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IFC e sistemi di classificazione nel settore delle costruzioni

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SfB, UniClass, UniFormat, MasterFormat, OmniClass: tutto quello che devi sapere su IFC e sistemi di classificazione nelle costruzioni

Con il termine classificazione si fa riferimento a tutte quelle attività o processi necessari per la gestione della conoscenza. Processi ed attività svolgono il compito di ordinare il dato, di qualsiasi natura esso sia, in opportune catalogazioni (classi, sezioni, categorie o specie) unite tra loro da relazioni e collegamenti.

Un sistema di classificazione per essere valido deve possedere i seguenti requisiti:

  • stabilità: deve essere applicabile in qualunque contesto senza subire modifiche sostanziali;
  • flessibilità: deve essere ampliabile con l’aggiunta di nuove parti.

Aristotele fu il primo ad introdurre un sistema di organizzazione della conoscenza, quando si occupò della classificazione degli esseri viventi, dividendoli in due principali gruppi, piante ed animali, e poi in sottogruppi. Egli fu il primo tassonomista (dal greco taxis, ordinamento e nomos, norma o regola), organizzando le informazioni in una struttura gerarchica.

Oggi, più in generale, tassonomia indica una qualsiasi organizzazione di entità o concetti organizzati gerarchicamente in una struttura che può ricordare la forma di un albero. La categoria più generale è rappresentata dal nodo radice. Dal nodo radice, attraverso le categorie padre fino alle sottocategorie figlie, si arriva ai nodi foglia che rappresentano gli oggetti nel dettaglio.

In linea generale, gli oggetti possono essere raggruppati secondo 2 modelli organizzativi:

  • classificazione gerarchico-enumerativa;
  • classificazione analitico-sintetica (o a faccette).

Sistema di classificazione gerarchico-enumerativo

Il sistema gerarchico-enumerativo è un sistema di classificazione più tradizionale basato sulla tassonomia. Attraverso una struttura gerarchica rigida e monodimensionale con forte sviluppo in verticale, ogni elemento è classificato sotto un’unica categoria. Tutte le categorie sono legate le une alle altre attraverso un’organizzazione di sottoinsiemi, come in un gioco di scatole cinesi.

Ogni elemento classificato possiede una posizione univoca in questa gerarchia e può essere ritrovato attraverso un percorso a gradini, che va dall’insieme più generale di elementi fino a quelli più specifici.

Esempi che appartengono a questo tipo di classificazione possono essere gli alberi genealogici o la suddivisione dei libri in capitoli, sottocapitoli, paragrafi, frasi, parole, lettere. Questo sistema implica però una certa rigidità e difficoltà nel caso di modifiche e aggiunte di nuovi elementi.

Immagine a colori che mostra uno schema esplicativo del sistema di classificazione gerarchico enumerativo ad albero

IFC e sistemi di classificazione nell’edilizia | Schema gerarchico enumerativo ad albero

La classificazione analitico – sintetica (o a Faccette)

Questo sistema di classificazione risulta più elastico in quanto abbandona il sistema enumerativo e gerarchico a favore di una metodologia fatta di schemi flessibili e aperti a sviluppo orizzontale. Tali schemi risultano più facilmente adattabili in caso di modifiche successive.

L’oggetto da catalogare non viene più descritto da una sola caratteristica preminente che lo rappresenta e che ne determina la collocazione in un posto preciso in una gerarchia di dati; l’oggetto viene individuato e descritto contemporaneamente da più caratteristiche non sovrapponibili, dette “faccette” (dal termine inglese facets – aspetto).

Tutto ciò costituisce un sistema aperto sempre incrementabile con nuove caratteristiche descrittive dell’oggetto.

L’oggetto descritto più ampiamente è facilmente individuabile da più accessi di ricerca forniti da una singola caratteristica o dall’aggregazione di più caratteristiche.

Immagine che mostra un esempio di classificazione a faccette

Esempio esplicativo di classificazione a faccette

IFC e sistemi di classificazione in edilizia

In epoca predigitale, i tentativi di codifica di sistemi di classificazione dell’informazione e del dato nell’ambito dell’industria delle costruzioni sono stati diversi. Essi in qualche caso risultano più aderenti al modello gerarchico-enumerativo piuttosto che al modello “a faccette”, oppure li comprendono entrambi.

In questo focus analizziamo alcuni dei sistemi di classificazione più conosciuti, come:

  • SfB (Samarbetskommitten for Byggnadsfragor)
  • UniFormat;
  • MasterFormat.

