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BIM Model checking: cos’è e quando è necessario

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L’importanza della verifica e della validazione dei contenuti informativi dei modelli BIM. Le attività di Model checking e come fare una BIM validation

Il BIM si basa sullo scambio di informazioni riguardanti tutte le fasi di un progetto e coinvolge diversi attori. E’ perciò necessario che queste informazioni siano verificate e validate per garantire risultati affidabili nelle successive fasi di analisi.

Il processo automatico per il controllo della qualità dei modelli BIM (BIM model checking) è sempre più richiesto; vediamo in questo articolo come deve essere svolta una corretta verifica progettuale.

Le scadenze del Decreto BIM

Il Codice degli Appalti e il dm 560/2017 (decreto BIM) hanno introdotto i tempi e le modalità di adozione del BIM all’interno degli appalti pubblici in Italia.

Secondo tale programma, da gennaio 2021 vige l’obbligo dell’utilizzo del BIM in ambito appalti pubblici per tutti i lavori con importi superiori a 15 milioni di Euro, in una progressività che porterà dal 1° gennaio 2025 l’obbligo esteso a tutti gli appalti.

scadenze del decreto bim

In particolare:

  • dal 1° gennaio 2021 per i lavori complessi relativi a opere di importo a base di gara pari o superiore a 15 milioni di euro;
  • dal 1° gennaio 2022 per le opere di importo a base di gara pari o superiore alla soglia di cui all’art. 35 del Codice dei contratti pubblici;
  • dal 1° gennaio 2023 per i lavori complessi relativi a opere di importo a base di gara pari o superiore a 1 milione di euro;
  • dal 1° gennaio 2025 per i lavori complessi relativi a opere di importo a base di gara inferiore a 1 milione di euro.

Tante sono le realtà italiane, sia pubbliche che private, ad aver implementato strumenti e metodologie per affrontare questa nuova sfida che porterà alla digitalizzazione del costruito con l’obiettivo di ottimizzare le risorse i tempi e costi per progettazione, costruzione e gestione del patrimonio edile.

Il flusso di produzione delle informazioni

Nell’ambito di una commessa BIM based di fondamentale importanza risultano essere gli EIR (Employer Information Requirement), ossia i requisiti informativi richiesti dal committente per la specifica commessa. I requisiti informativi rappresentano forma e contenuto che i modelli BIM devono possedere nell’ambito di una determinata commessa.

Di seguito viene riportato un diagramma che illustra un flusso semplificato della definizione, produzione e verifica delle informazioni attese in un workflow che guarda all’applicazione dei canoni dell’openBIM.

bim model checking EIR

Flusso di scambio informativo secondo i canoni dell’openBIM

Tecnologia abilitante all’applicazione della metodologia openBIM: IFC (Industry Foundation Classes) ed uso di formati aperti

La condivisione delle informazioni tra interlocutori diversi che utilizzano soluzioni tecnologiche differenti per produrre il modello BIM e caratterizzarlo con tutto quanto necessario, sia a livello geometrico sia a livello informativo, non può prescindere dall’utilizzo di un formato aperto non proprietario, uno standard che abilita l’interoperabilità tra gli attori del mondo delle costruzioni.

Questa necessità è evidenziata anche all’interno dei riferimenti legislativi nazionali, che dispongono dell’adozione del BIM nell’ambito degli appalti pubblici.

A tal proposito, la normativa regolante il BIM è stata introdotta nell’ordinamento italiano con l’art. 23 del dlgs 50/2016 (Codice appalti) e, successivamente, dettagliata con il dm 560/2017, attuativo del citato articolo. Detta nuova disciplina si colloca nel solco delle novità di derivazione comunitaria, in ambito di trasparenza e semplificazione delle procedure di aggiudicazione dei lavori pubblici, ma anche rispetto ai temi della qualità e dell’innovazione nel settore dei contratti pubblici.

Decreto Legislativo 50/2016

Prendendo le mosse dall’esigenza di valorizzare la fase progettuale anche per mezzo del progressivo “uso di metodi e strumenti elettronici specifici, quali quelli di modellazione elettronica e informativa per l’edilizia e le infrastrutture”, con l’articolo 23 comma 13 del Codice Appalti, si codifica per la prima volta, la possibilità per le stazioni appaltanti di richiedere l’utilizzo della metodologia BIM.

