BIM e Facility Management: cosa c'è da sapere

L’Ordine Ingegneri della Provincia di Torino è, da sempre, organizzato in Commissioni consultive che nascono su impulso degli iscritti, al fine di favorirne l'interscambio professionale e l'approfondimento di tematiche tecniche e/o di interesse generale, con l’obiettivo di essere da stimolo per una diffusione costante delle novità tecniche e normative che riguardano la professione.

Tra queste, una delle ultime nate è la Commissione BIM, costituita dal Consiglio a inizio 2018 da un’idea della collega e amica ing. Elena Marchis, che ne è stata la Coordinatrice per un paio d’anni con iniziative di ottimo successo, come il ciclo degli AperiBIM, sino a quando un destino beffardo non ha posto fine al suo cammino terreno.

Oggi la Commissione BIM prosegue il proprio lavoro (ne sono anche testimonianza i numerosi approfondimenti redatti negli ultimi anni per questa testata) e, oltre a parecchi colleghi ingegneri, conta tra i propri componenti anche iscritti dell’Ordine Architetti PPC e invita ciclicamente alle proprie riunioni colleghi di altri Ordini ed esperti del settore.

ing. Fabrizio Mario Vinardi

Segretario dell’Ordine e Consigliere referente della Commissione BIM

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Nell’articolo che segue la Commissione BIM – Building Information Modelling dell’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Torino sviluppa il tema della strategica correlazione tra il BIM e il Facilty Management (vero e proprio scopo finale della vita di un modello BIM).

Il BIM, nelle sue evoluzioni e nei suoi processi, non è la soluzione di tutti i problemi di progettazione, ma presenta evidenti vantaggi assolutamente sfruttabili per la progettazione stessa.

Sviluppare un completo processo BIM - per il concept, lo studio di fattibilità, il progetto definitivo o esecutivo, il costruttivo e l’as-built (o as-is) - per poi non utilizzare tale database per la gestione del fabbricato nel tempo è un vero sperpero (di database).

La gestione del fabbricato nel tempo attraverso un modello BIM

Il tema del Facility Management (di seguito FM), rappresenta un po' il target finale - lo scopo di più ampio respiro - che riguarda la vita di un modello BIM. Se ci pensiamo bene, una delle principali criticità oggi per le scuole, per i grandi palazzi pubblici, per i plessi multifunzionali, per gli stabilimenti industriali, risiede proprio nelle proprietà delle informazioni, che, nella migliore delle ipotesi, sono (solo) contenute nella stessa stanza.

Difatti quella che viene insegnata tra i banchi delle scuole politecniche come “progettazione integrata” un po' accenna questi temi, che tuttavia siamo soliti vedere particolarmente slegati, incongruenti, inefficienti o carenti di aspetti documentali (o formali), e che spesso e volentieri, interdicono anche l’ordinario adempimento normativo e manutentivo.

Basta pensare a quanti edifici spesso, anche relativamente recenti, sono privi del fascicolo del fabbricato, di un piano di manutenzione aggiornato, delle dichiarazioni di conformità (corredate dagli as built!), ecc. insomma, dire che quello che rimane sulla carta di un edificio o impianto è stato realmente realizzato, è davvero difficile.

Con questo articolo, non indichiamo nel BIM, nelle sue evoluzioni e nei suoi processi la medicina di ogni male, ma vogliamo evidenziare quali possono essere gli estremi e palesi vantaggi che sono sfruttabili da un modello BIM a questi scopi.

Difatti, sviluppare un completo processo BIM per il concept, lo studio di fattibilità, il progetto definitivo o esecutivo, il costruttivo e l’as built (o as is), e poi non sfruttare questo database per la gestione del fabbricato nel tempo, è un vero sperpero (di database).

 

 

Il BIM per il Facility Management

Negli ultimi anni, si è molto discusso di questo tema, ed in tanti hanno scritto documenti, articoli e fatto eventi che interessano asset e facility management. Considerando che un edificio, nei primi 20 anni di vita, ha una concentrazione dei costi riconducibile al 5% definito per concept e progetto, un 30% di costo di costruzione ed un 65% di costo vitale per l’esercizio e la manutenzione.