Per approfondire la classificazione secondo il sistema UniClass e OmniClass ti consiglio di seguire i nostri prossimi focus.

Il piano di classificazione SfB

La prima redazione del piano di classificazione SfB (Samarbetskommitten for Byggnadsfragor) fu stilata negli anni ’40, per volere del comitato di coordinamento per l’edilizia svedese. Aggiornato e sviluppato ulteriormente negli anni successivi, questo piano di classificazione e di codifica per l’edilizia fu esportato in diversi paesi d’Europa, Italia inclusa fin dal 1983.

Il modo di operare del piano SfB può essere definito “a faccette”: praticamente ogni singola parte o componente del progetto può essere scomposta in 4 livelli di lettura chiamati “tavole”.

TAVOLE   CLASSIFICAZIONE             CODICE
Tavola 0 (Ambiente naturale e costruito)Pianificazione territoriale e tipologie edilizieCoppia di numeri
Tavola 1 (Elementi edilizi)Parti dell’edificioIn funzione e nell’ordine della loro realizzazione Coppia di numeri tra parentesi tonde
Tavola 2 (Attività edilizie)Tipi di lavorazioneIn rapporto all’aspetto fisico dei materiali necessari a compierleLettera alfabetica maiuscola
     Tavola 3 (Risorse edilizie) Tipi di materialeIn rapporto alla loro naturaLettera alfabetica minuscola + numero da 1 a 9
  Tavola 4 (Attività e requisiti)Attività edilizia e uso delle risorseLettera alfabetica maiuscola tra parentesi

Ciascuna caratteristica, appartenente ad una delle 4 tavole, è contrassegnata da un codice.

L’assegnazione di un codice ad ogni caratteristica rende più inequivocabile l’individuazione di soggetti e azioni, mentre la possibilità di associare fra loro le tavole lascia spazio a nuove combinazioni per la classificazione di dati ancora non esistenti ma possibili.

Esempio pratico di classificazione SfB

Supponiamo di avere un codice SfB del tipo:

52 (35) Rr1 (P)

A questo codice corrispondono le seguenti informazioni:

  • 52 corrisponde a Edifici e attrezzature per lo spettacolo dalla Tavola o;
  • (35) si riferisce a Controsoffitti dalla Tavola 1;
  • R indica Lastre piane e pannelli dalla Tavola 2;
  • r1 corrisponde a Argilla, gesso, magnesio e leganti plastici dalla Tavola 3;
  • (P) indica Suono e quiete dalla Tavola 4.

Il codice è composta da numeri e lettere, ciascuna delle quali indica una lavorazione, un’attrezzatura, un materiale, uno spazio, ecc.

Chi si occupa della lavorazione (in questo caso realizzazione di un controsoffitto) andrà a cercare nei documenti di progetto che, abbinati alla Tavola 1, riportano il codice (35); il tecnico che si occupa di acustica prenderà in considerazione i documenti della Tavola 4 che riportino il codice P, e così via.

UniFormat

UniFormat nasce in America nel 1973 come strumento di classificazione di elementi da costruzione e relative lavorazioni. Questo sistema di classificazione si basa su 2 elementi:

  • la struttura della classificazione è gerarchico-enumerativa;
  • gli oggetti classificati sono stati scelti in base al rapporto di incidenza dei costi e frequenza di utilizzo.

La classificazione di UniFormat è basata su tre livelli principali di oggetti:

  • livello 1: concentra i principali gruppi di oggetti (fondazioni, involucro e partizioni);
  • livello 2: costituisce una scomposizione il primo livello in sottogruppi;
  • livello 3: specifica gli oggetti contenuti nel secondo livello.

Di seguito, ti riporto la tabella con alcune delle categorie del sistema di classificazione UniFormat.

Level 1 

Major Group Elements

Level 2

Group Elements

Level 3

Individual Elements

A – SubstructureA10 – FoundationsA1010 – Standard Foundations
A1020 – Special Foundations
A1030 – Stab on Grade
A20 – Basement constructionA2010 – Basement Excavation
A2020 – Basement Walls
B – Shell (involucro)






B10 – Super StructureB1010 – Floor Construction
B1020 – Roof Construction
B20 – Exterior Enclosure

 

B2010 – Exterior Walls
B2020 – Exterior Windows
B2030 – Exterior Doors
B30 – RoofingB3010 – Roof Coverings
B3020 – Roof Openings
C – InteriorsC10 – Interior ConstructionC1010 – Partitions
Ecc. ecc.  

