Il modello digitale per comunicare il progetto anche in fase di concorso
In Italia il mercato delle costruzioni sta attraversando un periodo piuttosto complesso. La profonda crisi economica ha messo a dura prova l’intero settore ma in termini di innovazione ha stimolato un rinnovamento di saperi, procedure e tecnologie attraverso l’ implementazione diffusa delle tecnologie Information based in fase di progettazione. Tra le innovazioni tecnologiche come il GIS, la realtà virtuale e la realtà aumentata, sicuramente il BIM rappresenta uno dei cambiamenti metodologici più importanti. Il Building Information Modeling è un’ innovazione di processo e rappresenta la transizione dell’industria delle costruzioni da una gestione “di carta” a una gestione data-driven. Questo cambiamento sta investendo tutta la filiera, dai produttori di materiali, di componenti e sistemi edilizi, passando per i progettisti e le imprese, fino ad arrivare ai gestori, alle proprietà e ai clienti. L’obiettivo generale è di tipo economico, attraverso l’uso di strumenti e sistemi digitalizzati si ottiene un processo e un progetto più efficiente e un database strutturato dell’opera che può essere riutilizzato anche in fase di gestione e manutenzione. La differenza principale da un modello 3D geometrico e un modello BIM, è il database. Il modello BIM è un insieme costituito da geometrie parametrizzate e da un database relazionale. Questa integrazione tra sistemi amplifica le possibilità di elaborazione nell’ambiente geometrico e trasforma il modello in un asset, una rappresentazione virtualizzata dell’opera edilizia. Il modello BIM diventa così un’unica fonte di dati strutturati che costituisce una risorsa in fase progettuale e costruttiva e, se attentamente codificato, anche in fase gestionale. La metodologia BIM rappresenta quindi la naturale evoluzione degli strumenti per la progettazione degli edifici. Le nuove tecnologie utilizzano e sfruttano le potenzialità dei dati e dell’informatizzazione tipiche di questo momento storico.
La rivoluzione dei dati fa ormai parte anche del mondo delle costruzioni. “ I dati sono il nuovo petrolio” è una frase ormai ricorrente. Questo argomento non è solo proprio dei settori scientifici, ma ormai un fenomeno di massa. La nostra società, in ogni ambito produttivo e sociale attraverso dispositivi elettronici, smartphone e pc, produce una quantità sterminata di dati che ogni giorno vengono organizzati e processati. Attraverso le nuove metodologie le grandi quantità di informazioni provenienti dalla progettazione e dalla costruzione di edifici vengono filtrati e organizzati in modelli digitali 3D che diventano a tutti gli effetti gli strumenti principali per il controllo e la verifica del progetto. Ogni singolo modello BIM è un database in evoluzione che, durante le varie fasi del processo edilizio, si sviluppa a livello geometrico e informativo.
Nella fase progettuale, il modello è al servizio del progetto, diventa uno strumento utile al dimensionamento, alla redazione del computo metrico degli elaborati e al coordinamento multidisciplinare attraverso la verifica delle interferenze ( clash detection). In fase costruttiva, il suo utilizzo è invece legato alla costruzione dell’opera e utilizzato per la programmazione, il controllo e il monitoraggio del cantiere. In fase manutentiva, il database del modello As Built viene utilizzato nei software CAFM per la gestione e la manutenzione dell’opera edilizia. In questo processo evolutivo risulta quindi fondamentale una struttura di comunicazione per il passaggio delle informazioni. In particolare, la complessità del sistema sta nel garantire un flusso di informazioni e una collaborazione sia verticale da una fase all’altra del processo edilizio, sia orizzontale, tra i professionisti nella stessa fase. Se l’acronimo BIM è stato ideato per identificare la metodologia digitale legata alla progettazione e costruzione di un edificio, è possibile pensare ad un nuovo acronimo riferito a una fase come quella di concorso, che ha come obiettivo la valutazione e la validazione. È per questo che si può ideare, fin da subito, un modello 3D informatizzato utile a comunicare a una giuria le caratteristiche intrinseche del progetto. Questo acronimo può essere CIM - Communication Information Modeling. Il modello digitale per la comunicazione del progetto. Generalmente in fase di concorso, il gruppo di progettazione, in risposta alle richieste del bando, produce piante, schemi e rendering per rappresentare l’opera, la sua filosofia, le caratteristiche degli spazi e dei materiali. Tutti gli elaborati grafici prodotti vengono poi impaginati in tavole a cui è allegata una relazione descrittiva e in alcuni casi il computo. La base per la creazione degli elaborati, degli schemi e dei rendering è quasi sempre un modello 3D geometrico, un prodotto digitale che richiede risorse e diverse ore di lavoro. Generalmente il modello non viene consegnato come elaborato. Al contrario, il prodotto non viene semplicemente salvato nel pc, ma può essere utilizzato dalla giuria come strumento principale per comprendere il progetto. A questo punto però un modello puramente geometrico non basterebbe più.
