Approccio al BIM BUILDING INFORMATION MODELING · rimodellare il rapporto fra impresa e...

23/10/2016

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Approccio al BIMBUILDING INFORMATION

MODELING

a.a. 2014 - 2015Corso di Project Management, Gestione OO.PP e Cantiere - C

prof. Renato G. Laganà

Dipartimento di Architettura e Territorio – dArTeCorso di Studio in Architettura quinquennale – Classe LM-4

Corso di Project Management, Gestione OO.PP e Cantiere - Cprof. Renato G. Laganà

Prof. arch. Renato Laganà

L’utilizzo del BIM “può costituire uno strumento perrimodellare il rapporto fra impresa e amministrazione inchiave di innovazione e qualità e per ridurreconseguentemente le varianti” (Michele Corradino).

http://www.ediltecnico.it/

Il 19 aprile 2016 è entrato in vigore il nuovo CodiceAppalti che riscrive la disciplina dei contratti pubblicisul territorio italiano.Uno degli obiettivi del nuovo Codice è anche quello difavorire il progressivo utilizzo di strumenti elettronici,come la modellazione per l’edilizia e le infrastrutture,nel cui ambito rientra il BIM (Building InformationModeling).L’art. 23, comma 13, del Codice prevede che lestazioni appaltanti possano già richiedere per le nuoveopere e per interventi di recupero, in manieraprioritaria per gli interventi più complessi, l’uso deimetodi e strumenti elettronici specifici, quali quelli dimodellazione per l’edilizia e le infrastrutture (il BIM).

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Il nuovo Codice definisce, sempre all’art. 23 comma 13, lecaratteristiche che devono avere gli strumenti elettronici specifici:

•si deve trattare di piattaforme interoperabili

•occorre utilizzare formati di file aperti e non proprietari

Lo scopo è ovviamente quello di non limitare la concorrenza tra ifornitori di tecnologie.L’uso dei metodi e strumenti elettronici, inoltre, può essererichiesto soltanto dalle stazioni appaltanti dotate di personaleadeguatamente formato.

Il nuovo Codice appalti non prevede ancora l’obbligatorietàdell’uso del BIM, ma spinge all’utilizzo progressivo del BIM,come abbiamo visto prima.Tuttavia, il BIM e gli strumenti elettronici di modellazione perl’edilizia e le infrastrutture diventerannocomunque obbligatori: il Codice, infatti, prevede che entro il31 luglio 2016 sia adottato un decreto dal Ministero delleinfrastrutture e dei trasporti, con cui saranno definiti modalitàe tempi di progressiva introduzione dell’obbligatorietà dei suddetti metodipresso le stazioni appaltanti, le amministrazioni concedenti e gli operatorieconomici, valutata in relazione alla tipologia delle opere da affidare e dellastrategia di digitalizzazione delle amministrazioni pubbliche e del settoredelle costruzioni.L’utilizzo di tali metodologie costituirà, inoltre, parametro divalutazione dei requisiti premianti.


“Vi saranno forti impatti anche suiproject manager interni alle società diingegneria, sulle imprese di costruzionie nei rapporti con il cliente, chediverranno più trasparenti e efficaci.Ci vuole almeno un anno per passaredal pre-BIM al BIM integrato e bisognadedicare molto tempo alla formazione”.(Bilal Succar – Università di Newcastle – Australia)

Oltre ai numerosi vantaggi tuttavia il BIM potrebbeportare anche a rischi e conseguenze negative.Lo strumento non deve essere un costo in più per le piccolee medie imprese.L’uso del BIM deve tuttavia evitare distorsioni dellaconcorrenza . Una soluzione è garantire la clausola diequivalenza.La standardizzazione, sulla quale si sta lavorando al CEN incollaborazione con ISO, è molto importante.Un altro vantaggio del BIM è la possibilità che dà di creareintegrazione tra i sistemi.

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Il Nuovo CodiceAppalti “impone” unpassaggio graduale al BIM.Si valuterà una tempisticagraduale per l’usoobbligatorio del BIM in basealle opere e ai servizi daaffidare e all’importo.

Il Governo, ha adottato un approcciograduale che può essere interpretato come unfattore positivo se si considera che non è facile eimmediato adottare il sistema, per i costi(immediati, anche se il BIM consentirà di ridurre icosti di progettazione) e i tempi relativi allaformazione per l’utilizzo.E se le aziende sono pronte o si stannoattrezzando, le stazioni appaltanti devono ancoraorganizzarsi.