Nella tabella è evidenziata con diversi colori la suddivisione degli elementi dalla categoria più ampia fino all’elemento in dettaglio, ad esempio: la categoria della Substructure (sottostruttura) è contrassegnata con la lettera maiuscola A e si specifica nelle due sottocategorie delle Foundations (fondazioni) e della Basement construction (seminterrato). La sottocategoria delle Fondazioni è contrassegnata dal codice A10. Quest’ultima comprende l’elemento individuale Standard Foundations (Fondazioni standard) contrassegnato dal codice A1010.

Come per gli altri sistemi di classificazione, anche qui ad ogni elemento viene associato un codice alfanumerico in base allo specifico livello d’informazione. A questo sistema di classificazione va riconosciuto il merito di aver favorito l’efficienza analitica dell’aspetto economico del processo produttivo.

A questo sistema di classificazione va riconosciuto il merito di aver favorito l’efficienza analitica dell’aspetto economico del processo produttivo.

Nell’immagine sottostante ti mostro come classificare una qualsiasi entità (ad esempio un tetto) di un modello IFC.

Puoi provare tu stesso a classificare gli elementi di qualsiasi modello 3D (IFC, DWG, SKP, ecc.), utilizzando gratuitamente  usBIM.viewer+. Basta aprire un qualsiasi file, (qui puoi scaricare un file di esempio) e selezionare il bottone “Edit” nella sezione “Classification” della ribbon bar.

Immagine a colori che mostra IFC e sistemi di classificazione in edilizia e un esempio di classificazione UniFormat con usBIM.view+

IFC e sistemi di classificazione in edilizia | Esempio di classificazione UniFormat con usBIM.viewr+

MasterFormat

MasterFormat è stato pubblicato nel 1963 e aggiornato nel 1974 dagli istituti di ricerca nord americani CSI (Construction Specification Institute) e dal CSC (Construction Specification Canada).

MasterFormat attualmente costituisce il sistema di classificazione nell’industria delle costruzioni più utilizzato negli Stati Uniti d’America e in Canada. Questo sistema di classificazione presenta una struttura di tipo gerarchica ma si discosta da questa per il fatto che, pur essendo divisa in gruppi e sottogruppi, quest’ultimi non sono numerati.

Sono numerate, invece, le “divisioni” associate ai sottogruppi.

Ogni divisione, a sua volta, è divisa in “sezioni” contrassegnate da un numero a sei cifre che risulta espandibile in qualsiasi momento senza la necessità di stravolgere l’ordine generale dell’intero sistema.

Specifications Group
General Requirements Subgroup
Division 01 – General Requirements
Facility Construction Subgroup
Division 02 – Existing Conditions
Division 03 – Concrete
Division 04 – Masonry
Division 05 – Metals
Division 06 – Wood, Plastics and Composites
Ecc. ecc.
Process Equipment Subgroup
Division 40 – Process Integration
Division 41 – Material Processing and Handling          Equipment
Division 42 – Process Heating, Cooling, and Drying Equipment
Ecc. ecc.
Immagine a colori che mostra IFC e sistemi di classificazione in edilizia e un esempio di classificazione MasterFormat con usBIM.view+

IFC e sistemi di classificazione in edilizia | Esempio di classificazione MasterFormat con usBIM.viewr+

La norma ISO 12006-2

In ultimo riportiamo la ISO 12006 che possiamo definire la mamma di tutti i sistemi di classificazione nell’edilizia. La prima versione della ISO12006 fu redatta dall’International Organization for Standardization e pubblicata quando ancora mancavano sistemi internazionali per la standardizzazione dei sistemi di classificazione. Revisionata successivamente al passo con i progressi tecnologici e lo sviluppo di diversi sistemi di classificazione, lo scopo della ISO 12006-2 è quello di creare delle strutture o meglio delle tabelle attraverso le quali classificare tipologie, elementi e relazioni in base ad una particolare specializzazione.

Queste tabelle descrivono l’intero processo di realizzazione di un manufatto edilizio, dalla fase preliminare di progettazione, fino alla realizzazione ed alla manutenzione. Di seguito sono riportate a titolo di esempio alcune di queste tabelle.

A.1 Construction entities (by form)

  • Buildings
  • Pavements/landscaping
  • Tunnels (and other underground constructions)
  • Embankments, retaining walls, dams
  • Tanks, silos, ecc.
  • Bridges, viaducts, ecc.
  • Towers, masts, superstructures
  • Pipes, ducts, cables

A.2 Construction entities (by function or user activity)

  • Hospital buildings
  • Health centre buildings
  • Footbridges
  • Airport terminal buildings
  • School buildings
  • Ecc.