L’art. 23 comma 13 individua, tra l’altro:

  • le caratteristiche che devono possedere gli strumenti elettronici specifici: gli stessi utilizzano piattaforme interoperabili a mezzo di formati di file aperti e non proprietari, con l’evidente scopo di non limitare la concorrenza tra i fornitori di tecnologie;
  • la presenza nelle stazioni appaltanti di personale adeguatamente formato, quale precondizione per l’uso dei metodi e strumenti elettronici.

Decreto Ministeriale 560/2017

Il decreto attuativo definisce le modalità e i tempi di progressiva introduzione dell’obbligatorietà dei metodi e degli strumenti elettronici specifici, individuando altresì il campo di applicazione degli stessi; si precisa infatti che l’utilizzo dei medesimi si estende a tutte le fasi di un’opera, dalla programmazione alla gestione, ivi comprese le attività di verifica.

In particolare, nell’art. 4 è previsto che le stazioni appaltanti utilizzino piattaforme interoperabili a mezzo di formati aperti non proprietari e che le informazioni prodotte e condivise tra tutti i partecipanti al progetto, alla costruzione e alla gestione dell’intervento, sono fruibili senza che ciò comporti l’utilizzo esclusivo di applicazioni tecnologiche commerciali individuali specifiche.

Lo standard di settore: il formato IFC

L’IFC (Industry Foundation Classes) è un formato dati aperto, non controllato da un singolo operatore, nato per facilitare l’interoperabilità tra i vari operatori. Ha lo scopo di consentire l’interscambio di un modello informativo senza perdita o distorsione di dati o informazioni.

L’IFC è stato progettato per trasmettere tutte le informazioni dell’edificio durante tutto il suo ciclo di vita, dall’analisi di fattibilità fino alla sua realizzazione e manutenzione, passando per le varie fasi di progettazione e pianificazione, fino alla sua dismissione.

Ecco, quindi, il formato standard che consente l’interoperabilità e l’interscambio dei dati in modo sicuro, senza errori e/o perdita di informazioni. È proprio questo lo scopo del formato IFC: si tratta di un formato file aperto, neutrale, non controllato da singoli produttori software, nato per facilitare l’interoperabilità tra i vari operatori e normato dalla UNI EN ISO 16739.

L’attività di Model Checking: le verifiche informative sui modelli BIM

L’attività di verifica e controllo ai fini della validazione dei modelli BIM prodotti in fase di Authoring è essenziale all’interno di un workflow che segua la metodologia BIM.

Tale controllo si effettua con l’attività di BIM Model Checking.

Il Model Checking richiede l’utilizzo di applicativi appositi che consentano, attraverso la visualizzazione e la navigazione intelligente dei modelli, di validare i dati, di fare controlli di interferenze, di verificare regole preventivamente implementate.

bim model checking

Il continuo sviluppo e l’implementazione sempre più diffusa della metodologia e tecnologia BIM, nonché di formati aperti ed interoperabili come l’IFC, ha portato a un sempre maggiore interesse nei confronti degli strumenti di Model Checking e condotto allo sviluppo di una nuova generazione di software per il Quality Assurance e Quality Control (QA/QC) basati su regole; il Model Checking è ormai parte integrante, nonché momento chiave, del processo di Information Modelling e Management.

Per quanto è stato illustrato all’interno dei precedenti paragrafi risulta di fondamentale importanza che suddetti software consentano ai vari stakeholder che li utilizzano di definire regole parametriche che guardino allo standard IFC come struttura informativa di base da cui attingere per applicare le suddette regole di validazione.

Inoltre, il Building Information Modelling vede la committenza assumere il ruolo di originatore del processo e co-autore dell’opera ed è quindi fondamentale, anche in termini contrattuali, verificare che il tramite di un tale scambio di dati, il modello parametrico, contenga effettivamente il livello informativo minimo richiesto dagli Employer’s Information Requirement (EIR).

Durante la fase di BIM Model Checking, i parametri (geometrici e non) implementati nei modelli informativi vengono analizzati e validati sottoponendo il modello a diversi domini di validazione. Solitamente il set di regole di controllo, il rule-set, che viene applicato al modello è organizzato in 3 fasi di verifica consequenziali:

  1. la BIM Validation, che controlla attributi e procedure di modellazione,
  2. la Clash Detection, che effettua il controllo delle interferenze,
  3. il Code Checking, che verifica la conformità del progetto a regolamenti e normative.

