Adriano Castagnone

INTEROPERABILITA’ E STANDARD IFC

2016:rilascio di BIM Inside

Collegamenti diretti con BIM architettonici

www.bims.news

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Dal 1983: software per il calcolo strutturale

2008: socio fondatore di AIST – Associazione Italiana Software Tecnico

2006: modulo IFC software Axis VM

2015: modulo IFC output software 3Muri

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1. L’interoperabilità

2. L’anatomia di un software BIM

3. Open BIM e Closed BIM 5. La compatibilità

dei software BIM riguardo ai file IFC

6. Le problematiche per il software strutturale

4. Il Capitolato Informativo

L’interoperabilità

4

(Fotografia di Ian Adams.)

Un esempio storico di collaborazione nella costruzione. Innalzamento di un fienile Amish in Ohio.

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Interoperabilità =

Cooperazione +

Integrazione 6

1. Cooperazione: abilità a operare e collaborare in un gruppo; è un agire.

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Passaggio critico: dalla COMPETIZIONE alla COLLABORAZIONE

Interoperabilità = Cooperazione + Integrazione

2. Integrazione: Scambio dati e informazioni all’interno di un progetto

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Interoperabilità= Cooperazione + Integrazione

Integrazione delle informazioni ricavate dai diversi modelli • Architettonico • Strutturale • Impianti

Anatomia del software BIM

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Il ponte da superare: dalla logica del disegno alla logica del modello

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Progetto tradizionale: creazione disegno Documentazione del progetto attraverso il disegno manuale o con CAD di piante e sezioni (G. Monge)

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Progetto tradizionale: lettura disegno Anche la lettura avviene con interpretazione dei segni grafici e visualizzazione mentale 3D

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OGGETTI PARAMETRICI (+ DATI )

Progettazione con logica BIM: crea un modello 1. Modello virtuale con oggetti parametrici

Anatomia del software CAD

BIM BIM Building Information Model

CAD GIM Geometric Information Model

0,0,0 30,0,0

30,30,0

0,0,300 30,0,300

30,30,300

Libreria

0,30,300

A= 30 B= 30 H= 300

A B

H

MOTORE PARAMETRICO

PER LA GESTIONE

DEGLI OGGETTI

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Linea 0,0,0 30,0,0 Linea 30,0,0 30,30,0 Linea 0,0,0 0,0,300 … Layer…

Pilastro (30, 30, 300) Codice univoco Cls R 25/30 Fornitore:…. Getto iniziato il … Manutenzione…

Anatomia del software BIM

CAD: Rappresentazione geometrica

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BIM: Virtualizzazione edificio tramite oggetti, relazionati tra loro con le informazioni specifiche

+

BIM: il focus è sulle informazioni

CAD: il focus è sui dati

La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM UNI 11337: 5 MATURITÀ DIGITALE DEL PROCESSO DELLE COSTRUZIONI

16 Livello 0

Livello 0: scambio di disegni su carta Livello 1: scambio di file non strutturati (ancora disegni!)

Livello 1

La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM

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Livello 2: interoperabilità attraverso dati su file

Livello 2

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Livello 2: interoperabilità su modello unico integrato

ARCHITETTONICO STRUTTURALE

ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

1

2

3

Il modello finale (3) integra tutte le informazioni (1) + (2)

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Il modello finale (3) contiene tutte le informazioni (1) + (2) in modo distinto

Livello 2: interoperabilità su modello federato

ARCHITETTONICO STRUTTURALE

ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

ESPORTAZIONE IFC

IMPORTAZIONE IFC

1

2

3

La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM

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Livello 3 e 4: interoperabilità completa ed evoluta

Livello 3

Livello 4

Closed BIM e Open BIM

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25

Due approcci strategici

VS.

CLOSED BIM

DBMS

DBMS DBMS

DBMS

ARCHICAD ® AXIS VM ®

ALLPLAN ® REVIT ®

Software di authoring Hanno caratteristiche differenti tra loro e database proprietari

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DBMS

DBMS DBMS

DBMS

ARCHICAD ® AXIS VM ®

ALLPLAN ® REVIT ®

Il collegamento tra i diversi software non può che essere 1 a 1 (soluzione complessa)

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CLOSED BIM Trasferimento dei dati difficoltoso

DBMS DBMS

DBMS

MOD. ARCHITETTONICO

MOD. STRUTTURALE MOD. IMPIANTI

Il collegamento tra i diversi modelli avviene in modo non trasparente e non gestibile dall’utente

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CLOSED BIM Soluzioni integrate non accessibili

SOFTWARE A.

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VANTAGGI SVANTAGGI Unico fornitore e certezza delle responsabilità

Vincolato alle politiche commerciali del fornitore

Ottimizzazione della integrazione dei software

Difficoltà o impossibilità a scambiare informazioni con altri software

Soluzione per chi opera autonomamente

Le normative per le opere pubbliche, tra cui la UNI 11337, prevedono solo soluzioni OPEN BIM

CLOSED BIM

La soluzione è l’uso di un formato neutro (ad es. IFC) comune a tutti i software AXIS VM ® ARCHICAD ®

ALLPLAN ® REVIT ® 30

IFC

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VANTAGGI SVANTAGGI

Massima apertura per lo scambio di informazioni con altri software

Possibili difficoltà operative (file IFC sono complicati)

Possibilità di scegliere il software migliore per ogni singolo problema

E’ richiesta una maggiore conoscenza degli aspetti informatici

Maggiore trasparenza

Il Capitolato Informativo

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Il Capitolato Informativo

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UNI 11337:Esplicitazione delle esigenze e dei requisiti informativi richiesti dal committente agli affidatari.

