Il BIM per la gestione dei dati alla scala edilizia e urbana: i progetti INNOVance e DIMMER

La gestione della grande quantità di dati eterogenei tra loro che descrive un edificio nel suo insieme e nelle sue diverse componenti può essere estremamente semplificata grazie ad una impostazione corretta su base BIM.

Attualmente si sta assistendo ad una continua ricerca di strumenti in grado di gestire la complessità. I dati, che è possibile ottenere attraverso i sistemi dell’Information Comunication Tecnology (ICT) sono moltissimi e, per riuscire ad interpretarli in maniera corretta, è necessario sviluppare strumenti sempre più raffinati e consolidare metodologie ottimizzate, che siano in grado di gestire il workflow delle informazioni. Al fine di rispondere a queste esigenze, partendo dalle esperienze del progetto INNOVance, passando dal progetto SEEMPubS (Smart Energy Efficient Middleware for Public Spaces) per giungere infine al progetto DIMMER (Districit information Modeling and Management for Energy Reduction), si è cercato di impostare una metodologia in grado di gestire la mole di dati ottenibili attraverso differenti sistemi quali il Building Information Modelling (BIM), il GIS (Geographic Information System), l’Energy Analysis Model (EAM) e il Building Management System (BMS), ecc. (fig. 1)

Inoltre, lo scenario economico e politico imposto dall’Unione Europea, in accordo con il programma Horizon 2020 di ridu- zione dei consumi di CO2, pone il mondo dell’industria delle costruzioni (Architectural, Engeneering and Costruction – AEC) di fronte a nuove sfide per cercare di migliorare ed ottimizzare il processo edilizio sin dalla fase di progettazione fino alla fase di gestione e manutenzione.
Per raggiungere obiettivi specifici capaci di rispondere alle sfide precedentemente descritte, si rende necessaria la definizione di standard e di processi codificati che risolvano sia i problemi di condivisione dei dati che i contenuti degli stessi.

Il progetto INNOVance alla scala edilizia
Il progetto INNOVance, come sintetizzato nella figura 2, ha focalizzato la sua attenzione alla scala edilizia, sfruttando la metodologia BIM sia per edifici di nuova costruzione che per edifici esistenti, per impostare un sistema informativo in grado di storicizzare i dati relativi all’edificio per tutto l’intero ciclo di vita.

Seguendo l’esperienza pregressa di altre realtà, come ad esempio la Gran Bretagna con la National BIM Library (NBL), il progetto aveva come obiettivo quello di creare il primo data- base nazionale per l’industria delle costruzioni. L’uso di questo database è strettamente legato all’introduzione della metodologia BIM, come sistema informativo in grado di gestire tutte le fasi del processo edilizio. Questo consente di migliorare lo scambio di informazioni tra differenti professionisti e di risolvere le possibili interferenze per ridurre le varianti, i costi e per ottimizzare i tempi di costruzione.
Il progetto, in una delle sue parti significative, è stato sviluppato a partire da un modello BIM parametrico particolareggiato (fig. 3) per poi passare:
I. all’assegnazione di un nome univoco per qualsiasi oggetto BIM;
II. alla definizione della struttura e dei contenuti delle informazioni relative a ciascuna entità;
III. all’assegnazione di ciascuna entità presente nel database con un oggetto BIM.

La creazione del sistema di codifica si è appoggiata a diversi riferimenti normativi per la definizione di standard, come ad esempio la UNI 11337, la UNI 8290 e le OMNICLASS. Questa struttura permette di catalogare, gestire e cercare gli oggetti BIM secondo un codice (SAP ID) visibile nella figura 4.

L’identificativo ha la funzione di facilitare lo scambio di dati risolvendo le problematiche legate alle ambiguità e alla trasmissione delle informazioni, favorendo lo scambio tra il database ed i software interoperabili. Ciascun identificativo è formato da un aggregato di sette caratteristiche che lo rendono univoco. Questi sette campi descrivono l’oggetto secondo: categoria, tipologia, funzione, geometria, dimensioni, performance e caratteristiche fisico-chimico. 
Come visibile nella figura 5 attraverso l’add-in INNOVance è possibile effettuare l’associazione di un codice in ambiente parametrico.