Se pensiamo a strutture complesse come ospedali, grandi atenei, società di multi-utility, caserme e carceri, comprensori, ecc, possedere un vero inventario ed una localizzazione dei componenti dell’edificio e degli asset tecnologici associati rappresenta il vero database, cuore del FM.

La discussione di questo tema può avere alcuni aspetti principali, anche molto complessi, che in questa sede possiamo sintetizzare, di particolare interesse per quanto riguarda:

• target e budget del committente;
• QA e QC  del modello;
• qualità del dato;
• codifica infografica delle informazioni;
• interoperabilità e bidirezionalità dei dati BIM → FM/site → BIM;
• attendibilità dei rilievi, disponibilità di as built (e as is) di modello, in tutte le componenti;
• gestione ed integrazione nel tempo degli aspetti FM al/dal modello BIM.

Sicuramente iniziare da una Committenza conscia del patrimonio di informazioni disponibili, capace di dare un valore a queste proprietà (di dati), è sintomo di una maggiore attenzione alle efficienze ed ai margini di miglioramento.

Questo, però, esige delle condizioni al contorno, che non sempre sono definite o eterogenee, o quanto meno definite con chiarezza. Difatti, cosa deve essere contenuto nel contenitore (database di dati del modello BIM dell’edificio)? Necessariamente deve essere definito un capitolato informativo; per questo, i suoi trattati e le sue specifiche, si rimanda alla sezione 5 e 6 della UNI 11337 .

Il BIM, ormai dal Decreto 560  di qualche anno fa, sta prendendo sempre più terreno, denotando già diverse opere ormai terminate con flussi di lavoro completamente BIM. Pertanto, le motivazioni di continuare il processo BIM per gli aspetti FM, diventa sempre più giustificata, radicata e significativa, per mettere proprio a frutto il database costruito con l’evoluzione del modello dal concept all’as built.

 

Aspetti impiantistici del modello BIM per il FM

Indubbiamente la componente impiantistica assoggetta la Committenza all’ardua prova di interrogazione, gestione ed interpretazione dei dati, costantemente durante la vita dell’edificio. Le componenti elettriche piuttosto che quelle fluidomeccaniche sono oggetto di azioni periodiche, anche rilevanti in funzione della destinazione d’uso del fabbricato. Le soluzioni a questo proposito che di sovente vengono adoperate sono:

1. implementazione del modello, ai fini gestionali, per estrapolare i dati funzionali ordinari, e renderli fruibili (senza interoperabilità) direttamente con soggetti terzi, verso applicativi standard (excel, txt, access, ecc) slegati dal modello. In questa casistica, il modello BIM per i contenuti modellati, velocizza la fase di raccolta e messa in ordine dei dati, in funzione delle esigenze, ma soprattutto della qualità del dato iniziale.
   
   Sono focus point gli aspetti:
   
   a. database elettronico dei terminali immediato;
   b. caratterizzazione dei terminali o componenti di impianto per tipo/genere/applicazione/caratteristiche/ecc
   c. valutazioni sugli asset;
   d. programmazione e periodicità degli interventi.
   
2. Implementazione del modello, ai fini delle comunicazioni con software (anche web based) capaci di recepire gli aggiornamenti di modello da un lato, o gli aggiornamenti in real time di sistemi o componenti dall’altro. Questa casistica, certamente più efficace ed efficiente, oltre che più costosa, laddove bidirezionale, mette in luce delle criticità ed altrettanti vantaggi che possiamo commentare al seguito.
   
   Sono focus point gli aspetti:
   
   a. condivisione dello stato attuale degli asset;
   b. coordinamento avanzato tra modello e programma FM;
   c. associazione dati complessa.

Difatti, in ragione dell’esigenza (BIM use) finale a cui il modello è sotteso, le proprietà manutentive, gestionali e di prodotto vengono implementate sull’oggetto medesimo. Questo richiede del tempo, delle attenzioni ed un’accuratezza che sono basilari per disporre correttamente la gestione del prodotto, del sistema edilizio o impiantistico, se non del complesso costruito nel suo insieme. A questo proposito, al fine chiarificatore, poniamo in essere questo esempio:

laddove il modello “realizzato” non riporta correttamente il codice del prodotto installato, in ambito manutentivo, le sue specifiche di montaggio e parametri vitali di funzionamento, i dettami di posizionamento, le caratteristiche del circuito, ecc, come possiamo avere un riferimento adeguato da comunicare al fornitore per la sostituzione? Ma soprattutto, non possiamo correttamente interagire per l’individuazione di un potenziale guasto segnalato.