La Finlandia è uno dei primi Paesi europei a sperimentare ilBIM per il progetto e la realizzazione delle opere pubbliche.Il BIM è una realtà già conosciuta e consolidata.

In Svezia l’uso del BIM per i progetti pubblicinon è obbligatorio, ma le aziende hannoinvestito già da tempo nella tecnologia BIM.

In Danimarca il primo approccio alla realtà BIMrisale al 2006 con la pubblicazione del 3D WorkingMethod e il 3D CAD Manual riguardanti le modalitàdi creazione, interscambio e riutilizzo dei modellitridimensionali nelle diverse fasi progettuali.

Fonte: http://biblus.acca.it

In Norvegia l’utilizzo del BIM è statopromosso dal Norwegian Directorateof Public Construction and Property(Statsbygg), l’Ente che si occupa dicostruzione, gestione e sviluppodegli immobili nel settorepubblico. Nel 2013 lo Statsbygg hapubblicato lo “Statsbygg BIMManual”, con lo scopo di illustrare irequisiti necessari per l’adozione delBIM e del formato IFC.La progettazione di opere pubblicheè consentita unicamente mediante unapproccio BIM-Based.

Il Regno Unito è uno dei Paesi più attivi per quantoriguarda l’utilizzo del BIM. Già nel 2000 è stata avviatal’AEC (UK) CAD Standards Initiative, ricostituita nel2009 per far fronte alla necessità nel settore dell’AECdel Regno Unito di uno standard per un ambiente diprogettazione BIM. Il Governo sta attuando un pianoal fine di rendere obbligatorio l’utilizzo del BIM per larealizzazione di opere pubbliche.

La Francia già nel 2014 ha proposto l’uso del BIM.Nel 2015 il Ministero per l’Abitazione (Sylvia Pinel) hafinanziato una serie di progetti pilota in ambito BIM ecostruzioni. Dal 2017 dovrebbe diventare obbligatorio per iprogetti finanziati dallo Stato.

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BIMSei mesi (?) dopo l’entrata in vigore delnuovo Codice Appalti, le StazioniAppaltanti potranno chiedere l’uso delBuilding information modeling (BIM) perle nuove opere e i servizi diprogettazione di importo superiorealle soglie comunitarie- 5.225.000 euro per i lavori,- 135.000 euro per i servizi e i concorsi

di progettazione aggiudicati dalleamministrazioni governative,

- 209.000 euro per i servizi e i concorsidi progettazione aggiudicati dallealtre amministrazioni.

Successivamente, si valuterà unatempistica graduale per l’usoobbligatorio del BIM in base allatipologia delle opere e dei servizi daaffidare e al loro importo.

Il 31 luglio 2016 era la dataultima prevista dal Codice perl'emanazione del decreto delMinistero dei Trasporti cheha il compito di definire tempie modalità per l'introduzioneobbligatoria del BIM negliappalti pubblici.


PIANO DEI PROVVEDIMENTI SU MODELLO CARTESIANOSono indicati nelle ordinate i 23 provvedimenti mentre nelle ascisse il tempo trascorso a partire dal 19 aprile 2016(data di entrata in vigore del nuovo Codice dei contratti); per ognuno dei provvedimenti che alla data odierna avrebbedovuto essere già in vigore, sono indicati colorati in azzurro i giorni dall’entrata in vigore del codice sino alla data delprovvedimento così come stabilita nell’articolato del codice stesso, colorati in verde i giorni a partire dalla data di entrata invigore del provvedimento e colorati in rosso i giorni a partire dalla data di scadenza nei quali il provvedimento stesso nonè entrato in vigore. Qui di seguito uno stralcio di tale piano.

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ripub

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…..al CAD bidimensionale ed allerappresentazioni tridimensionali…………

Dal disegno artistico aldisegno tecnico

……alla dimensione architettonica deldisegno tecnologico…..…….i disegni degli architetti contemporanei sonorappresentazioni complete ma astratte dellacostruzione... (Dan Willis)

Ma cosa intendiamo per B I M ?Il percorso…….


Computer-Aided Design (CAD) è il processo di creazionedi disegno tecnico con l'utilizzo di software percomputer.

Sistemi 2D-CAD sono programmi didisegno vettoriale-orientati.

Essi possono essere utilizzati in modosimile ad un tavolo da disegno. Glistrumenti forniscono aiuto nellalavorazione di elementi di disegno, comepunti, linee, polilinee, archi e volte.

