BIM

Il Building Information Modeling, in acronimo BIM, è un metodo per l’ottimizzazione della pianificazione, realizzazione e gestione di costruzioni tramite aiuto di software, o meglio, tutti i dati rilevanti di una costruzione vengono raccolti, combinati e collegati digitalmente.
La costruzione virtuale è visualizzabile come un modello geometrico tridimensionale, ma va detto che, un modello tridimensionale della geometria di un edificio utilizzato solo per simulazioni grafiche (rendering) non può essere considerato BIM.
Il Building Information Modeling (BIM) viene utilizzato sia nel settore edile per la progettazione e costruzione (architettura, ingegneria, impianti tecnici) sia nel facility management.
Per “facility management” si intende principalmente tutto ciò che afferisce alla gestione di edifici unitamente a impianti e servizi connessi, quali, ad esempio, impianti elettrici e termoidraulici, impianti di illuminazione, di condizionamento, ma anche i servizi di pulizia, ristorazione aziendale, portineria, giardinaggio, flotta aziendale, vigilanza, ecc.

Processi di collaborazione

La Modellazione in BIM è pertanto volta a sostenere la comunicazione, la cooperazione, la simulazione e il miglioramento ottimale di un progetto lungo il ciclo completo di vita dell’opera costruita.
Il ciclo di vita dell’opera costruita è definito in un percorso che va dalla fase progettuale attraverso la fase di realizzazione fino a quella di uso e manutenzione.


Un progetto BIM, in cui molti attori (siano questi Architetti, Ingegneri, Geometri, Periti, Costruttori, Clienti) si incontrano e collaborano e dove viene gestita una grande quantità di informazioni, deve essere regolato poiché per BIM non si intende il semplice possesso di alcune informazioni ma l’attività di condivisione di queste informazioni.


Quindi si può dire che BIM, usato come nome, è la rappresentazione di un modello di dati diversi di un edificio, relazionati alle diverse discipline che lo definiscono, modello che può contenere qualsiasi informazione riguardante l’edificio o le sue parti. Le informazioni più comunemente raccolte in un BIM riguardano la localizzazione geografica, la geometria, le proprietà dei materiali/componenti/sistemi e degli elementi tecnici, le fasi di realizzazione, le operazioni di manutenzione, lo smaltimento di fine ciclo.
La definizione di BIM non è standard e la dimostrazione è l’elevato numero di definizioni reperibili sia su opere pubblicate o sulla rete internet. Si sta però lavorando a una norma europea per la standardizzazione delle definizioni.

Livelli di maturità del modello

Il Building Information Modeling può essere applicato con diversi livelli di maturità (anche un semplice CAD rientra nel modello informativo) che corrispondono ai diversi livelli di collaborazione condivisa in un progetto di costruzione.

Tale “parametro di misura” è importante per stabilire le capacità BIM e di conseguenza fare una valutazione rapida ed accurata dell’abilità di un’organizzazione nella consegna dei servizi BIM.
Man mano che saliamo di livello, la collaborazione tra le varie parti è in aumento:
Livello 0 – CAD standardizzato: richiede l’organizzazione di un lavoro tradizionale intorno a un sistema di standard.
Livello 1- BIM Solitario o non collaborativo: si usa il metodo di progettazione parametrica e di gestione dei dati all’interno del proprio work flow ma non si instaura nessun tipo di collaborazione con gli altri professionisti. Il lavoro segue degli standard, interni o internazionali, soprattutto per quanto riguarda la nomenclatura degli elementi.
Livello 2 – BIM Collaborativo: effettiva collaborazione tra i soggetti coinvolti nella progettazione dell’edificio che lavorano tutti in BIM. Operano separatamente su un proprio modello e la collaborazione viene coordinata dal BIM Leading consultant che ha per compito di riunire i vari modelli in un singolo modello federato.
Livello 3 – BIM Condiviso: l’obiettivo finale è che tutti professionisti lavorino contemporaneamente allo stesso modello in modo da recepire gli aggiornamenti in tempo reale.

La via per l’adozione del BIM viene generalmente considerata come un percorso graduale di crescita, in cui si passa da un processo diviso in fasi fino ad un processo in cui tutti soggetti coinvolti nella costruzione del modello lavorano in sincronia, collaborando alla stessa virtualizzazione dell’edificio. La piena collaborazione è il grande obbiettivo.

