Studio dell’interoperabilità fra software BIM: Revit e MasterSap

La tesi, dal titolo per l’appunto “Studio dell’interoperabilità fra software BIM: Revit e MasterSap” è stata discussa dallo studente Lorenzo De Angelis durante l’anno accademico 2022/23 all’Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, ed è stata impostata durante l’attività di tirocinio dello studente presso lo studio di ingegneria E.I. Bim Project.

Una seconda tesi è stata svolta da un’altra studentessa in parallelo, per controllare l’effettiva efficienza anche di un secondo software nel dialogare con il programma Revit. In entrambi i casi, infatti, l’obbiettivo è stato quello di studiare come si relazionano tra di loro i diversi software openBIM per capire se si può effettivamente parlare di interoperabilità.

I work flow definiti sono stati applicati inoltre, ad un caso studio reale che vede la progettazione esecutiva di un asilo nido per il Comune di Monte San Giovanni Campano (FR), un edificio monopiano costituito da due blocchi strutturali giuntati fra loro, per capire come essi si comportano in una condizione di lavoro reale. Al termine dello studio dei due flussi di lavoro, sono stati messi a confronto i risultati provenienti dalle analisi svolte per poter sviluppare considerazioni personali e conclusioni.

Lo studio si è soffermato sulla collaborazione che dovrebbe esistere tra la disciplina architettonica e quella strutturale, cercando di approfondire il percorso che porta ad un dialogo più congruo alle caratteristiche del processo B.I.M., analizzando prima di tutto uno schema strutturale elementare e successivamente un caso reale.

Dopo una cronistoria sull’evoluzione della modalità di progettazione BIM, l’analisi normativa che ne segue il percorso, e alcune indicazioni specifiche sui programmi FEM dedicati all’analisi strutturale, la tesi affronta i metodi e le problematiche che governano il processo di trasferimento, con gli adeguati controlli, delle informazioni base di un modello architettonico ad un modello strutturale, che deve contenere dei dati sconosciuti ed inutili all’architettonico (nodi, sezioni, spessori, materiali, carichi).

Il metodo di conversione diretto (ovvero quello che parte direttamente dalla sintassi propria del programma) è sicuramente efficace, ma spesso impraticabile perché necessità dell’accesso al database del modello, spesso codificato in un formato proprietario non aperto alla consultazione.

Si sono quindi diffusi diversi formati d’interscambio fra modellatori BIM, nel quale però spesso mancano le informazioni specifiche per il modello di calcolo. Se l’obiettivo è quello di impiegare nel processo di progettazione diversi software senza perdere per strada informazioni, sono stati sviluppati formati standard pubblici come l’IFC – per l’ambiente BIM – e il CIS/2 – specifico per strutture in acciaio. Le specifiche del linguaggio IFC sono state rese pubbliche ed accessibili, in modo tale da permettere agli sviluppatori di software di inserire nelle loro applicazioni la funzione di importazione ed esportazione dei file IFC.

Rimangono tuttavia presenti alcune problematiche tipiche del passaggio di informazioni fra software diversi, legate alle tecniche di modellazione e alle intersezioni di elementi, non sempre facilmente interpretabili partendo da un software architettonico.

Ad aiutare questo potrebbe essere l’adozione di un flusso di lavoro specifico per il BIM, che dedichi più tempo alla fase di pianificazione per prendere le decisioni progettuali e di coordinamento corrette, costruendo un edificio digitalmente prima ancora che fisicamente, consentendo la simulazione di vari scenari futuri e agevolando la gestione dell'opera per l'intera durata del suo ciclo di vita.

Il progetto deve essere interoperabile e condivisibile su diverse piattaforme, dove deve essere possibile condividerlo con altri professionisti.

I software a confronto in un caso studio

Progettazione esecutiva per la realizzazione di un asilo nido nel Comune di Monte San Giovanni Campano (FR)

Dal punto di vista strutturale la costruzione si svilupperà su un unico livello, distinta in due blocchi giuntati, avrà intelaiature di travi e pilastri in c.a. disposte lungo le due direzioni principali. Il solaio piano è previsto in latero cemento. La fondazione di tipo diretto composta da una platea in c.a. mentre le tamponature saranno in laterizio.

Per quel che riguarda il processo di realizzazione, si è partiti con la definizione del modello architettonico e strutturale utilizzando il software Revit dell’Autodesk, procedendo poi con l’esportazione del modello strutturale attraverso l’uso di un formato aperto, non proprietario, ovvero l’IFC.

Successivamente si è importato il modello in MasterSAP, procedendo al calcolo strutturale e alle diverse verifiche.

Infine, si è effettuata l’analisi delle interferenze geometriche, esportando il modello strutturale corretto e re-importandolo in Revit.

La modellazione Revit

Sulla base della pianta architettonica del progetto a base di gara è stata creata la griglia di individuazione di pilastri e travi e i vari livelli gestiti a partire da uno dei prospetti. Definiti i livelli è stato possibile inserire la struttura di travi e pilastri, attribuendo le specifiche informazioni strutturali (materiali, sezioni, ecc.). È stato così creato il modello strutturale, che è stato rivestito anche con le caratteristiche architettoniche.

Completata la parte di modellazione, si è proceduto all’esportazione in formato IFC.

Al fine di analizzare il solo modello strutturale, quindi evitando di trasferire la grande mole di informazioni presenti nel modello, si è creato un file di export dell’ossatura portante.

Il trasferimento a MASTERSAP 4U

All’interno di MASTERSAP 4U, fra gli strumenti di interscambio dati, si apre una finestra di pre-lettura del modello, dove è necessario specificare in quale ambiente è stata svolta la modellazione. In questo modo, il programma riesce a leggere le informazioni inserite nella modellazione, siccome ogni software ha un differente linguaggio.

Selezionando il file IFC da importare è possibile visualizzare un’anteprima del modello, per poi connetterlo direttamente a MasterSap, avendo corretto eventuali errori di lettura attraverso l’impostazione di adeguate tolleranze di riconoscimento.

Vengono riconosciuti tutti gli elementi modellati in ambiente Revit, compresi delle informazioni relative alle aste, quali lunghezza, sezione e tipo di materiale, che vengono conservate.

Tuttavia, si nota che in prossimità dell’intersezione tra travi e pilastri, non viene riconosciuto il punto di convergenza degli elementi; quindi, non viene a crearsi il nodo.

MasterSap infatti, attraverso l’importazione IFC, riconosce tutti gli elementi e le informazioni ad essi attribuiti, però non può eseguire il collegamento diretto tra gli elementi.

L’uso corretto di queste tolleranze consente quindi di risolvere il problema, andando a collegare anche elementi che nel modello architettonico risultavano ravvicinati ma interrotti ed indipendenti.

In questo modo, il passaggio dall’ambiente di modellazione Revit all’ambiente di calcolo non è fluido, ma vengono quanto meno conservate le informazioni relative agli elementi strutturali.

Ciò consente di non effettuare una nuova modellazione in MasterSap, riducendo quindi l’errore relativo all’attribuzione delle proprietà di ciascun elemento.

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