B.I.M. - Building Information Modeling

Introduzione generale al BIM

Un' introduzione generale ai concetti fondamentali dell'approccio BIM, per inquadrare le complessità delle tematiche affrontate e il gran numero di aspetti coinvolti. Nonostante le notevoli semplificazioni necessarie a una trattazione snella come questa tutti i concetti chiave del BIM vengono affrontati e accennati nei loro principi di base.

L’acronimo B.I.M.

Il termine BIM è un acronimo che combina tre concetti molto complessi: Building Information Modeling / Building Information Model (entrambe le definizioni sono accettabili anche se Modeling è quella più ortodossa).
Il concetto più importante in assoluto è il termine intermedio: Information! Sicuramente tutto il mondo BIM ruota intorno alla gestione delle informazioni, in modo quasi completamente generico, che coinvolgono tutti gli aspetti (geometrie, metodi, professionisti, formati, produzioni, etc…) dalla progettazione all’esecuzione e manutenzione.
La progettazione/esecuzione/gestione diventa un processo informativo.
Building può essere inteso sia come “edificio” (il prodotto) quanto “costruendo” (l’azione), e sono entrambi aderenti all’approccio del BIM: gestire sia le informazioni dell’opera sia i modi con cui individuarle e aggiornarle; anche Model e Modeling rappresentano la stessa distinzione fra il risultato (il “model”) e l’azione nell’ottenerlo (“modeling the informations”), perfettamente calzanti nella metodologia BIM che si occupa sia dei contenuti sia dei modi di gestirli.
La complessità dei termini del nome rende già chiaramente la situazione di questo ambiente che affronta problematiche estremamente estese, mutevoli nel tempo e nelle necessità.
Model va inteso nel senso scientifico metodologico di modellare la realtà: rappresentare una porzione di realtà tramite un “modello” ideale codificato, non necessariamente tramite sole forme geometriche.
Il BIM è un approccio mentale, basato sull’informatica, per affrontare e gestire la progettazione/realizzazione/manutenzione di un’opera tramite la corretta e produttiva gestione della massima quantità di informazioni accessibili.

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L’approccio all’approccio

Il BIM è un universo di strumenti, metodi, normative e tanto altro ancora.
Nonostante i concetti chiave di base siano ben chiari e stabili, il resto è inevitabilmente in continua trasformazione.
Non solo gli strumenti software, tipicamente aggiornati di anno in anno, ma anche flussi e forme delle informazioni sono in continua evoluzione.
La stessa cultura di base dei professionisti coinvolti tende a maturare via via che questo approccio si diffonde producendo nuove strategie e nuove necessità.
Chiunque voglia entrare nell’approccio BIM è importante che mantenga una grande elasticità mentale assieme a un continuo impegno nel proprio aggiornamento di conoscenze e auto-formazione.
La collaborazione fra professionisti è parte fondamentale del BIM pertanto la forma e il flusso delle informazioni è un aspetto particolarmente critico di tutta la strategia di base.

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Il BIM non è...

Considerando la grande confusione generale intorno al mondo del BIM può essere utile chiarire quello che sicuramente il BIM non è.
Il BIM non è un software… esistono moltissimi software per lavorare nel mondo del BIM, tipicamente chiamati software di BIM authoring ma sono solo strumenti.
Il BIM non è una normativa… esistono diverse normative e standard che tentano di inquadrare vari aspetti delle diverse problematiche proponendo strategie, metodi, standard, etc. ma sono anche questi strumenti per affrontare meglio i problemi comuni.
Il BIM non è un formato… anche se spesso di parla (impropriamente) del formato IFC come formato standard di comunicazione delle informazioni complesse del BIM questo è solo un linguaggio codificato per rendere più semplice il transito delle informazioni fra diversi software e operatori.
Il BIM non è un lavoro… ci sono alcune figure professionali individuate nell’ambito del lavoro in BIM (BIM manager, BIM coordinator, BIM specialist, CDE manager) che non vanno considerate esclusive ma principalmente un orientamento sul percorso di formazione da intraprendere e la distribuzione dei ruoli/responsabilità nel flusso di lavoro.
Il BIM non è una singola componente, o strumento, o metodologia… è tutte questo e altro ancora… e anche quello che ancora dobbiamo scoprire.

