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Cosa significa essere pronto per il BIM? Cosa è il BIM?

Cosa-è-il-bim

 


Devo usare un nuovo software per essere "BIM ready"? Anche se non sto lavorando su progetti BIM?
Per alcune categorie come Architetti ed Ingegneri si può dire che il BIM è già per alcuni aspetti una estensione relativamente facile del loro vocabolario. Ma per tutti gli altri, il BIM rappresenta un mondo completamente nuovo, un mondo che è molto rilevante ora e continuerà a crescere in importanza.

Cos’è il BIM
• Un protocollo?
• Un formato?
• Uno strumento di lavoro e gestione?
• Un sistema di archiviazione dei dati?

Cominciamo subito a dire che BIM (Building Information Modeling):

NON È UN PRODOTTO E NON È UN SOFTWARE.

Viceversa un prodotto o un software può essere BIM in accordo gli standard internazionali (vedi buildingSMART Standards)

a) È un nuovo processo di lavoro che vede la sua massima efficacia dall’integrazione digitale di tutte le figure afferenti alla filiera delle costruzioni e quindi l’implementazione del BIM stesso deve partire dai processi e non dai mezzi (software o prodotti) per attuarli
b) È la digitalizzazione dei dati e delle informazioni legate all’edificio, la memorizzazione di tutte le informazioni in un formato standard IFC non proprietario.
c) Interpretabile come un processo integrato che si basa su dati ed informazioni condivise, coordinate e congruenti relative all'edificio, dalla progettazione alla sua realizzazione, la sua ristrutturazione, manutenzione e gestione.

Building Information Modeling (BIM) è un processo di gestione delle informazioni che descrivono l'edificio, in un formato comune, dalla fase di fattibilità per passare alla progettazione, la costruzione, il funzionamento e infine la demolizione, al fine di realizzare l'uso migliore e più efficiente di tali informazioni.

• Un metodo per memorizzare e gestire i dati e le informazioni. In molti progetti questo comporta l'uso di una rappresentazione tridimensionale (3D) degli edifici.
• Essenzialmente il BIM è un database di dati di rappresentazione, condivisibile e spaziale che memorizza la geometria e la posizione, le proprietà e gli attributi di ogni componente
• Un metodo per scambiare o creare le informazioni dell'edificio, compresa la sua costruzione, funzione e uso, le prestazioni e la manutenzione.
• Tradizionalmente, ciò ha comportato lo scambio di disegni, schemi e manuali, in formato cartaceo o elettronico, e questo può continuare ad esistere. La differenza è che quando viene utilizzato il BIM, tali informazioni verranno generate dal BIM, piuttosto che preparare separatamente tali documenti.

BIM diventerà il processo standard in tutta Europa e nel Mondo per tutti gli edifici e si sta integrando nella legislazione per i contratti pubblici di tutta l’Europa.
La Direttiva Europea 2014/24/EU (approvata 15 Gennaio 2014 dal Parlamento Europeo) prevede l'uso di strumenti elettronici specifici, quali gli strumenti di simulazione elettronica per le informazioni edilizie o strumenti analoghi;
L’adozione della direttiva, denominata ufficialmente "European union public procurement directive (Euppd)" 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.

BIM non riguarda solo la progettazione architettonica.

Anche se si basa su entità "architettoniche", i principi di BIM si applicano a tutto ciò che è costruito ed è da costruire, ovviamente edifici ma anche strade, strutture civili ecc.
I benefici del BIM sono percepibili da tutte le figure che sono coinvolte nel processo, chi amministra e mantiene in esercizio l'edificio beneficerà allo stesso modo se non di più del BIM di quanto goduto dal progettista architettonico, dall'ingegnere strutturista o chi progetta gli impianti, chi gestisce la stima e gestione dei costi, chi costruisce, ecc.