Redatto a cura del Committente è il documento che regola tutti gli aspetti rilevanti del processo di digitalizzazione del progetto, tra cui l’interoperabilità

Il Capitolato Informativo

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Parte tecnica: • Tipo di hardware e software richiesti • Formati dei dati per lo scambio • Sistemi di coordinate • Competenze richiesta all’affidatario • …

Il Capitolato Informativo

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Parte gestionale: • Usi ed obiettivi dei modelli e degli

elaborati informativi; • Livelli di sviluppo degli oggetti (LOD) • Ruoli, responsabilità • Proprietà del modello; • …

IFC: la struttura

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http://www.buildingsmart.org

IFC: Industry Foundation Classes data model

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Entità: es. IfcWall 1. Entità dati generali 2. Entità oggetti 3. Entità prodotti 4. Entità elementi 5. Entità elementi di

costruzione 6. Entità muro 7. Dati della entità muro 6

5

4

3

2

1

7

Da teoria degli oggetti* Linguaggio STEP • Modularità • Ereditarietà • Incapsulamento, ecc.

* G. Booch - Object-Oriented Analysis and Design with Applications

IFC: Industry Foundation Classes data model

IFC è uno standard in grado di trasferire informazioni relative a:

1. Geometrie (oggetti 3d in vari formati)

2. Relazioni (collegamento tra gli oggetti, es. finestra inserita in una parete)

3. Proprietà (materiali, prezzo, ecc.)

4. Metadati (es. dati relativi allo stato del progetto: approvato, in esecuzione, ecc.)

IFC 2x4 comprende 800 entità, 358 proprietà e 121 tipi di dati!

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IFC: Industry Foundation Classes data model

IFC: Industry Foundation Classes data model

Per applicazioni particolari è possibile (e conveniente) sviluppare software «ad hoc» che sfrutta tutte le potenzialità di IFC

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Le problematiche per il software strutturale

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Richieste progettuali PROBLEMATICHE CAD BIM

Elaborati grafici – geometrie Da disegno Da modello 3d con aggiunte

Elaborati grafici – armatura c.a. Da disegno Da modello 3d con aggiunte

Elaborati grafici – acciaio, legno Da disegno da modello 3d con aggiunte - trasferimento dati a mcn

Relazioni di calcolo = =

Regole di trasmissione e archiviazione dei dati

Vedi capitolato Informativo (CI) sulle modalità di trasferimento dei dati dei modelli

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Richieste progettuali PROBLEMATICHE CAD BIM

Integrazione con altri modelli Vedi capitolato Informativo (CI) sulle modalità di trasferimento dei dati dei modelli

Definizione dei dettagli LOD come da CI

…

2°: modello geometrico strutturale

3°: modello di calcolo - FEM

1°: modello architettonico

Modello architettonico e modelli strutturali

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Caratteristiche del calcolo FEM:

modello geometrico modello di calcolo - FEM

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1. Gli elementi strutturali sono introdotti con segmenti che indicano assi e piani medi degli elementi

2. Il calcolo FEM richiede NODI COMUNI agli elementi, attraverso i quali si realizza la continuità strutturale

Caratteristiche del calcolo FEM

Nel passaggio IFC architettonico modello FEM occorre adattare geometrie alla logica FEM (offset)

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1 2

Il pilastro è posizionato sotto al solaio, quindi il nodo (1) deve spostarsi per posizionarsi sul piano medio del solaio (2)

• Il passaggio diretto non sempre è possibile, sono necessarie operazioni di adattamento tra i modelli

• Molte operazioni sono automatizzabili • E’ comunque necessario un controllo finale

Considerazioni circa uso IFC da modello architettonico a strutturale

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Il software STA DATA

Axis VM: solutore di calcolo FEM e moduli verifiche e disegni ferri secondo NTC

3Muri: calcolo strutture in muratura e miste, nuove ed esistenti con metodo

BIM Inside: gestore file IFC per controllo e acquisizione dati

Calcolo strutturale

Gestore file IFC

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Solutore FEM BIM oriented (oggetti e funzionalità tipiche di BIM authoring)

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Il software FEM per il BIM strutturale

Input ad oggetti parametrici (travi, pilastri, solai, muri, …)

1. Collegamento con BIM architettonici

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Il software FEM per il BIM strutturale

Elaborazione modello 3d e tavole 2d

Creazione automatica della sezione verticale

A

A

Sez. A-A

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Il software FEM per il BIM strutturale

Elaborazione modello 3d e tavole 2d

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Moduli per verifiche secondo NTC

Calcolo e disegno 3d armature Verifica di travi, pilastri, setti, plinti e travi di fondazione e disegno delle armature

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Il software per le murature BIM Passaggio dal modello strutturale al modello architettonico – esportazione oggetti

Modello BIM Modello 3Muri Modello BIM

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Dal modello architettonico al modello strutturale con PASSAGGIO DIRETTO

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Dal modello architettonico al modello strutturale VIA IFC

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Dal modello architettonico al modello strutturale VIA IFC

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• Gestore di file IFC • Interrogazione e misura di file IFC • Ambiente CAD per elaborazione file IFC • Crea i dati per passaggio verso 3Muri e Axis

VM

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Dal modello strutturale al modello architettonico VIA IFC

A chi conviene il BIM?

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Analisi economica costi di progettazione rispetto a progettazione tradizionale

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Maggior costo

Minor costo

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Il maggior costo del progetto sarà sempre minore degli errori di costruzione

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

75 castagnone@stadata.com

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