Appunti di Building information modeling

Dispense esame di BIM

Indice

• La digitalizzazione e la metodologia BIM ........................................................................................... 1
• I rapporti contrattuali e l’analisi delle Curve di MacLeamy .................................................................. 1
• L’evoluzione degli strumenti ............................................................................................................. 2
• Il quadro normativo italiano e i vantaggi del BIM nelle fasi di progetto ................................................. 2
• La gestione attuale degli appalti pubblici in Italia .............................................................................. 3
• Il RUP, il DIP e i nuovi Livelli di Progettazione...................................................................................... 4
• Verifica e validazione del progetto .................................................................................................... 4
• Le procedure di affidamento (gare d’appalto) .................................................................................... 5
• I criteri di selezione delle offerte (Art. 108) ......................................................................................... 7
• La fase esecutiva, direzione lavori e collaudo .................................................................................... 8
• La gestione informativa del processo edilizio secondo la norma ISO 19650 ........................................ 8
• La serie ISO 19650 e la gestione informativa BIM ............................................................................. 10
• I LOD e le figure professionali della norma UNI 11337 ...................................................................... 12

La digitalizzazione e la metodologia BIM

Il processo di digitalizzazione del settore delle costruzioni rappresenta un passaggio epocale da modalità prettamente analogiche a modalità digitali, finalizzate alla gestione dell’intero ciclo di vita dell’opera: dalla progettazione alla costruzione, fino alla manutenzione.

A livello concettuale, è fondamentale fare una distinzione tra i termini di informatizzazione e digitalizzazione. L’informatizzazione comporta semplicemente un cambio di strumento per svolgere la medesima funzione, come l’introduzione di sistemi informatici nell’operatività aziendale. La digitalizzazione, invece, va oltre: non cambia solo lo strumento, ma varia i processi stessi, puntando all’ottimizzazione e a una migliore struttura organizzativa. Questo cambio di paradigma richiede inevitabilmente nuove competenze professionali e la nascita di figure chiave con responsabilità ben definite, come il BIM Manager, il BIM Specialist, il Bim Coordinator e il CDE Manager.

In questo contesto il BIM si configura come una metodologia che consente lo sviluppo di un modello tridimensionale all’interno del quale tutte le informazioni riguardanti l’opera sono capitalizzate e organizzate, supportando i processi decisionali durante l’intero ciclo di vita del bene. Quando usiamo l’acronimo BIM, secondo la definizione del National Institute of Building Science, possiamo declinarlo in tre accezioni complementari, riassunte nel concetto di BIM Cube:

• Building Information Model: il modello digitale tridimensionale con caratteristiche fisiche o geometriche;
• Building Information Modeling: la metodologia di gestione dei processi;
• Building Information Management: l’opportunità di condivisione delle informazioni tra tutti i soggetti coinvolti.

Il BIM non è quindi circoscritto ai software, ma coinvolge tre macro-aree: il campo tecnologico, il campo politico-istituzionale e il campo dei processi.

I rapporti contrattuali e l’analisi delle Curve di MacLeamy

Questo approccio collaborativo richiede anche un ammodernamento degli aspetti giuridici e contrattuali. Un esempio è l’IPD (Integrated Project Delivery) definito dall’AIA, un processo che integra ruoli, sistemi e tecnologie fin dalle prime fasi in modo interdisciplinare.

L’efficacia della metodologia BIM rispetto al processo tradizionale è spiegata chiaramente dalle Curve di MacLeamy. Se analizziamo questo grafico, poniamo il tempo e le fasi del processo in ascissa, e il rapporto tra sforzi ed effetti in ordinata avremo:

• La curva 1 rappresenta la capacità di controllo dei costi: ha un andamento decrescente, dimostrando che le decisioni iniziali hanno un impatto enorme rispetto a quelle prese nelle fasi finali;
• La curva 2, simmetrica alla prima, mostra il costo delle varianti: una modifica in fase esecutiva o di costruzione costa infinitamente di più rispetto alla fase di fattibilità;
• Le curve 3 e 4 rappresentano lo sforzo profuso rispettivamente nel processo tradizionale e nel processo BIM. L’entità dello sforzo complessivo è identica, ma cambia il momento in cui si concentra. Nel processo tradizionale, caratterizzato da una conformazione a staffetta e asincrona, lo sforzo massimo avviene in fase esecutiva, portando spesso a varianti costose e riprogettazioni dovute alle difficoltà di coordinare le diverse discipline.

Nel processo BIM, lo sforzo è anticipato alle fasi iniziali (studio di fattibilità e progettazione definitiva). Questo permette di effettuare simulazioni immediate, individuare le interferenze sul prototipo digitale e ottenere un controllo ottimale della qualità e dei costi.

Purtroppo, nella cultura tecnica italiana, queste curve tendono a essere traslate verso destra, poiché molte decisioni vengono ancora rimandate alla fase di cantiere.

L’evoluzione degli strumenti

Per comprendere l’evoluzione della tecnologia è necessario analizzare il passaggio dal CAD al BIM:

• Il CAD 2D automatizza il disegno manuale tramite linee e archi; non è autoesplicativo e ogni elaborato è scollegato;
• Il CAD 3D migliora la visualizzazione volumetrica, ma resta una pura rappresentazione geometrica a cui non si possono attribuire informazioni;
• Un passo avanti è stato fatto con i sistemi OOCAD (Object Oriented CAD), precursori del BIM, che introducono oggetti intelligenti dotati di dati geometrici e prestazionali, collegando gli elaborati al modello.

La spinta verso l’adozione del BIM è legata anche alla necessità di rispondere alla crisi finanziaria del 2006-2008 che ha duramente colpito il settore delle costruzioni, storicamente carente dal punto di vista organizzativo e innovativo. Report internazionali ed indagini ISTAT hanno evidenziato criticità sistemiche: tempi di completamento più lunghi del 20%, costi superiori al budget dell’80% e investimenti in R&S inferiori all’1%. Inoltre, gli indici mostrano che la produttività delle costruzioni è in decrescita da anni rispetto ad altri settori industriali.

Il punto di svolta politico è stato segnato dal Regno Unito con la strategia Digital Built Britain nel 2011, che ha imposto obiettivi ambiziosi: riduzione dei costi del 33%, maggiore velocità e riduzione del 50% delle emissioni.

Il quadro normativo italiano e i vantaggi del BIM nelle fasi di progetto

Il decreto M.M. 560/2017 (Decreto BIM) ha introdotto una spinta progressiva per l’obbligatorietà del BIM negli appalti pubblici in base all’importo dei lavori, partendo dalle opere complesse.

La letteratura scientifica dimostra che il BIM esprime i suoi massimi benefici se applicato all’intero ciclo di vita dell’opera; usarlo in una sola fase isolata rischia di generare rallentamenti. A livello macro, garantisce alti standard qualitativi e riduzione dei tempi, costi ed errori. A livello micro, i vantaggi si articolano nelle diverse fasi:

• Fattibilità: consente di mappare le esigenze del Quadro Esigenziale e del Documento di Indirizzo alla Progettazione (DIP) sviluppando modelli volumetrici e concettuali approssimativi;
• Progettazione: il modello diventa di dettaglio e federato/condiviso. Si attuano procedure di Code Checking (verifica di conformità tramite software) e di Clash Detection per l’individuazione delle interferenze. Queste possono essere Hard Clash (compenetrazione fisica tra elementi, es. struttura e impianti), Soft Clash (mancanza del rispetto degli spazi minimi di manutenzione o montaggio) o 4D-Clash (interferenze spazio-temporali con ope