Va invece ideato un modello CIM, cioè un 3D che non avrebbe solo lo scopo di visualizzare le geometrie dell’edificio ma di comunicare anche le informazioni, le caratteristiche dei materiali, degli spazi, la tecnologia costruttiva e anche quella energetica. Il modello CIM in fase di aggiudicazione potrebbe essere visualizzato, interrogato e verificato, inoltre con recenti tecnologie della realtà virtuale e aumentata e rendering real-time e, grazie a un visore, si può ottenere una vera e propria esperienza immersiva all’interno e all’esterno dell’opera.
Oggi esistono pochissimi concorsi di progettazione in cui viene richiesto di consegnare un modello digitale. La maggior parte delle competizioni sono per studenti di architettura e in ambito internazionale le più famose sono bimcontest.com e bimsg.org. La prima è una competizione organizzata da una società privata francese, con il supporto e la sponsorizzazione di alcune case produttrici di software. La consegna finale prevede, oltre agli elaborati tradizionali, anche un modello BIM del progetto in formato IFC. La seconda competizione è il concorso internazionale organizzato nel 2018 dal Singapore Building Construction and Authority (BCA) per il progetto di riqualificazione e ampliamento di un edificio universitario. Il concorso si basa su tre concetti chiave: sostenibilità, costruibilità e produttività. Negli elaborati di consegna è previsto, inoltre, un modello BIM, sempre in formato IFC e i file script di analisi computazionali per la verifica e validazione del progetto.
In Italia nel 2018 la Camera di Commercio Metropolitana di Milano ha scelto il sistema concorsuale digitale per un progetto di riqualificazione di un complesso edilizio al centro della città. All’interno del bando viene richiesto, senza troppe specifiche tecniche, un modello BIM che oltre a costituire elemento premiante per la giuria, viene visto come un’occasione a disposizione dei concorrenti per agevolare il coordinamento tra i membri del team e consentire di indagare la fattibilità dell’ipotesi progettuale. Come si vede, anche se in rarissime occasioni, anche i concorsi di progettazione stanno muovendo i primi passi verso la digitalizzazione. Il successo dei concorsi di progettazione in modalità CIM è però strettamente legato alla creazione, da parte delle stazioni appaltanti, di bandi di gara con richieste chiare e precise. Per fare ciò, documenti come il Capitolato Informativo, definito e descritto dalla norma UNI 11337-6, dovranno essere necessariamente allegati anche nei bandi dei concorsi. Questi documenti specificheranno le caratteristiche minime dei modelli digitali, in particolare le specifiche di modellazione, il LOD (livello di sviluppo geometrico e informativo dei modelli), gli usi in termini di simulazione e visualizzazione e infine i formati file, comprese le caratteristiche di esportazione dei file IFC di consegna. Questo perché è importante, in prospettiva, giudicare non solo il progetto ma anche i progettisti sulla loro competenza nello sviluppo di un modello BIM che risponda agli obiettivi del bando.
Dal punto di vista dei progettisti, partecipare a un bando con queste richieste e modalità significa chiaramente ripensare il proprio modo di rappresentare e comunicare. Non più solo tavole, schemi e rendering ma un modello digitale che diventa l’elaborato principale per esporre le idee e il progetto. Tra i professionisti, due sono le critiche più comuni quando si parla di strumenti di progettazione informatici. La prima è che richiedono tempo nella modellazione, la seconda è che richiedono troppa specificità. Le tempistiche di sviluppo del modello dipendono in gran parte da tre fattori: dal grado di conoscenza del software, dagli standard interni (librerie, procedure) e dalla complessità del progetto. I software BIM sono strumenti complessi, ma hanno molti strumenti e plug-in per velocizzare la modellazione.