Dimensioni del modello

Il concetto di dimensione nel BIM assume un significato differente rispetto a quanto siamo abituati a immaginare: non è soltanto un’identificazione puramente spaziale, ma deve essere intesa come un’informazione aggiuntiva, che va oltre la classica modellazione architettonica.
Le norme UNI11337 individuano:
Modellazione 3D: relativa alla modellazione geometrica;
Modellazione 4D: si riferisce al tempo o alle informazioni sul programma del progetto;
Modellazione 5D: fornisce informazioni circa la gestione dei costi;
Modellazione 6D: relativa alla gestione delle strutture;
Modellazione 7D: per la valutazione della sostenibilità.
Tutti questi elementi possono essere trovati all’interno di un modello BIM di Livello 2 o Livello 3

Livello di Dettaglio – LOD (Level of Detail)

Per definire con precisione il livello di approfondimento delle informazioni contenute all’interno del modello BIM esiste una specifica terminologia. In Italia, la normativa UNI11337:2017 definisce i LOD come “Livello di sviluppo dell’oggetto” e viene suddiviso in LOG e LOI.

  • LOD: livello di sviluppo: comprende sia la rappresentazione grafica sia il livello di informazioni collegate al modello. E’ il termine più generale dei tre.
  • LOG: Livello di sviluppo degli oggetti riguardanti gli attributi geometrici
  • LOI: Livello di sviluppo dell’oggetto riguardante le informazioni

I LOD rappresentano un punto di riferimento definito che permette a tutti i soggetti coinvolti nel progetto di specificare e articolare la costruzione di un modello BIM, con lo stesso grado di definizione dei contenuti ed un elevato grado di chiarezza, lungo le fasi in cui si articola il processo di concepimento e realizzazione dell’opera.
Oggi si applicano generalmente 6 livelli per grado di sviluppo secondo lo schema americano (AIA 208):
LOD 100: l’elemento è rappresentato in maniera generica, schematica, simbolica. Ogni informazione è ancora approssimativa.
LOD 200: L’elemento è visualizzato dentro ad un sistema generico con forma riconoscibile. Ad esempio, una scala viene modellata con gradini semplificati però, a livello di ingombro, le informazioni di larghezza e profondità totali, livelli di partenza e arrivo e quote di pianerottoli intermediari devono essere accurate.
LOD 300: La quantità, forma, dimensione posizionamento e orientamento dell’elemento sono desumibili e misurabile direttamente interrogando il modello, senza ricorrere alla consultazione di materiale documentale accessorio. Ad esempio, le stratigrafie sono raffigurate ciascuna con il suo materiale e il suo spessore, all’interno di un sistema muro ancora non suddiviso in parti. Le tipologie di muro devono essere chiaramente codificate. Le interferenze di inserti quali porte e finestre devono essere modellate.
LOD 350: In aggiunta a quanto specificato per il LOD 300, vengono modellate anche quelle parti di elemento necessarie al coordinamento, quali supporti e connettori. Ad esempio, per quanto riguarda le fondazioni, giunti e armature sono modellati nel dettaglio.
LOD 400: L’elemento è modellato e specificato con un livello di dettaglio tale da consentirne la fabbricazione.
LOD 500: non è legato ad una rappresentazione grafica ma è la verifica in cantiere della messa in opera dell’oggetto reale.

La scala generale della norma italiana UNI 11337:2017 risulta essere:
LOD A: oggetto simbolico;
LOD B: oggetto generico;
LOD C: oggetto definito;
LOD D: oggetto dettagliato;
LOD E: oggetto specifico;
LOD F: oggetto eseguito;
LOD G: oggetto aggiornato.

BEP – BIM Execution Plan

Una volta chiarito che tipo di informazione viene richiesto dal committente arriva il momento di pianificare le attività tramite l’utilizzo del BEP, specifico documento che i fornitori di servizi devono preparare per spiegare come saranno realizzati gli aspetti di modellazione e di informazione durante lo sviluppo di un progetto BIM.
Lo scopo principale del BEP è quello di assicurare che tutti i soggetti coinvolti all’interno del progetto siano consapevoli dei rischi e delle opportunità connesse all’adozione del BIM nei flussi di lavoro del progetto.
Per questo passo, è consigliabile che il BEP venga sviluppato in due fasi, cioè pre e post-assegnazione del contratto.
Lo scopo del Piano Esecutivo BIM (BEP) pre-contrattuale è quello di dimostrare che l’approccio proposto dal fornitore principale (capofila) è supportato da partner (sub-fornitori) con capacità, esperienze e competenze necessarie a soddisfare le Richieste Informative della Committenza (EIR). In questo senso potremmo dire che il BEP pre-contrattuale obbliga il capo fila a pre-selezionare i partner più adeguati a svolgere correttamente le attività BIM.
L’EIR (Employer’s Information Requirements), contenente le richieste da parte della Committenza, in Italia in alcuni appalti ha assunto il nome di “Capitolato Informativo”.
Dopo la gara, il BEP deve essere ri-presentato dal fornitore al datore di lavoro per confermare le capacità e confermare che tutte le parti interessate abbiano concordato e siano sono impegnati al rispetto del BEP.
Il BEP post-contrattuale deve essere presentato dal fornitore principale al committente per conto di tutta la catena di approvvigionamento e deve includere una sintesi delle loro capacità e responsabilità. I sub-fornitori saranno responsabili per tutto il flusso di informazioni della loro catena di fornitura.
Grazie al Building Execution Plan risulta possibile accertare le competenze del project team, assistere il cliente nel valutare la fattibilità, conoscere le responsabilità del team, aggiungere la consulenza di un Project Manager BIM come figura supplementare e, più in generale, promuovere un migliore flusso di lavoro.