BIM Validation

Nella sua parte quinta, la normativa italiana UNI 11337 “Edilizia e opere di ingegneria civile- Gestione digitale dei processi informativi delle costruzioni: Flussi informativi nei processi digitalizzati” definisce, nell’ambito delle verifiche da condurre sul modello BIM:

  • analisi delle incoerenze: analisi delle possibili incoerenze informative di oggetti, modelli ed elaborati rispetto a regole e regolamenti, corrispondente al termine anglosassone Model e Code Checking;
  • analisi delle interferenze geometriche: analisi delle possibili interferenze geometriche tra oggetti, modelli ed elaborati rispetto ad altri, corrispondente al termine anglosassone Clash Detection.

Innanzitutto, al fine di garantire la corretta governance di un modello IFC all’interno di un BIM tool di Model Checking, le regole di controllo e il modello devono contenere la medesima semantica, il che significa che gli oggetti contenuti nel modello devono necessariamente poter essere filtrati dallo strumento di Model Checking attraverso alcune proprietà ed attributi; le più comuni per questo tipo di interoperabilità sono:

  • IfcGloballyUniqueID o IfcGlobalID: consiste in una stringa alfanumerica di 22 caratteri, utilizzata per identificare univocamente un oggetto all’interno di un modello IFC;
  • IfcClassification: viene utilizzato per qualificare le entità all’interno di una specifica categoria in base ad uno specifico scopo o a caratteristiche comuni;
  • IfcClass: definisce la classe di prodotti omogenei presenti all’interno di un modello IFC, ad esempio IfcWall, IfcWindow, ecc.
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Gestione della visibilità della classe IfcWall

La BIM Validation, attraverso la gestione di un opportuno set di regole parametriche e sulla base di analisi logiche e semantiche, analizza e determina il livello di qualità e coerenza interna di un modello, garantendo l’estrazione di risultati affidabili per successive fasi di analisi BIM-based. Controlla, inoltre, che gli elementi siano stati nominati e classificati correttamente.

Questo processo di Quality Assurance, infatti, assicura che il modello contenga tutte le informazioni necessarie per un controllo avanzato, inclusi tutti quegli attributi alfanumerici che, in un processo di Information Management correttamente strutturato, rientrano tra i BIM Requirement individuati in fase di redazione del piano di Gestione Informativa e che sono fondamentali per lo scambio informativo tra le parti.

Le criticità rilevabili nella fase di BIM Validation riguardano il contenuto alfanumerico, ovvero se gli attributi e le proprietà siano state caratterizzate correttamente nel modello parametrico.

Infine, la BIM Validation consente di analizzare l’interezza del contenuto informativo associato ad un oggetto parametrico e quindi, attraverso opportune regole di verifica, permette anche di validarne il relativo Level Of Development (LOD), in funzione di quanto specificato nel piano di Gestione Informativa. Si consideri, ad esempio, un elemento “IfcWindow” per il quale a un determinato LOD corrispondono attributi quali “Acoustic rating”, “Security Rating” e “Smoke Stop”. La validazione del contenuto informativo verifica l’effettiva presenza e corretta compilazione di tali parametri, al fine di un confronto tra quanto dichiarato e quanto effettivamente modellato, ponendosi a supporto di un corretto flusso informativo tra le parti interessate.

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Applicazione di una regola di verifica in usBIM.checker

Model Checking: tool per la BIM Validation

ACCA software ha sviluppato uno specifico applicativo BIM tool IFC based per la gestione delle attività che rientrano nella sfera della BIM Validation: usBIM.checker.

Per scoprire tutte le funzionalità di questo BIM Tool e per vedere come fare la verifica delle proprietà del tuo progetto IFC in modo efficace e sicuro ti consigliamo la lettura di 2 approfondimenti:

Utilizzo della BIM validation

Una delle prime società italiane ad utilizzare il tool openBIM usBIM.checker è BIM Validation. Questo gruppo di esperti applica già su diverse commesse la soluzione per la verifica informativa dei modelli dei loro clienti.

 

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