametri. Successivamente fu possibile associare agli oggetti non solo parametri geometrici ma anche informazioni specifiche come le caratteristiche termofisiche, di costo o di efficienza energetica. Tali sistemi di modellazione sono alla base del processo BIM, ma questa terminologia fu impiegata solo a partire dagli anni 2000 con l’introduzione del parametro “tempo”. L’attributo venne aggiunto al modello per consentire agli appaltatori di generare piani di costruzione e di simulare il processo costruttivo. A partire dal 2004 sono iniziati a nascere software BIM di tipo collaborativo, ossia che consentono ad architetti, ingegneri, costruttori e appaltatori di lavorare in modo coordinato su un unico modello.
Software di modellazione BIM
Ad oggi sono numerosi i software BIM e vengono distinti in tre categorie a seconda dello scopo di progettazione e delle informazioni da gestire:
- I BIM authoring sono destinati alla creazione dei modelli 3D. Rientrano tra questi Revit, programma della famiglia Autodesk – per la realizzazione di progetti architettonici e strutturali – oppure Edificius-MEP, specializzato nella modellazione di impianti.
- I BIM tools eseguono calcoli e verifiche ed aggregano informazione e dati ai modelli BIM. Un esempio è Solibri, all’avanguardia per il controllo della conformità dell’opera, il coordinamento del processo di progettazione e la revisione del progetto.
- I BIM collaboration platform, come Avail o usBIM.platform, sono software che permettono un’efficace gestione del processo BIM Per tutto il ciclo di vita dell’opera.
I modelli generati con i differenti software possono essere liberamente scambiati e aperti su tutte le piattaforme. A questo scopo è stato creato il formato file aperto IFC che consente l’interscambio di modelli informativo senza perdita di dati.
Livelli di sviluppo degli oggetti digitali
L’oggetto generato con la modellazione BIM viene detto Building information Model, indicato anch’esso con BIM. Tale modello viene classificato in funzione della quantità e dell’approfondimento delle informazioni contenute. I cosiddetti “Livelli di sviluppo degli Oggetti Digitali”, indicati con l’acronimo LOD sono sei:
- LOD 1: costituisce un modello preliminare dell’oggetto, il quale è rappresentato in maniera simbolica e poco dettagliata.
- LOD 2: all’elemento sono aggiunte le dimensioni, l’orientamento e la posizione.
- LOD 3: sono definite le caratteristiche qualitative e quantitative per le diverse parti dell’oggetto.
- LOD 4: si aggiunge la modellizzazione dettagliata delle parti necessarie al coordinamento della struttura, come ad esempio giunti e armature.
- LOD 5: l’oggetto è corredato dei dettagli relativi alla fabbricazione, all’assemblaggio, all’installazione e al modo in cui le varie parti interagiscono tra loro.
- LOD 6: a questo livello di dettaglio il modello creato rappresenta un clone dell’oggetto reale infatti ne rispecchia fedelmente le dimensioni, la forma, l’orientamento e i particolari.
A questa classificazione si aggiunge una distinzione tra il livello di sviluppo degli attributi geometrici dell’elemento (LOG) che rimangono inalterati a partire dal LOD 4, e il livello di sviluppo della componente informativa (LOI). Il sistema di classificazione LOD può subire leggere variazioni da paese a paese. Ad esempio la norma italiana che ne regola l’utilizzo, la UNI 11337, sostituisce al sistema di numerazione decimale una scala alfabetica da “A” a “G”; introduce inoltre LOD specifici per il restauro, approccio innovativo necessario alla gestione del vasto patrimonio architettonico italiano.
COME FUNZIONA IL BIM
La progettazione con l’utilizzo del BIM consente la creazione di un vero e proprio clone digitale del manufatto, contenente tutte le informazioni necessarie sia alla costruzione che alle successive operazioni di manutenzione e smantellamento. La facile reperibilità e la semplice gestione di queste informazioni hanno reso il BIM uno dei sistemi più utilizzati nel campo della progettazione.
