Normativa BIM: UNI EN ISO 16739-1:2020 e IFC, dalla norma a casi pratici-operativi

Lo scopo di questo articolo è quello di affrontare i recenti aggiornamenti in tema di normativa BIM di settore, afferente l’argomento IFC (Industry Foundation Classes) nel suo recente perfezionamento della UNI EN ISO 16739-1 di aprile 2020 – di seguito per semplicità “ISO 16739” - recepimento della versione del 2018 che sostituisce la precedente release del 2016 (recepimento della versione 2013). 

La norma ISO 16739  si compone di numerose sezioni. Essa è frutto del lavoro della Commissione UNI "prodotti, processi e sistemi per l'organismo edilizio", in vigore dal 9 aprile 2020. Cercheremo in questo articolo di affrontarla con il profilo più sintetico e pragmatico, lasciando a trattazioni accademiche o scientifiche l’onere del dettaglio al riguardo.

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Possiamo accennare, come già noto, che il riferimento più diffuso per l’IFC (nella versione IFC 2x3) è la norma inglese TC1 ISO/PAS 16739:2005 (pubblicata nel 2007). Le classi sono raggruppate in domini (es. HVAC, electrical, plumbing, ecc) e le relazioni tra classi avvengono per mezzo degli attributi contenuti in ciascuna classe. Gli attributi nel dettaglio sono le possibilità di creare un legame tra una classe e l’altra. Nell’utilizzo più sovente dell’IFC, quello che possiamo affrontare con attenzione è la composizione e differenza tra PropertySet (informazioni qualitative) e QuantitySet (informazioni quantitative): il distinguo tra queste proprietà indubbiamente mette in risalto l’utilizzo, la composizione e il dettaglio (LOD) del dato popolato nel database (IFC).

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Figura 1 - Stralcio del BIM viewer di TS construction (CPM): evidenza di proprietà qualitative e quantitative di una rete aeraulica a servizio di un impianto ospedaliero di medicina nucleare per il frazionamento di farmaci in cella isolatore - dettaglio di terminale a servizio del circuito a filtri assoluti (FA) tipo H14 della camera calda.

La normativa esplicita la formulazione in linguaggio informatico EXPRESS-G e XML di ogni dominio e attributo di riferimento, definendo nello specifico descrizione, uso e legami con altri domini. Si può evincere che la consultazione della norma è destinata soprattutto a utenti programmatori, ma capire l’origine dei dati e le loro caratteristiche è importante per i professionisti (come progettisti, tecnici, esperti BIM etc.) per gestire correttamente l’esportazione dei dati in formato IFC dal software nativo. 

Sintesi della norma UNI EN ISO 16739-1:2020

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Lo schema sopra, tratto da un articolo del portale Ingegno-web, definisce le relazioni tra la norma principale (ISO 19650) e le sue derivate nazionali e non per quanto attiene l’information management e la relazione diretta con l’IFC.

Della ISO 16739 che interessa l’IFC sono parte integrante le sezioni qui omesse, 2 - Normativa e la 3, riferita a termini e glossari. Lasciamo invece ampio spazio alle sezioni principali, dalla 4 alla 8. Questo articolo è strutturato per definire una sgrossatura principale sulla norma e approfondire il tema con casi operativi chiarificatori, concreti, spendibili per la comprensione a tutti gli “addetti (e non) ai lavori” BIM.

La normativa esprime tutte le relazioni che l’oggetto deve avere, nella concezione sia delle sue proprietà sia delle relazioni che questo crea nell’associazione ad altri oggetti o sistemi. Effettivamente, se ci pensiamo bene, è fondamentale stabilire un metodo (o meglio un processo) nelle relazioni tra oggetti di nature o categorie (oltre che differenti) relazionabili.

IfcObject → IfcRelDefinesByProperties → IfcPropertySet (HasProperties) →  IfcPropertySingleValue; Bounded Value Enumerated Value; List Value; Table Value

Senza entrare nel merito della scrittura IT del codice, lo schema che segue esemplifica il flusso del dato che è evidenziato sopra, andando a codificare nel codice i vari legami (e le alternative) che possono essere generati nel caso dell’IfcObject. Questo evidenzia come ogni parametro possa influenzare il legame con altri oggetti mediante i parametri (PropertySet).

La tipologia di relazioni che possono essere definite tra oggetti interessa sostanzialmente al variare del dominio: dati dimensionali come quantità, lunghezze, aree, pesi, ecc dati interazionali (connessione e dati) e influenze del dato pertinente riguardo il contenuto o il contenitore.

Ogni tipologia di oggetto è individuata per mezzo di PropertySet e QuantitySet suddivisi per Tipi ed Entità, concetti chiave su cui si basano i software BIM per distinguere parametri specifici dei singoli oggetti da quelli caratterizzanti una tipologia di elemento comune a più oggetti.

Gli oggetti, o meglio Tipi ed Entità, sono definiti per mezzo di un dominio identificativo ben preciso di tipo gerarchico, che va dal caratterizzare in modo preciso il singolo oggetto (per esempio, il dominio IfcDoor contiene specifici attributi per l’elemento “porta”) all’individuare più in generale una categoria di elemento (per esempio, il dominio IfcElement può caratterizzare un oggetto nella sua concezione più generica). Esiste pertanto una libertà di associazione dei domini ai singoli elementi, ma ciò presume la conoscenza dell’entità dei dati e delle relazioni che derivano dal singolo dominio.

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Figura 2 - ISO 16739-1:2018(E) stralcio 4.2.2.1 Property Sets for Objects

Caso pratico-operativo: il dato per il computo

Volendo dare un riscontro pratico e operativo in merito alla qualità del dato trasferita dall’oggetto di modello all’IFC, tratteremo in questa sintesi il percorso che il dato effettua in un workflow che possiamo dire a oggi abbastanza maturo e condiviso per diversi software (anche di differenti discipline). Osserviamo quindi che il dato contenuto nell’oggetto modellato (per esempio la dimensione di un oggetto) che ci interessa per la quantificazione nel computo metrico estimativo diventa fondamentale.

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Difatti, il percorso sopra, di esempio con un software (TS cosntruction – CPM), può essere similare o equivalente con altri tool, che attingano al dato, filtrandolo sui metadati (quantitativi o qualitativi) dell’oggetto medesimo.

Le associazioni, nel caso sopra, avvengono tramite l’univoco IFC guid, o tramite l’IFC label: il legame (in rosso e verde riquadrato nelle immagini seguenti) rappresenta un dato univoco contenuto nell’oggetto, che si relaziona mediante il filtro di Pset (delle proprietà) per filtrare e associare tutti gli oggetti con quelle caratteristiche, raggruppati per criterio, alla medesima voce di elenco prezzi regionale.

Vantaggi e svantaggi: tra i vantaggi, sicuramente abbiamo l’automatismo dell’(auto)computo, che filtra in automatico le quantità modellate per auto-associarle ai prezzi predefiniti nelle regole. Questo (noto anche come QTO con regole) trova largo impiego nelle elaborazioni di comparazione tra preventivi e/o nelle valutazioni tra differenti soluzioni progettuali BIM a confronto.

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Si ringrazia l'Ordine degli ingegneri della Provincia di Torino per la gentile collaborazione


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