BIM non è solo modello-3D

Quindi BIM indica un processo di lavoro, ma “in pratica” cosa è un oggetto-BIM?
Cominciamo subito a dire che BIM non è il solo modello-3D
Il modello-3D è una parte, importante, fondamentale, ma a cui va aggiunta una componente che spesso si tende a dimenticare: DATI-Strutturati
Il Modello-3D (tridimensionale) sono la caratteristica più evidente del BIM, in parte perché sono facili da capire, cosa che non è dei DATI. Tuttavia i Dati-strutturati sono importanti quanto se non più del Modello-3D.

DATI STRUTTURATI?

I Dati-strutturati (Shared-Data o Cobie) sono una componente fondamentale nel processo BIM perché descrivono compiutamente le caratteristiche, le proprietà, le informazioni ecc. relative a quel componente BIM, sia esso una muratura, una finestra o una caldaia.
È il requisito fondamentale richiesto ai produttori di componenti-edilizi. I Dati-Strutturati devono essere espressi in un formato elettronico standard “open” denominato Shared-Data (o COBIE Construction Operations Buildings information exchange)
I requisiti sui Dati-Strutturati
Perché i dati-strutturati sono così importanti? perché in Inghilterra il "BIM Task Group" ne specifica i "template" cioè il "modello" con cui specificare questi dati?
È abbastanza semplice, perché solo se i dati sono strutturati cioè adottano uno specifico "modello", una specifica unità di misura, diventano universalmente "leggibili", "interpretabili" e soprattutto "confrontabili”.
I dati-strutturati sono l'anima del modello-3D che crea-valore per l'intero ciclo di vita dell'edificio o della costruzione.
Se i DATI associati all'oggetto-BIM sono BIM, consentiranno al progettista di prevedere le prestazioni dei progetti prima della loro realizzazione; di rispondere in modo più veloce alle modifiche di progetto;
• Ottimizzare i progetti con l'analisi, la simulazione e la visualizzazione;
• Offrire una documentazione di qualità.
• Inoltre, consente di estrarre i dati significativi per facilitare il processo decisionale e l'ottimizzazione dei costi e dei tempi di costruzione.

SHARED-DATA/COBIE (Construction Operation Building Information exchange)
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COBie è un formato dati non- proprietario BIM orientati principalmente a fornire dati-strutturati.
Storicamente COBie nasce in ambito militare US come standard per la gestione immobiliare e le costruzioni. COBie nasce quindi come sistema di gestione.

COBie aiuta a inserire nel progetto BIM una notevole mole di dati direttamente dall'origine, schede tecniche prodotto, garanzie, ricambi, ciclo di manutenzione ecc. Queste informazioni sono fondamentali per garantire le prestazioni, l'operatività, il mantenimento e la gestione.
COBie non aumenta la quantità di informazioni, semplicemente le struttura in un formato più accessibile, più facile da usare e riproporre. Il formato è fatto in modo da essere di facile gestione per ogni organizzazione, indipendentemente dalla sua dimensione e strumenti informatici. La sua semplicità comporta che tutti i partecipanti della filiera sono in grado di contribuire alla definizione dei dati.


Il FORMATO IFC

Qui nasce il primo problemino, perché il BIM stia in piedi è necessario che ci siano delle applicazioni che sono in grado di aggiungere, modificare, editare le informazioni. Ma chiaramente non esisterà mai una applicazione che è in grado di coprire tutti gli aspetti del BIM, ed in ogni caso ognuno degli attori deve poter usare le applicazioni che desidera per fare questo.
Ne consegue che un elemento fondamentale del BIM è il formato con cui vengono scritte, gestite le informazioni. Deve essere OPEN, cioè non proprietario, gestito da una organizzazione indipendente in grado di supportarlo e migliorarlo.
Il formato BIM originale è IFC, IFC nasce "teoricamente" proprio a partire dalla definizione BIM.