I sistemi 3D-CAD sono programmi di disegnoche, come requisito minimo, lavorano con ivettori che si trovano nei tre assi di disegno eche sono quindi in grado di creare un modellotridimensionale. Un ulteriore sviluppo di questosono i sistemi CAD 3D object-oriented chelavorano con CAD di oggetti invece che divettori.

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Metodo di imaging tridimensionale incui le strutture superficiali vengonocalcolate mediante la duratadell'impulso di un fascio laser.Questo crea una nuvola di puntidigitale con un numero definito dipunti e le rispettive coordinate.Attualmente si può avere unavelocità di scansione fino a 100.000punti al secondo con una precisionedi circa 1 millimetro.

Modellazione 3D è il metodo di crearedigitalmente una rappresentazionematematica di qualsiasi oggetto reale intre dimensioni.

Il prodotto si chiama modello 3D.


Un modello 3D è la rappresentazione diun aspetto particolare della realtà nelcomputer per mezzo di astrazione. Il modopiù pratico per inserire la geometria èquello di utilizzare un programma CADappropriato e poi si assegnano i varielementi costruttivi, quali pareti, colonne esoffitti alla geometria. Ogni componentedella costruzione è un oggetto nel modello3D.

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Un modello 4D collega in modointelligente il tempo o le informazioni dipianificazione relative ai singolicomponenti in un modello 3D.

Per fare questo, agli elementi del modellovengono assegnati una sequenza dicostruzione logica che consente dicontrollare i tempi di pianificazione, dicostruzione e di gestione. Modelli (4D = 3D+ tempo).

Il 4D collega in modo intelligente il tempoo le informazioni di pianificazione relativeai singoli componenti in un modello 3D.

Per fare questo, gli elementi del modellovengono assegnati una sequenzacostruzione logica che dà più controllo intempi di pianificazione e di costruzione digestione.

(4D = 3D + tempo)


Un modello 5D collega in modo intelligente il tempo e leinformazioni sui costi relative ai singoli componenti in unmodello 3D.

Le integrazioni sono basate su modelli quantitativi dimateriale / risorse di lavoro e stime dei costi.

(5D = 3D + tempo + costi)

Un modello nD integra ulteriori informazioni inun modello BIM virtuale.

Può contenere informazioni quali il nome dellastanza, il numero di stanza, la fabbricazione deicomponenti, tutte le operazioni o manutenzioni eriguarda le specifiche e le as-built informazioni.

(nD = 3D + tempo + costo + ulteriori informazioni)

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Approccio progettuale verso la quartadimensione:

-Gli approfondimenti costruttivi

-La progettazione operativa

-Il controllo della sicurezza

-La gestione dei costi


Dalle convenzionalirappresentazioni del

progettotridimensionale alle

prefigurazioni delle fasicostruttive

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L’applicazione della 4° dimensione verso il BIM



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E’ l’approccio che gestisce la raccolta e la valorizzazionedelle informazioni attraverso un progetto.E’ un modello generato dal computer che contiene tutte le informazionigrafiche e tabellari per la progettazione, la costruzione e l’esercizio delleattività.

BIM - Building Information Modeling

Il ruolo del BIM nell'industria dellecostruzioni è quello di sostenere lacomunicazione, la cooperazione, lasimulazione e il miglioramento ottimale diun progetto lungo il ciclo completo di vitadell'opera costruita.

BIM è ...... “Una rappresentazione computabile delle caratteristichefisiche e funzionali di una struttura e delle sue informazionirelative al ciclo di vita previsto utilizzando standard aperti per ilprocesso decisionale d'impresa rivolto alla miglioreprofittabilità”

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... “Un unico contenitore di dati grafici – disegni – e attributi – specifiche tecniche,schede e caratteristiche” ...

... “Modello di dati grafici e attributi riguardanti l'intero ciclo di vita della struttura,strutturato in forma di database”


“…….il processo di progettazione e realizzazione delle strutture ècambiato rapidamente.

Il cambiamento è dovuto soprattutto all'emergere del metodo BIM ealla sua intrinseca capacità di garantire la validità dei dati inseriti nelmanufatto in ogni momento del suo ciclo di vita, permettendo unrealizzazione integrata della commessa impossibile fino ad ora”.Vladimir Bazjan, Professore emerito del Lawrence Berkeley National Laboratory, University ofCalifornia

Il Project Management trae beneficiodall’implementazione del BIM.Mediante una formazione mirata, sarà chiaroe semplice per ogni ruolo aziendale coinvoltocome relazionarsi con le parti coinvolte e comeutilizzare al meglio gli strumenti BIM a disposizione.