Creazione del modello digitale
Il processo di progettazione inizia con il lavoro degli architetti che costruiscono modello tridimensionale dell’opera, definendo la geometria e la distribuzione degli spazi. A questo modello vengono aggiunti valori parametrici che definiscono le specifiche caratteristiche delle parti. Dal punto di vista grafico si possono gestire texture e colori. Sotto il profilo fisico, è possibile definire le proprietà meccaniche e termiche di ogni componente. La quantità e la qualità delle informazioni contenute nel modello consentono di verificarne l’adeguatezza rispetto ai requisiti architettonici definiti dalle normative. Nella fase successiva entrano in gioco le altre figure professionali coinvolte come ingegneri e impiantisti. I modelli architettonici, esportati in formato IFC, sono utilizzati come sostegno per il dimensionamento ed il calcolo degli elementi strutturali e impiantistici. L’interscambio dei modelli virtuali permette un’analisi multidisciplinare nonché il controllo e la veloce correzione delle interferenze. Infatti, l’individuazione di errori da parte del software viene segnalata in tempo reale agli operatori così da risolvere in modo efficace i problemi. Terminato il modello tridimensionale, i dati del BIM vengono utilizzati per la produzione di tutti gli elaborati di progetto come viste, prospetti e sezioni. È inoltre possibile inserire l’oggetto nel suo contesto e creare delle immagini fotorealistiche con il processo di rendering.
I dati BIM del manufatto non sono utili solamente in fase di costruzione ma possono essere utilizzati per le attività di manutenzione, monitoraggio delle risorse e gestione degli impianti nonché per i progetti di ristrutturazione e smantellamento.
Vantaggi del BIM
Un primo vantaggio dell’utilizzo del BIM è la riduzione dei tempi di progettazione. Infatti i progettisti hanno a disposizione vaste librerie di oggetti forniti dal software che possono modificare cambiando i parametri. Questo permette loro di non disegnare manualmente tutte le parti del manufatto. In secondo luogo, le varie figure professionali hanno la possibilità di lavorare sullo stesso modello e nello stesso momento così da risolvere in modo rapido i problemi che si presentano. Ad esempio, il coordinamento tra architetti e impiantisti scongiura eventuali errori di sovrapposizione tra sistema strutturale e impiantistico.
Anche nella fase di costruzione si riducono notevolmente tempi e costi, spesso dilatati dall’insorgenza di complicazioni e incidenti in corso d’opera. Infine, le informazioni contenute nel clone digitale dell’oggetto possono essere utilizzate per rendere più efficienti le attività di gestione, manutenzione e smantellamento. Questi vantaggi, insieme alla semplicità di utilizzo, contribuiscono a rendere il BIM un sistema di progettazione sempre più diffuso tra architetti, progettisti e appaltatori.
Attuale diffusione del BIM
Negli ultimi anni il processo BIM sta assumendo un’importanza mondiale crescente nel campo della progettazione. Il Regno Unito e i Paesi Scandinavi sono leader mondiali in questo campo, ma anche Canada, Australia e Cina ne stanno ampliando l’utilizzo in modo decisivo. Più nello specifico, il governo inglese nel 2011 ha reso obbligatorio l’utilizzo del BIM per infrastrutture pubbliche, ponendo il paese al primo posto in Europa per lo sviluppo delle costruzioni. Finlandia, Svezia, Danimarca e Norvegia hanno iniziato a promuovere il BIM già a partire dal 2001. Negli ultimi anni hanno creato piattaforme e organizzazioni comuni per un miglior coordinamento e una maggiore condivisione delle informazioni di progettazione. Ad esempio la buildingSMART Nordic è un’organizzazione nata con l’obiettivo di realizzare progetti pilota più sostenibili. In Cina, negli ultimi quattro anni, il numero di imprese ad utilizzare a metodologia BIM è cresciuto del 108%, tendenza destinata ad aumentare. Nel paese asiatico sono stati realizzati con il BIM numerose strutture da record come la Shanghai Tower, grattacielo più alto della Cina e il Phoenix Media Center sede centrale della Phoenix Television a Pechino la cui forma non lineare riprende una striscia di Möbius. Per quanto riguarda l’Italia, la creazione di un modello BIM è stata resa obbligatoria per i progetti con importo superiore ai 100 milioni di euro. Tale obbligo, dal 2025, sarà esteso ai bandi di gara con spese superiori al milione di euro, coinvolgendo quasi la totalità dei progetti.
Fonte
- Progettare con il BIM
Autodesk - Il BIM nel mondo: come il Building Information Modeling sta rivoluzionando il settore AEC.
BibLusBIM - THINK BIM
Assobim - Scienza del disegno
M. Docci, D. Maestri, M. Gaiani