Si può ottimizzare il lavoro con un’adeguata formazione ed esperienza e con un’organizzazione interna strutturata. Inoltre, richiedono troppa specificità del progetto sin dall’inizio. Esiste infatti una sostanziale differenza tra la modellazione tradizionale e quella BIM. Quest’ultima è una modellazione a oggetti, un insieme di componenti che sono simulazioni di entità esistenti e hanno tra loro delle relazioni. Un muro modellato non è solo un insieme di superfici ma un oggetto, un’istanza con una serie di attributi geometrici e non geometrici che definiscono le caratteristiche del muro stesso. In fase di concorso, l’approfondimento di queste caratteristiche tecniche richiede tempo e idee chiare ma è utile a migliorare la comprensione dell’edificio, a porre l’attenzione sui dettagli vincenti e a esplicitare le scelte progettuali sulle quali il progettista vuole porre l’attenzione e che considera vincenti per il concorso.
Le scelte strategiche per la creazione dei modelli CIM Il LOD deve essere specificato all’interno del bando di gara, cosi come la normativa che lo definisce (UNI 1337, BIM Forum, Task Group). Questo livello costituisce i requisiti minimi che il modello deve raggiungere per essere valutato in fase di concorso. La stazione appaltante deve scegliere tale specifica responsabilmente, tenendo in considerazione i vari aspetti del progetto: dimensione, tipologia dell’opera, fase di concorso, etc. Individuato il LOD, ogni gruppo di progettazione deve necessariamente stabilire una strategia di modellazione che dipende in gran parte dal progetto ideato e dalle sue caratteristiche principali. Questo perché il modello CIM può essere sfruttato per mettere in risalto uno o più elementi, come la facciata, la copertura, gli spazi interni, gli aspetti formali architettonici, il sistema costruttivo e anche la parte energetica con la tecnologia impiantistica. La modellazione degli elementi complessi è quindi funzione degli obiettivi che si vuole perseguire nella comunicazione del progetto. Se il concorso ha una scala urbana si può invece scegliere di utilizzare alcuni strumenti tipici dei software BIM: le masse concettuali. In un progetto urbanistico, ogni singolo fabbricato può essere semplificato in un volume che rappresenta il suo ingombro e la sua forma. Ogni massa/volume deve avere necessariamente una codifica e una serie di informazioni che ne specificano le caratteristiche. Un modello CIM di questo tipo garantisce:
• Una visualizzazione chiara delle scelte progettuali del progetto: organizzazione del tessuto urbano, sistema di strade, sistema del verde. • Rapporto con il contesto e la città. • Orientamento degli edifici con eventuali analisi energetiche: soleggiamento, proiezione ombre e incidenza del vento. • Analisi delle superfici e dei volumi.
Le nuove tecnologie offrono al mondo delle costruzioni nuovi strumenti e nuovi processi per l’efficientamento della qualità del progetto e della costruzione. Anticipando l’utilizzo di queste applicazioni alla fase concorsuale, si ottengono vantaggi per il cliente che deve valutare e per il progettista che deve rappresentare e comunicare il progetto. In questo processo virtuoso è però fondamentale il ruolo delle stazioni appaltanti che devono in breve tempo trasformarsi in clienti consapevoli e avere chiare le potenzialità delle nuove metodologie di processo e delle nuove tecnologie come il BIM, il GIS, i database, la realtà virtuale e aumentata. ■
Il concorso di progettazione è stato introdotto nel nostro ordinamento nel 1962 sull’esempio francese e oggi rappresenta uno strumento chiave per la ricerca della qualità e dell’innovazione. Puntare sui concorsi significa ridare centralità alla progettazione e alla trasparenza, restituendo ai professionisti maggiori possibilità di lavoro e maggiore partecipazione. La qualità del progetto si ottiene da concorsi ben organizzati e strutturati per fasi, ma soprattutto realmente pensati sull’opera, sul budget e sul contesto urbano. Il concorso apporta un profondo miglioramento di cui l’architettura italiana può usufruire in termini di innovazione, tecnologia e linguaggio. Attualmente montepremi troppo ridotti, documentazione insufficiente, criteri di valutazione poco specifici, hanno portato architetti e gli ingegneri, soprattutto le nuove generazioni, a partecipare sempre meno o con meno impegno alle competizioni.
Autore dell'articolo: Marco Capobianchi Architetto - BIM Manager. Responsabile programma formativo sulla digitalizzazione nel settore delle costruzioni Ordine degli Architetti di Roma e Provincia.
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