I LIVELLI BIM

20150923 bim 02La nozione di «livelli BIM" e conseguentemente il significato di "conformità BIM' è la definizione' accettata 'di quelli sono considerati i criteri per essere definito “BIM-compliant”, inteso come scala di passaggio progressivo dal tavolo da disegno al computer e, in ultima analisi, al sistema digitale.
Il governo Britannico ha previsto una progressività del processo di adeguamento del settore delle costruzioni, con tappe distinte in forma di "livelli". Sono definiti nell'intervallo da 0 a 3, il cui significato è:
BIM Level 0:
Il livello base, la forma più semplice, il livello 0 significa "nessuna collaborazione. Uso del CAD 2D Drafting, 4). Produzione e distribuzione è tramite carta o formati elettronici, o entrambi.
BIM Level 1:
Corrisponde tipicamente ad un misto di informazioni CAD-3D per la modellazione volumetrica concettuale, e 2D per la documentazione tecnica esecutiva. Formato.
BIM Level 2:
In questo livello si evidenza il concetto di lavoro collaborativo - tutte le parti utilizzano i propri modelli CAD 3D, ma non necessariamente lavorano su un unico modello condiviso. La collaborazione si presenta in forma di scambio delle informazioni tra le varie parti, quindi qualsiasi software utilizzato deve essere in grado di esportare in uno dei formati di file comuni, come IFC (Industry Foundation Class) o COBie (Construction Operations Building Information Exchange).
Questo è il metodo di lavoro che è stato impostato come un obiettivo minimo da parte del governo britannico per tutto il lavoro sul lavoro del settore pubblico, entro il 2016.
BIM Level 3:
Questo livello rappresenta la piena collaborazione tra tutte le discipline utilizzando un UNICO modello del progetto condiviso memorizzato in un server centralizzato. Tutte le parti possono accedere e modificare quello stesso modello, e il vantaggio è che la unicità elimina il rischio di informazioni non congruenti. Noto come 'Open BIM', e il governo britannico indica come data prevista per la sua introduzione il 2019 (settore pubblico)?

OpenBIM formato IFC

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Cosa si intende per Open BIM

Open BIM è un approccio universale per la collaborazione durante le fasi di progettazione, realizzazione e messa in esercizio degli edifici basato su standard e flussi di lavoro di tipo "open". Si tratta di un’iniziativa ideata da buildingSMART in collaborazione con i principali fornitori di software che supportano il formato di scambio dati IFC (Industry Foundation Classes)
Grazie al formato IFC è possibile comunicare in maniera completa tra tutti gli autori del progetto, se pur nei diversi ambiti di competenza.

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Perché è importante?
OPEN-BIM supporta un flusso di lavoro trasparente, aperto, permettendo al team di progetto di partecipare indipendentemente dal software che utilizzano.
OPEN-BIM fornisce il formato comune di riferimento, permettendo alle aziende e amministrazioni di sviluppare progetti caratterizzati da contratti commerciali trasparenti, dalla possibilità di confrontare la valutazione del servizio e da una qualità dei dati garantita.
OPEN-BIM fornisce un formato dati del progetto che possono essere utilizzati per tutto il ciclo-vita del bene, evitando la duplicazione multipla degli stessi dati e gli errori conseguenti.
OPEN-BIM consente a tutti i software di partecipare, e competere per offrire soluzioni competitive sulla base di un sistema indipendente.
OPEN-BIM stimola l'offerta e la scelta di prodotti con specifiche chiare e precise e la loro implementazione direttamente nel BIM.
GBXML
 GBXML è un formato ausiliario a IFC sviluppato per trasferire le informazioni del modello BIM a strumenti di analisi prestazionale dell'edificio, principalmente strumenti di simulazione energetica e illuminotecnica..
L'obiettivo GreenXML è quello di definire una struttura dati che supporta l'intera gamma di informazioni "green".
Uno studio comparato dei formati IFC e GBXML in http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2007/p363_final.pdf

Vantaggi del BIM

Si valuta che con il BIM si possono ottenere (dati CIFE (Centre for Integrated Facilities Engineering):
• L’eliminazione fino al 40% delle modifiche non preventivate
• Riduzione fino al 80% del tempo richiesto per generare un preventivo di spesa
• Un’accuratezza della stima dei costi con un margine d’errore massimo del 3%
• Un risparmio fino al 10% del valore del contratto attraverso l’eliminazione di divergenze
• Una riduzione del 7% dei tempi per il progetto