 

Figura 1 stralcio dei parametri dedicati al raccordo di blindosbarra elettrica a servizio di un circuito industriale.

Figura 2 stralcio di modello BIM elettrico - lotto uffici (ex sale degenza ospedaliera) ed abaco delle apparecchiature di sistema

Codifica UNI di gestione della manutenzione

La gestione del Facility Management di un determinato sistema e/o entità può essere facilitato definendo una codifica specifica dei singoli oggetti o gruppi di oggetti che ne caratterizzano la struttura nel suo complesso. Tale classificazione si pone come obiettivo la definizione di funzione e categoria degli elementi che entrano in gioco, di cui è necessario conoscere tipologia e caratteristiche per provvedere alla gestione degli interventi manutentivi e loro programmazione. In questo modo è possibile arricchire il database, ossia il modello BIM, di informazioni utili per definire elementi di uguale natura, selezionarli e organizzarli all’interno di un processo gestionale.

A oggi, i sistemi di classificazione più diffusi si riferiscono a standard inglesi e americani, di cui non esiste un ambito normativo specifico. Al contrario, in Italia il sistema di classificazione è normato, ma si limita alla definizione degli elementi tecnologici in cui è scomposto un sistema edilizio residenziale. Non esiste quindi una classificazione universale ed è necessario valutare in base ai propri obiettivi quale sistema di classificazione risponda meglio alle esigenze previste. 

In ambito BIM non è ancora presente un riferimento normativo che espliciti le modalità di gestione della manutenzione e l’individuazione dei parametri necessari alla classificazione dei singoli elementi, tema che sarà trattato in parte con la pubblicazione della Parte 2 della norma UNI 11337 ancora in fase di elaborazione. 

È buona prassi, quindi, esplicitare nel Capitolato Informativo quale sistema di classificazione meglio esprime gli obiettivi finali della committenza. Ciò non toglie la possibilità di definire una classificazione “custom” con proprie codifiche e terminologie, che può essere adottata singolarmente o in combinazione con un sistema di classificazione già noto.

A questo punto, segue una panoramica sui principali sistemi di classificazione a oggi più utilizzati nell’ambito dell’ingegneria e dell’architettura, cercando di evidenziarne caratteristiche e differenze. I sistemi di classificazione qui di seguito trattati sono i seguenti:

1. UNI 8290-1 – Edilizia residenziale – Sistema tecnologico – Classificazione e terminologia (ITA);
2. UNICLASS - Unified Classification for the Construction Industry (UK);
3. OMNICLASS - Construction Classification System (USA).

UNI 8290-1

La norma italiana UNI 8290-1 definisce un sistema di classificazione diretto che scompone le entità omogenee nell’ambito dell’edilizia residenziale in classi e sottoclassi, attribuendo un codice numerico identificativo di tipo gerarchico. A ogni elemento possono essere attribuiti tre livelli di scomposizione:

• classi di unità tecnologiche (1°livello);
• unità tecnologiche (2° livello);
• classi di elementi tecnici (3° livello).

I primi due livelli definiscono la tipologia dell’elemento in maniera più generale, sottolineandone la funzione (il sistema tecnologico). Il terzo livello descrive più dettagliatamente la categoria di appartenenza dell’oggetto.

In termini pratici, di seguito si riporta uno stralcio dell’appendice della norma con l’individuazione dei codici di riferimento per singola unità tecnologica:

 

Figura 3 stralcio appendice norma UNI 8290-1

 

L’organizzazione in classi e sottoclassi ricorda il sistema “ad albero” della Work Breakdown Structure (WBS) per la gestione del processo di costruzione e di manutenzione. Tale modalità di classificazione è indicata per creare un’interazione con il metodo applicativo della WBS, poiché permette di codificare elementi omogenei e identificarli sotto un’unica categoria caratterizzabile e quantificabile.