A.3 Construction complexs (by function or user activity)

Fino ad arrivare ad elementi di dettaglio

A.7 Elements (by characteristic predominating function of the construction entity)

  • Floors
  • Roofs
  • Columns
  • Ecc.

A.8 Designed elements (element bytype of work)

Alle relazioni e agli attori che legano i processi costruttivi.

A.10 Management processes (by type of process)

  • Administrative management
  • Financial management
  • Marketing/sales management
  • Ecc.

A.15 Construction agents (by discipline)

  • Clients
  • Architects
  • Civil engineers
  • Ecc.

La metodologia di classificazione della ISO12006-2 è quella di una struttura gerarchica che ramifica procedendo via via da informazioni più generali fino a quelle più dettagliate, ma essa si limita ancora a fornire dei principi base, costituendo un sistema di classificazione poco completo ed operativo. La ISO12006-2 attualmente non è utilizzata negli standard BIM se non come base.

 IfcClassificationReference: IFC e sistemi di classificazione in edilizia

Anche lo standard IFC sfrutta gli strumenti di classificazione del dato per comunicare informazioni utili nel processo edilizio e non espresse dal linguaggio standard.

E’ evidente che, in molti casi, può essere necessario aggiungere informazioni al modello, implementando i dati già presenti espressi dagli standard.

Quest’operazione comporta l’utilizzo di un linguaggio non codificato dallo standard IFC. In questi casi quindi, il vocabolario da adottare dovrà essere concordato e reso noto a tutti gli attori interessati (in fase di progettazione, esecuzione, manutenzione e dismissione dell’opera).

La classe IfcClassificationReference è una forma di classificazione “leggera”, grazie alla quale è possibile scomporre l’edificio in parti (definite a seconda del tipo di classificazione scelto).

Lo scopo della classificazione può essere di varia natura, per esempio può essere utile a migliorare la lettura del modello, aggiungendo dei dettagli alle entità, con la possibilità di poterle selezionare in modo differenziato: assegnando una classificazione diversa alle finestre ad unico battente e a quelle a doppio battente, potremmo selezionarle in modo differenziato ed avere un quadro più dettagliato delle informazioni relative agli oggetti “finestra”.

IFC e sistemi di classificazione in edilizia: come fare operativamente

Come creare nuove classificazioni in un modello IFC? Esiste un modo semplice per farlo?
Di seguito ti mostro come fare con un esempio pratico. Segui questi passaggi:

  • scarica e installa gratuitamente usBIM.viewer+
  • clicca su File>Apri e seleziona il file IFC da caricare
  • per modificare il modello clicca su Edita IFC>Edit
  • seleziona (manualmente o aiutandoti con i gruppi di selezione) gli oggetti a cui aggiungere una classificazione
  • dalla toolbar, nella sezione Classificazioni, clicca su Edita
  • dal dialog che si apre, seleziona il tipo di classificazione (Masterformat, Omniclass, Uniclass, ecc.) e le sottocategorie associate
  • terminata l’operazione clicca su Conferma.
IFC e sistemi di classificazione in edilizia-GIF animata su come impostare IfcClassificationReference in usBIM.viewer+

GIF animata | Impostare IfcClassificationReference in usBIM.viewer+

Dopo aver selezionato l’entità interessata, puoi leggere le informazioni che hai appena assegnato nel toolbox dx delle Proprietà:

  • IfcClassificationReference esprime il codice a cui corrisponde il tipo di informazione che abbiamo aggiunto
  • IfcClassification esprime il tipo di classificazione adottata.

Ricorda che non trattandosi di uno standard, è necessario sempre concordare preventivamente tra i diversi attori interessati il tipo di classificazione da adottare, in modo da rendere univoco lo scambio d’informazioni.

Verificare un file IFC classificato con altri software

Se ricevi un file IFC (generato da qualsiasi software) contenente classificazioni di oggetti, puoi verificare tali informazioni nel seguente modo:

  • apri il file con usBIM.viewer+
  • seleziona un’entità
  • nel toolbox delle proprietà leggi i seguenti valori:
    • IfcClassificationReference, contenente il codice
    • IfcClassification contenente il sistema di classificazione.
Immagine che mostra la verifica della classificazione delle entità con il software usBIM.viewer+

Verifica della classificazione delle entità con usBIM.viewer+

Nell’immagine precedente puoi osservare come la finestra selezionata sia stata classificata con il codice Ss_25_30_95_26 che fa riferimento al sistema UniClass 2015.

Download file di esempio e software

File di esempio IFC+

usBIM.viewer+

usbim-viewer
usbim-viewer