Limitandosi a confrontare la sola fase progettuale, per spiegare i vantaggi ottenibili del processo BIM forse vale la pena soffermarsi su quello che è il metodo tradizionale applicato nella quasi totalità dei casi, metodo che possiamo denominare come "disegno-centrico"

Metodo tradizionale "disegno-centrico"
Innanzi tutto il metodo è "a compartimenti stagni", inizia con la progettazione preliminare, prosegue con la progettazione dettagliata, fino alla realizzazione dei disegni (documentazione) esecutivi.
Ogni passo viene completato prima di iniziare il successivo, e la collaborazione è molto limitata. Questo metodo funziona bene fino al momento in è richiesta (inevitabile) qualche modifica del progetto, a quel punto o si re-itera il processo dall'inizio o si modificano i disegni esecutivi, con inevitabili errori.
Il procedimento tradizionale ha limiti pratici intrinseci.
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Studi internazionali hanno diffusamente affrontato il tema cercando di codificarne le caratteristiche. Il grafico (sopra) mostra l’andamento del costo progettuale dal progetto-preliminare fino alla sua realizzazione.
La linea blu indica l'andamento delle scelte progettuali (in termini di costo ed ottimizzazione del risultato) durante il ciclo del progetto, che è al suo massimo nella fase di progettazione preliminare, ma diminuisce nettamente mano a mano che il progetto avanza. In altri termini, mano a mano che la progettazione va avanti, con un metodo progettuale tradizionale si riducono le possibiltà di modifica.
La curva rossa mostra come i costi di realizzazione della documentazione tecnica sono minimi nella fase preliminare, ma aumentano bruscamente nel corso del progetto.
Infine, la curva nera mostra che l'attività di realizzazione della documentazione tecnica ha una impennata nella fase centrale.

Dove sta l'inefficienza del metodo?
Il problema è che il picco della curva nera coincide con una fase del progetto in cui la capacità del progettista di incidere in modo sostanziale sulle prestazioni del progetto è molto bassa a fronte di un costo di modifica del progetto molto elevato.
Anche se teoricamente il metodo prevede la possibilità di re-iterare dall'inizio il processo nell' ottica di una ottimizzazione delle prestazioni, in realtà non si fa mai, è semplicemente troppo costoso re-iterare il processo di progettazione per valutarne l'impatto sulle prestazioni dopo che la fase di "documentazione disegno-2D” è stata avviata.
In sostanza il risultato del metodo tradizionale è che è la prima soluzione progettuale domina, e non necessariamente è la soluzione ottimale.

E perchè l'approccio BIM è diverso?
L'uso della modellazione-3D, la visualizzazione in 3D, il confronto dei Dati-strutturati sono un processo integrato: si opera sullo stesso modello in tutte le fasi progettuali. I vantaggi più immediati del BIM per la progettazione sono progetti migliori e una maggiore efficienza e produttività. Perché la progettazione e documentazione-tecnica sono collegate in modo dinamico, il tempo necessario per valutare più alternative, eseguire modifiche di progettazione e produrre una documentazione costruzione è notevolmente ridotto a differenza dell'approccio tradizionale disegno-centrica, in cui la progettazione, l'analisi e la documentazione-tecnica sono processi scollegati.

Esperienza UK
L'Inghilterra è la nazione che tra le prime ha adottato fin dalle sue prime fasi il BIM come sistema di modernizzazione del sistema delle costruzioni.
Il progetto normativo in Inghilterra nasce il 31 maggio 2011, data in cui il Governo ha annunciato l'intenzione di imporre la tecnologia BIM-3D collaborativa (la digitalizzazione di tutto il progetto e le informazioni, documentazione e dati) entro il 2016.
In sostanza il governo britannico ha avviato un progetto di MODERNIZZAZIONE dell'industria delle costruzioni con un programma di quattro anni con l'obiettivo principale di ridurre il costo delle costruzioni e la riduzione dei costi energetici del 20%.
Più ottimisticamente il "BIM task force" il gruppo di studio governativo creato per governare l'introduzione del BIM nel Regno Unito calcola che a regime in tutta la filiera si possa arrivare a risparmi di costo del 33% e di tempi del 50%.
L'adozione della tecnologia BIM (Building Information Modeling) è centrale in questo progetto ambizioso. Le conseguenze indotte dall'introduzione del BIM indurrà una serie di processi e comportamenti collaborativi che determinerà nuovi e più efficienti modi di lavorare in tutte le fasi del ciclo di vita dell'edificio (costruzione).