Un difetto riscontrabile risulta essere il limitato campo di applicazione. Infatti, tale sistema di classificazione si riferisce a sistemi tecnologici propri dell’edilizia residenziale, escludendo quindi tutte le altre discipline proprie del mondo delle costruzioni quali infrastrutture, processo di produzione risorse, edilizia pubblica e terziaria.

 

UNICLASS

Lo standard inglese UNICLASS, sviluppato e aggiornato dalla National Building Specification (NBS), non ha un fondamento di tipo normativo, ma consiste in un sistema di classificazione reperibile online organizzato in 12 tabelle gerarchiche che esplicitano, dal generale al particolare, aspetti di diverse discipline proprie del mondo delle costruzioni, fornendo un codice alfanumerico per tipologia di edificio fino a esplicitare il singolo prodotto in termini di materiale e composizione. 

La classificazione UNICLASS codifica le informazioni di progetto utili per l’intero ciclo di vita del costruito, adattabile in un contesto internazionale. Di seguito si riporta l’elenco delle tabelle di classificazione:

Restando nell’ambito dell’ingegneria e dell’architettura, le tabelle maggiormente utilizzate per la classificazione delle entità sono “En-Entities” (tipologia di edifici in base alla loro funzione), “EF-Elements/functions“ (singoli elementi che compongono il manufatto), “Ss-Systems” (insieme di componenti che svolgono una precisa funzione suddivisi per classi e sottoclassi) e “Pr-Products” (singoli prodotti utilizzati per costruire un sistema). Tali tabelle possono essere utilizzate singolarmente o combinate in base alla complessità dell’entità da classificare.

A titolo di esempio, si riporta uno stralcio della tabella “Ss-Systems” in riferimento ai sistemi di copertura e tetti con i relativi codici:

 

Figura 4 stralcio tabella “Ss-Systems” UNICLASS

 

OMNICLASS

Lo standard americano OMNICLASS è sviluppato dal Construction Specifications Institute (CSI) e risulta il sistema di classificazione più implementato nei software BIM. Si basa anch’esso su una classificazione suddivisa in 16 tabelle che si riferiscono all’intero ciclo di vita del mondo delle costruzioni, dalla fase di costruzione alla fase di demolizione:

 

Ogni tabella si riferisce a un aspetto del processo produttivo, dal generale al particolare, suddividendo in classi e sottoclassi le singole entità. Sono presenti quattro livelli di approfondimento a cui è associato un codice numerico gerarchico:

1. ambito di applicazione (livello 1);
2. funzione entità (livello 2);
3. tipologia di entità (livello 3);
4. caratteristica tecnologica entità (livello 4).

Come esempio, si riporta uno stralcio della tabella 21 “Elements” con identificata la codifica gerarchica delle pareti interne di un fabbricato:

Figura 5 stralcio tabella 21 “Elements” per pareti interne OMNICLASS

 

Le tabelle, inoltre, riportano al loro interno i riferimenti ad altre tabelle connesse a successive fasi di processo che potrebbe interessare l’entità in oggetto (ad esempio, possono ricondurre alla tipologia di prodotto utilizzato o alla disciplina di riferimento).

A livello di struttura organizzativa la classificazione OMNICLASS può essere paragonata alla norma italiana UNI 8290-1, poiché si basa anch’essa sulla scomposizione delle unità tecnologiche in livelli e codici numerici gerarchici. In aggiunta, consente di classificare le entità in ogni loro aspetto e disciplina durante l’intero ciclo di vita.

Creare raggruppamenti di entità omogenee in base alla codifica imposta dalla classificazione diventa in questo modo agevole e permette di definire per classe e sottoclasse quantità, tempi, costi e tipologia di intervento manutentivo previsto e necessario.

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Indice degli argomenti trattati nell'articolo: 

• Il BIM per il Facility management a cura di Damiano Zurlo.
• Codifica UNI di gestione della manutenzione a cura di Giulia Bianco.
• Processo funzionale dal BIM al FM a cura di Barbara Salomone e Maurizio Demichelis.
• Applicativi in uso: stato dell’arte a cura di Simone Lingua.
• Criticità e vantaggi per il FM a cura di Dorian Gazulli.
• Conclusioni.

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