Ambiente di condivisione dati – CDE o ACDAT

Viene definito all’interno del BEP ed è lo spazio virtuale per la raccolta, gestione e condivisione di tutte le informazioni dell’intero flusso BIM. I diversi attori che partecipano alla costruzione possono attingere ai dati ed archiviare i propri. L’ambiente è suddiviso in 4 sezioni, ciascuna relativa a una progressiva fase di condivisione delle informazioni:
L0 – Fase di Elaborazione – aggiornamento
L1 – Fase di Condivisione
L2 – Fase di Pubblicazione
L3 – Fase di Archivio (L3 Valido e L3 Superato)
Nella fase L0 – Fase di Elaborazione (Work in progress) ogni squadra deposita i modelli e le informazioni in fase di lavorazione senza la possibilità di condividerle con gli altri team, fino al momento della convalida da parte del Team Manager
Nella fase L1 – Fase di Condivisione (Shared) vengono messi in comune i modelli delle diverse discipline in modo da consentire il coordinamento e lo scambio di informazioni con gli altri gruppi di lavoro. Una volta validati i diversi modelli e ottenuta l’approvazione da parte del committente, le informazioni possono passare nella terza area.
Fase L2 – Fase di pubblicazione (Published Documentation) viene condiviso tutto quanto è stato precedentemente definito.
Fase L3 – Fase di archivio (Archive) vengono conservati e catalogati tutti i documenti, i modelli e gli elaborati, previsti dal processo BIM.
Pertanto se il modello BIM riguarda la programmazione e la progettazione dove si condensano le tradizionali definizioni di progetto preliminare, definitivo ed esecutivo, i passi successivi riguardano la produzione (PIM) e l’esercizio (AIM) come gestione, manutenzione e riparazione.

PIM – Project Information Model

È il modello dentro ad Archive da cui partire per poter definire successivamente il Project Information Model per la fase di costruzione (collaudo/consegna) creato grazie alle informazioni consegnate da tutti i partecipanti al progetto e che in seguito sarà costantemente aggiornato.
Il PIM consiste nella virtualizzazione del design, al fine di effettuare perizie e analisi ingegneristiche volte a migliorare e ottimizzare la struttura dell’edificio. In pratica, il suo scopo è constatare che le diverse parti del progetto combacino e rispecchino gli obbiettivi di design.

AIM – Asset Information Mode

È la base per le operazioni di gestione e manutenzione.
Questa struttura rappresenta un Construction Asset Live-Cycle che innesca obbligatoriamente una modalità e un’attività di coordinamento interdisciplinare, completamente nuova per molti tecnici. Il progetto sul patrimonio esistente inoltre concentra particolarmente l’interesse dell’intervento sul AIM e implica che anche il BIM venga correlato ad aspetti di prevalutazione (diagnostica, di compatibilità storico-materica, ecc.).

Conclusioni

Un modello dettagliato e preciso del manufatto rappresenta un’opportunità per tutti i soggetti coinvolti nel progetto, consentendo di ottimizzare e rendere più rapidi i processi di pianificazione e realizzazione dell’intervento con conseguenti importanti risparmi di tempo e denaro e riduzione delle eventuali problematiche in fase esecutiva.

Ricordiamo infine che il Decreto BIM (DM 560 del 1 dicembre 2017) ha stabilito le modalità e i tempi di progressiva introduzione, da parte delle stazioni appaltanti dell’obbligatorietà dei metodi e degli strumenti elettronici specifici, quali quelli di modellazione per l’edilizia e le infrastrutture, nelle fasi di progettazione, costruzione e gestione delle opere e relative verifiche.
L’obbligo dell’utilizzo di metodi e strumenti elettronici di modellazione decorre:
– dal 2019 per le opere di importo da 100 milioni di euro;

  • dal 2020 per i lavori complessi oltre i 50 milioni di euro;
  • dal 2021 per i lavori complessi oltre i 15 milioni di euro;
  • dal 2022 per le opere oltre i 5,2 milioni di euro;
  • dal 2023 per le opere oltre 1 milione di euro;
  • dal 2025 per tutte le nuove opere.