Selezionando “Codifica Elemento” o “Inserisci Og- getto INNOVance”, è possibile generare una relazione biunivoca con il codice SAP. Dopo aver selezionato il codice come visibile in figura 6 occorre aprire l’anagrafica dei materiali per caricare il codice nel software parametrico, in questo caso Autodesk Revit. Una volta ultimata quest’ultima operazione avviene l’associazione del codice all’oggetto.

I LOD INNOVance
Come detto in precedenza, il sistema informativo generato dalla metodologia BIM fornisce informazioni alla scala edilizia per l’intero ciclo di vita dell’edificio (dalla fase di progettazione/pianificazione fino a quella di gestione/manutenzione) e, per questa ragione, è necessario prevedere degli standard che definiscano il contenuto informativo del modello. Il concetto di Level of Development e Level of Detail (LODs) determina il contenuto informativo in base alla disciplina e alla scala di visualizzazione. Partendo dalle normative internazionali, il progetto INNOVance propone una scala più ampia, che parte dal LOD000 fino al LOD550, e che fornisce informazioni dalla fase di pianificazione/studio di fattibilità fino alla fase di gestione e manutenzione dell’opera.

Dal progetto al prodotto di qualità per l’industria delle costruzioni
Per quanto detto in precedenza, risulta evidente che l’esperienza del progetto INNOVance guida il processo edilizio“ dal progetto al prodotto di qualità per l’industria delle costruzioni”, denotando la volontà di standardizzare il processo edilizio indirizzandolo verso un approccio di stampo industriale, in cui una gestione integrata delle informazioni garantisce la qualità dell’edificio dalle fasi di progettazioni fino alla gestione e manutenzione. Per raggiungere questo obiettivo il database costituito dagli oggetti INNOVance è il primo essenziale passo per la condivisione delle informazioni tra le diverse discipline nel mercato italiano.

Il progetto DIMMER alla scala urbana e di distretto
Il progetto DIMMER (District Information Modelling and Management for Energy Reduction) si propone tra i suoi obiettivi, quello di esportare l’utilizzo della metodologia e degli strumenti BIM dalla scala edilizia a quella urbana. Il punto di partenza è costituito dall’impiego di sistemi ICT derivanti dal progetto SEEMPubS (Smart Energy Middleware for Public Spaces), in cui è stata ottimizzata l’iterazione fra diversi sistemi per il monitoraggio ed il controllo energetico a partire da una banca dati gestita da un middleware. Con DIMMER, il proseguimento della ricerca si pone diversi obiettivi, tra i quali quello di ampliare l’ambito di lavoro a livello di quartiere (con due dimostratori, di cui uno a Torino, nel quartiere adiacente alla sede di Corso Duca degli Abruzzi del Politecnico), incrementando di conseguenza il numero degli attori coinvolti, la quantità di informazioni necessarie, il numero di stakehoders interessati e le tipologie di sistemi informativi funzionali all’uso. Pertanto, con il progetto DIMMER si entra nel mondo dei BIGdata, dove le informazioni non riguardano più un unico edificio ma interessano un comparto edilizio eterogeneo, composto da edifici privati e pubblici a cui si lega la rete energetica del teleriscaldamento di IREN.
Da quanto appena detto, risulta evidente come non sia assolutamente sufficiente un unico strumento, ma sia essenziale la possibilità di predisporre l’utilizzo di una pluralità di sistemi informativi in grado di gestire la complessità della moltitudine di dati che compongo un distretto urbano. In questo senso il progetto DIMMER (fig. 7) grazie all’interoperabilità tra sistemi informativi definisce diversi domini (il Building Information Modeling - BIM, il Geographic Information System - GIS l’Energy Analysis Model - EAM, il System Information Model - SIM e il Building Automation System - BAS), ciascuno dei quali definisce un sistema informativo caratterizzato da informazioni geometriche ed alfanumeriche, esposto dal middleware attraverso i servizi REST.

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Articolo a cura di ANDIL - www.laterizio.it e tratto da CIL 167.

Si ringrazia l'ANDIL per la cortese autorizzazione alla pubblicazione.