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I software di BIM authoring

Considerando che la parte fondamentale dell’approccio BIM è la creazione e gestione dei contenuti progettuali/esecutivi dell’opera è normale che esistano molti software per creare contenuti BIM detti software di BIM authoring.
In realtà qualunque software utile a creare o gestire informazioni all’interno del flusso di informazioni dell’opera può essere considerato un software di BIM authoring. Il formato di file IFC, per esempio, utilizzato moltissimo per la trasmissione delle informazioni BIM, è un normalissimo file di testo, leggibile e scrivibile anche da un software come notepad: anche notepad quindi può essere considerato un software di BIM authoring, ma ovviamente sarebbe molto poco produttivo.
Fra i vari software di creazione di contenuti BIM (dalla gestione logistica al calcolo dei costi) quelli più consistenti sono i software rivolti alla progettazione AEC (architettonica, strutturale e impiantistica). Questi ambienti progettuali si diversificano per il loro approccio che si muove fra due estremi: una interfaccia evoluta al database BIM di informazioni e un ambiente CAD 3D integrato con librerie BIM specializzate.
Ovviamente ci sono molte sfumature e queste categorie vanno considerate solo orientative, ma possono essere utili per capire come approcciarsi a valutare uno strumento software rispetto alle diverse necessità di lavoro.
Esempi di ambienti tipicamente BIM sono Revit, Edificius, Archicad, etc...
Esempi di ambienti CAD 3D integrati con librerie BIM possono essere BricsCAD, Rhinocerous con VisualARQ, Sketchup con extensions, etc...
Esempi di software misti che propongono entrambe le metodologie nello stesso ambiente di lavoro sono Allplan, Microstation, etc...
L’aspetto fondamentale da considerare è che, quando si adotta un software di progettazione BIM, le informazioni di progetto diventano i contenuti del suo database (DB) interno. Ogni software ha un suo specifico DB, un suo modo di registrare tipo, qualità e forma di queste informazioni che difficilmente possono essere trasferite integralmente da un software all’altro. Persino la versione del software può essere rilevante (Revit, ad esempio, è storicamente non-retro compatibile, significa che il progetto in una versione non può essere traferito in una versione precedente).
Anche se esistono formati standard di interscambio (ad esempio il formato IFC) è molto complesso, spesso impossibile, tradurre completamente tutte le informazioni e le loro qualità da un software all’altro.
Mentre nell’approccio CAD, in cui tipicamente si utilizzano primitive grafiche elementari (linee, archi, testi, etc.) è piuttosto facile passare da un software all’altro senza troppi inconvenienti, nel caso della progettazione BIM cambiare lo strumento software in un progetto iniziato potrebbe rivelarsi estremamente complesso e costoso.
Anche l’investimento formativo su un software di BIM authoring va valutato con molta attenzione perché prevede tipicamente una curva di apprendimento iniziale ripida e un approfondimento significativo per poter essere produttivo e difficilmente, a parte ovviamente i concetti chiave basilari, trasferibile da un software ad un altro.
Tipicamente i software con un forte orientamento BIM sono molto potenti nel gestire i processi di informazioni del DB ma richiedono grande competenza quando le situazioni progettuali sono complesse. I software che si fondano su un ambiente CAD sono più versatili perché mantengono i comuni strumenti di disegno 2D e modellazione 3D a disposizione per le problematiche più complesse.

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Database di informazioni

Progettare in un approccio BIM significa modellare la realtà (reale e/o progettata) descrivendola tramite le sue informazioni archiviate in un database strutturato.
Questo significa individuare dei modelli teorici in grado di rappresentare una determinata porzione di realtà. Nel campo delle forme, più facilmente comprensibile, questo significa che una porzione di muro da progettare, ad esempio, viene rappresentato tramite un parallelepipedo solido con una serie di caratteristiche (spessore, altezza, lunghezza, strati di cui è composto internamente, forature, etc…) subendo un' inevitabile semplificazione.
Maggiore il modello che utilizzo è aderente alla realtà, maggiori sono le informazioni descrittive che posso indicare, minore sarà al semplificazione necessaria. Tutte le informazioni di questo modello vengono caricare nel database il cui insieme è la descrizione complessiva dell’opera.
I modelli descrittivi della realtà non devono necessariamente essere forme geometriche: possono essere schede tecniche, indicazioni testuali, foto, pointcloud, etc… l’unica necessità è che siano digitali e in una forma adatta ad essere integrate nel DB dell’opera.

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Gli oggetti parametrici

Nei software di progettazione BIM questi modelli descrittivi si risolvono con oggetti “intelligenti”, con forme e informazioni basate su parametri perfettamente adatti ad essere registrate e gestite in un database informatico.
Il modello informativo dell’opera diventa quindi il database degli oggetti parametrici caricati con i corretti parametri descrittivi.
Il limite principale di un software BIM è legato soprattutto agli oggetti parametrici (i modelli descrittivi) che mette a disposizione perché se non esiste un oggetto parametrico adatto non si può descrivere correttamente quella parte di realtà.
I tipici oggetti parametrici sono muri, porte, finestre, solai, scale, tetti, pilastri, travi, tubi, elementi di impianti, etc...
Gli oggetti parametrici non solo hanno parametri e regole per adattarsi gli uni agli altri nelle situazionei progettuali, ma anche paraemtri e regole per adattarsi alle diverse condizioni di scala e di livello di rappresentazione.

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Interrogazione DB

La produzione di elaborati di rappresentazione del database dell’opera derivano direttamente da operazioni di interrogazione del DB estraendo tavole 2D, modelli 3D, elenchi, report o qualunque altra forma di lettura dati.
Le informazioni sono caricate, aggiunte o aggiornate, direttamente nel database dell’opera. Quando servono informazioni dell’opera vengono estratte interpellando direttamente il DB dell’opera tramite un tipo di interrogazione interpretativa: tavole CAD, modelli IFC, abachi, elenchi...
Questa metodologia assicura due caratteristiche importanti delle informazioni estratte che sono:
- aggiornate (il DB fornisce l’ultima versione di tutte le informazioni caricate);
- coerenti (il DB estrae le diverse tipologie di informazioni interpellando lo stesso oggetto parametrico sorgente).

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Il formato IFC

Il formato di file IFC non è propriamente un formato, di fatto il formato file è un comune formato testo.
L’IFC è uno standard di linguaggio e regole (uno schema) per la descrizione delle tipiche informazioni dei modelli descrittivi usati nella metodologia progettuale BIM.
Questo significa che l’IFC non è uno standard di contenuti. All’interno di un file IFC perfettamente standard ci possono essere dati senza alcun approccio BIM, ad esempio semplici forme geometriche senza alcuna informazione aggiuntiva.
L’IFC va considerato fondamentalmente come il linguaggio comune da utilizzare per descrivere le informazioni nel modo più adatto per trasferirle da un software all’altro e da un professionista all’altro, ma i contenuti dipendono dagli operatori.
Inoltre i file IFC sono da considerarsi estrazioni delle informazioni pubblicate, storicizzate e/o trasferite, poco adatto ad essere un file di lavoro.

Per maggiori informazioni sul formato IFC visita il sito BuildingSmart.org

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