Contesto internazionale
Il contesto internazionale è in grande fermento, come indicato in Europa la direttiva indica il 1 Gennaio 2016 come data di riferimento, a cui si adegueranno Inghilterra, Olanda, Finlandia, Norvegia
Il 15 Febbraio Germania e Francia hanno indicato l'inizio del percorso di adozione BIM che prevede entro 3 anni la completa adozione.

A livello internazionale il panorama è in ebollizione, nazioni "trainanti" hanno già adottato il BIM o hanno già iniziato la fase di introduzione e obbligatorietà, paesi come Stati Uniti, Cina, Singapore, Australia Hong-Kong, Sud Corea, Nuova Zelanda, Svezia, …

Significato industriale del BIM
Ritardi nell'adozione il BIM possono avere degli effetti molto importanti sulla scena industriale e capacità industriale del paese che lo adotta.
Il BIM fornisce un passaporto per operare a livello internazionale alle imprese che lo implementano, a tutti i livelli, dai produttori che possono proporre componenti o sistemi costruttivi BIM, agli studi di progettazione che possono partecipare a gare internazionali senza dimenticare i costruttori ecc.
Il BIM secondo il governo del Regno Unito può fornire un VANTAGGIO COMPETITIVO alle aziende che lo adottano, vantaggio chiaramente maggiore all’inizio, nel confronto con chi non è ancora pronto e che mano a mano andrà a ridursi per uniformarsi quando TUTTI adotteranno il BIM.

In Italia
L’Italia è in ritardo rispetto a paesi come Inghilterra, Danimarca, Norvegia che hanno già imposto il BIM ma anche rispetto a paesi come Germania e Francia che hanno attivato la fase di attivazione a "recepimento" della direttiva Ue 2014/24.
L'Italia si contraddistingue per una serie di casi “spontanei”, una serie di esperienze BIM legate a specifici progetti.
Alcuni Studi di architettura o ingegneria, imprese di costruzione e produttori di componenti edilizi sperimentano l’uso del BIM in casi particolari. Però al momento manca in Italia una regia nazionale, a livello governativo, come invece hanno deciso di fare Regno Unito, Germania, Francia.

PROGETTO INNOvance: 
Il progetto INNOvance punta a creare la prima banca dati nazionale contenente tutte le informazioni tecniche, scientifiche, economiche utili alla filiera delle costruzioni. Il sistema favorirà l’integrazione di tutti i soggetti del processo costruttivo per eliminare le incomprensioni che generano inefficienze.

Il “quasi” DDL "SBLOCCA ITALIA" 2014:
Nella versione finale del DDL "SBLOCCA ITALIA" salta l'articolo “BIM” presente nella bozza, che sanciva l'avvio dell'iter programmatico per l'introduzione del BIM Building Information Modeling nei contratti di affidamento per favorire l'adozione della metodologia di progettazione integrata negli appalti pubblici.

Nuovo Comitato europeo per il BIM:
Dal gruppo di lavoro del Comitato Europeo di Normalizzazione CEN/BT/WG 215, istituito lo scorso giugno, arriva la proposta di creare un Comitato Tecnico europeo di standardizzazione CEN/TC dedicato al BIM che avrà come compito quello di adottare come norme europee alcune norme internazionali ISO.
L’UNI informa che «Il nuovo TC dovrà inoltre elaborare norme (o altri documenti normativi) collegate all’Industry Foundation Classes (IFC), a dizionari di dati e a procedure per lo scambio di informazioni. La segreteria del nuovo TC sarà affidata all’Ente norvegese Standards Norway.»
Quattro esperti italiani partecipano al tavolo europeo sul BIM e hanno seguito i lavori dell’ultimo anno, portando la UNI 11337 e due TS collegate come norme di supporto con l’intento di fornire un contributo per eventuali progetti europei del Technical Committee.
«Il gruppo di lavoro UNI sta elaborando alcune norme nazionali con l’obiettivo di fornire regole base al mercato, al fine di agevolare gli operatori della filiera e le autorità competenti nell’impiego della metodologia BIM. Il gruppo sta revisionando la UNI 11337 (che diventerà la parte 1) ed elaborando la parte 4 sui livelli di dettaglio, di sviluppo e di recepimento delle informazioni, sia geometriche sia alfanumeriche (per decodificare la scala di dettaglio di ogni elemento dell’edificio a seconda della fase del progetto).»