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Essendo la rappresentazione virtualedella struttura reale, il modello BIMdigitale richiede che i membri del teamsiano in grado di produrre, gestire edistribuire le informazioni più precise edettagliate già nelle prime fasi delprogetto. Questo è spesso difficile darealizzare da una squadra di operatoricomuni. I processi sono in continuaevoluzione, gli elementi nuovi devonoessere introdotti, sono quindi necessarietecnologie alternative e si devonoprevedere processi di lavoro piùcollaborativi.


1. ProcessoLa necessità di una maggiorecollaborazione tra i partner diprogetto richiede cambiamentifondamentali nel modo in cui laconoscenza è condivisa, e icomunicati consegnati e gestiti.Così, il primo componenteessenziale per un'implementazioneBIM di successo è quello didefinire i processi aziendali giustiper un progetto di costruzione BIM.

2. PoliticaSenza una serie di norme chiaramentedefinite e specifiche tecniche, i dati ottenutiutilizzando la tecnologia BIM non possonoessere applicati in modo efficace.

Le specifiche relative BIM devono essereintegrate nelle linee guida e nei contratti dalleprime fasi di pianificazione del progetto.

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3. Le personeLa capacità delle persone di svolgerein ogni fase del processo diimplementazione interesserà lepossibilità di raggiungere con il BIMl’obiettivo del progetto.

Fornire la giusta quantità diformazione, sostegno e opportunitàper le persone nel team BIM significaavere una chiave per un successo alungo termine del programma diattuazione BIM.

4. TecnologiaScegliere il giusto insieme di strumenti in un processoBIM, può essere difficile da ottenere. Elementi come iprocessi di hardware, software e lo scambio di dati e lostoccaggio devono essere configurati correttamente,monitorati costantemente e aggiustati in modo daadattarsi con l'evoluzione dei parametri di progetto e glistandard di pratica.


E’ possibile trasferire velocemente il progetto senza perditequalitative, permettendo a chi lavora in modalità BIM difornire ai propri referenti tutte le informazioni necessarie perla prosecuzione del progetto.

Il modello tridimensionale è “ricco” di informazioni (da quellepiù semplici riguardanti volume e dimensioni a quelle piùcomplesse riguardanti materiale, aspetto, caratteristichetecniche) che non vengono perse nella comunicazione adaltri studi ed altre piattaforme informatiche.

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BIM è un sistema a più livelliAl centro del BIM è il software che consente la modellazione 3D e lagestione delle informazioni.

L'uso esteso del software porta infine a una comprensione più completadel nucleo tecnico.

BIM è un sistema socio- tecnico con una base tecnologica sucui si innestano componenti sociali


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L’adozione della metodologia BIM è l’unica scelta possibile

per chi vuole invertire la tendenza negativa del mercato:

innovazione riduzione dei costi

diventano imperativi dai quali non si può prescindere per rimettere

in moto il mercato delle costruzioni in Italia.


Nella presentazione dell’ultimo rapporto congiunturale sul mercato dellecostruzioni pubblicato dal CRESME, la “rivoluzione BIM” è stata vista comela soluzione per poter abbattere i costi nella filiera con stime fino al 30% diriduzione, come sta già avvenendo in altri Paesi Europei, quali la GranBretagna, Finlandia o in America.

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…….il BIM rappresenta una “scossa” di grande interesse e innovazioneche va ben al di là dell’aspetto del software e della progettazione perchéconsente alle varie fasi di realizzazione di un progetto, da quellapreliminare a quella esecutiva, di trovare un linguaggio comune checoinvolga tutti gli attori del processo e di continuare a rimodellare ecorreggere il progetto stesso per evitare errori e far sì che sia sempre piùrispondente a quanto si sta realizzando. (A. Norsa)

In conclusione, il BIM rappresenta un modello di informazionicoordinate, computabili e coerenti dell’intervento nelle diverse fasidi programmazione, progettazione e realizzazione.


BIM per la gestione degli impianti

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BIM per la gestionedella manutenzione

Tutti i dati sono inseritiin una unica fonte accessibileda chi deve gestire nel tempol’edificio


BIM for Facilities Management

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BIM for Facilities Management

L’applicazione delprocesso B I M permigliorare leprocedure dimontaggio e controllodella sicurezza delleopere provvisionali

Seokko Chi, School of Civil Engineering and Built Environment, QueenslandUniversity of Technology, Australia

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Un modello a oggetti chedescrive gli elementi del sistema– la loro relazione con altrioggetti, i loro attributi e le lorooperazioni

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Gli elementi informatici e gli oggetti che possono rappresentare la gestione della costruzione

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