BIM 4D 5D 6D 7D

20150923 bim 06Il BIM deve risultare accessibile ad un vasto numero di soggetti interessati: architetti, ingegneri civili, Ingegneri strutturali, Costruttori, Produttori e Amministratori (proprietari). Tutti questi devono potere accedere al modello BIM, generare ed estrarre viste e informazioni in base alle loro esigenze. Uno degli aspetti fondamentali del BIM è che permette ai partecipanti a gestire la loro "specializzazione" multidisciplinare in modo più efficace.

Per questo sono nate contestualmente una serie di sigle BIM che identificano diverse "specializzazioni"

4D-BIM CRONOPROGRAMMA
Identifica le attività connesse di pianificazione delle attività o cronoprogramma del cantiere. La quarta dimensione del BIM permette ai partecipanti di estrarre e visualizzare lo stato di avanzamento delle attività.
Vantaggi:
Consente l'ottimizzazione della pianificazione. Costruttori e produttori possono ottimizzare la loro attività di costruzione e di coordinamento.

5D-BIM STIMA DEI COSTI
Il 5D-BIM fornisce i metodi per la determinazione e l'analisi dei costi.
Vantaggi:
Consente una determinazione più precisa ed efficiente dei costi. Consente una maggiore precisione delle stime di costo, in relazione a variazioni progettuali dei materiali, attrezzature o manodopera.

6D-BIM SOSTENIBILITÀ
Il 6D-BIM consente di eseguire l'analisi del fabbisogno energetico.
Il 6D-BIM fornisce gli strumenti per una valutazione più accurata e completa del fabbisogno energetico. Permette inoltre la misurazione e la verifica dei fabbisogni anche nella fase di utilizzo.
Vantaggi:
Consente una riduzione complessiva dei consumi energetici.

7D-BIM FACILITY MANAGMENT GESTIONE ED AMMINSTRAZIONE dell'edificio.
Il 7D-BIM consente di gestire il funzionamento e la manutenzione dell'edificio durante tutto il suo ciclo di vita.
Il 7D-BIM permette di gestire lo stato dei componenti, le specifiche, manutenzione e sostituzione, manuali d'uso, garanzie ecc.
Vantaggi:
Consente una gestione efficiente e precisa dell’edificio, dalla progettazione alla demolizione.

 

BIM, BAM, BOOM !

Alcuni ritengono già da ora che il termine "BIM" non trasmetta la vera natura del termine Building Information Modeling. In particolare che sia meglio distinguere in modo più chiaro le tre fasi fondamentali.
MacLeamy introduce l'acronimo "BIM-BAM-BOOM", identificando in tre le fasi fondamentali della vita di un edificio.

Fase BIM
La fase "BIM" di "progettazione" dalla modellazione 3-D, l'analisi delle opzioni e le prestazioni dell'edificio al fine di ottimizzare la progettazione dell'edificio. Il modello BIM viene consegnato via al costruttore che analizza l'aspetto della costruzione identificata con BAM

Fase BAM
(Assembly Building Modeling), che consente una significativa riduzione dei costi di costruzione.
Una volta completato, BAM è girato il proprietario e diventa BOOM

Fase BOOM
(Building Owner Operator Model) che consente al proprietario di gestire la costruzione nel tempo e garantire prestazioni ottimizzate costruzione durante tutto il suo ciclo di vita.

Scritto da:
Ing. Da Pos Valerio

 

 

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